Сканеры. Принцип действия и классификация сканеров. Фотодатчики, применяемые в сканерах. Типы сканеров. Цветные сканеры.

Сканер — устройство или программа, осуществляющие сканирование, т.е. исследование объекта, наблюдение за ним или считывание его параметров.

Принцип действия и классификация сканеров Сканер как оптоэлектронный прибор включает следующие функциональные компоненты: датчик, содержащий источник света, оптическую систему, фотоприемник, механизм перемещения датчика (или оптической системы) относительно оригинала. Электронное устройство обеспечивает преобразование информации в цифровую форму. В процессе сканирования оригинал освещается источником света. Светлые области оригинала отражают больше света, чем темные.

Отраженный (или преломленный) свет оптической системой направляется на фотоприемник, который преобразует интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой для дальнейшей обработки с помощью ПК. Сканеры весьма разнообразны, и их можно классифицировать по целому ряду признаков. В основе классификации могут быть следующие признаки:

• способ формирования изображения (линейный, матричный); • конструкция кинематического механизма (ручной, настольный, комбинированный); • тип вводимого изображения (черно-белый, полутоновый, цветной); • степень прозрачности оригинала (отражающий, прозрачный); • аппаратный интерфейс (специализированный, стандартный); • программный интерфейс (специализированный, TWAIN-совместимый).

В современных сканерах применяют фотодатчики двух типов: фотоэлектронные умножители – ФЭУ (РМТ – Photomulti Plier Tube) или приборы с зарядовой связью – ПЗС (ССО – Charge-Coupled Device).

Фотоэлектронный умножитель изобретен советским инженером Л.А.Кубецким в 1930 г. ФЭУ, представляет собой электровакуумный прибор, внутри которого расположены электроды – катод, анод и диноды. Световой поток от обьекта сканирования вызывает эмиссию электронов из катода. В соответствии с законом фотоэффекта фототок эмиссии прямо пропорционален интенсивности падающего на него светового потока. Вылетающие из катода электроны под действием разности потенциалов между катодом и ближайшим к нему электродом – динодом притягиваются к последнему и выбивают с его поверхности вторичные электроны, число которых многократно превышает первичный электронный поток с катода.

Прибор с зарядовой связью (ПЗС) – это твердотельный электронный фотоприемник, состоящий из множества миниатюрных фоточувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света, и конструктивно выполняются в виде матриц или линеек.

Существует четыре вида сканеров: листопротяжный, ручной, планшетный и барабанный.

• Ручной сканер – для работы со сканером потребуется твёрдость руки и некоторый опыт. Применяя сканер, вам придется вручную перемещать его по картинке. Полоса изображения за один проход составляет 10 см, для появления всего изображения придется сделать два, три и более прохода. Сканер применяется для сканирования сброшюрованных в книгу иллюстраций и документов. Стоит такой сканер весьма дёшево.

• Листовой сканер – при помощи наводящих роликов лист бумаги с картинкой проходит через специальную щель, что часто становится причиной искривления изображения при вводе. После скачивания лист выкидывается из сканера.

• Барабанный сканер – перед оцифровкой изображение фиксируется на ленту вращающегося барабана. Оптическая система замечает мельчайшие тонкости цветовых переходов и детали цвета. Стоят такие сканеры весьма дорого, подходят для коллективного пользования.

• Планшетный сканер – наиболее распространённое устройство позволяющее сканировать страницы журналов, книг и бумаги, а также для быстрого ввода текстовых документов. Для сканирования следует открыть крышку сканера и положить на стеклянную пластину лист бумаги изображением вниз. Как только закроется крышка, сканирование состоится с помощью специального программного обеспечения через компьютер. Движущаяся лампа осветит лист с оригиналом и отражённый свет, пройдя через линзу, попадёт на чувствительный элемент выполненного на основе прибора с зарядовой связью (ПЗС). Интенсивность синего, красного и зелёного компонентов отражённого изображением света измеряется на выходе чувствительного элемента, превращается в цифровую форму и отправляется в компьютер. Так же планшетный сканер можно использовать с устройством для работы со слайдами – автоподатчик документов или слайдовую приставку.