Однопроходные и многопроходные сканеры

В однопроходных цветных сканерах с одним элементом ПЗС и одним источником света используется система цветоделительных светофильтров. В процессе сканирования каждой строки изображения три фильтра быстро сменяют один другой и тем самым последовательно создается цифровой образ строки для каждого цвета. На рис. 7.3 представлена схема такого сканера.

Рис. 7.3. Планшетный однопроходный цветной сканер с одним ПЗС-датчиком.

Осветительная система сканера (рис. 7.4) состоит из двух час­тей: для непрозрачных оригиналов (рис. 7.4. а) и прозрачных оригиналов (рис. 7.4. б). В осветительной системе, состоящей из оптико-волоконных световодов и источника белого света (гало­генной лампы), установлена вращающаяся с высокой частотой турель с тремя цветными светофильтрами. В осветительной сис­теме (рис. 7.4. а) для непрозрачных оригиналов оптико-волокон­ный жгут световодов, пропускающий свет того или иного цвета, раздваивается и освещение оригинала производится двумя ос­ветителями. В осветительной системе для прозрачных оригина­лов (рис. 7.4. б) оптико-волоконный жгут состоит из световодов с переменным диаметром, который увеличивается по мере уда­ления от источника света и образует оптико-волоконную пласти­ну. Эта оптико-волоконная пластина заканчивается линзой, ко­торая проецирует поток света на прозрачный оригинал.

Рис. 7.4. Осветительная система: а - для непрозрачных; б - прозрачных оригиналов.

Имеющиеся на оригинале грязь, соринки и другие посторон­ние предметы могут при сканировании создать большую про­блему. Поэтому в некоторых сканерах применяют специальную асферическую осветительную линзу, которая до минимума уменьшает эффект помех от частичек пыли, царапин и отпечат­ков пальцев на оригинале. Это происходит за счет того, что возникающие пустоты заполняются светом от рядом лежащих об­ластей оригинала.

На рис. 7.5., а показано, как можно минимизировать помехи, вызванные наличием посторонних частиц на поверхности ориги­нала, за счет того, что лучи света попадают в дефектную область одновременно с различных направлений. Асферическая освети­тельная линза сконструирована так, что она имеет меньшую кривизну по краям, чем в середине, поэтому свет может фокусировать­ся не только в середине линзы, но и по ее краям, что позволяет по­чти полностью компенсировать отклонения светового потока.

Обычная осветительная линза (рис. 7.5. б) также может со­бирать в пучок свет с различных направлений, но самая интен­сивная часть излучения исходит, как правило, из середины лин­зы, и имеющиеся на ее краях лучи используются лишь в незна­чительной мере. Поэтому маловероятно, что различные погреш­ности, возникающие из-за соринок и других мелких частиц, ком­пенсируются светом, чтобы свести к минимуму ошибки в отска­нированном изображении. Недостатком асферических линз по сравнению с обычными является сложность их изготовления.

Рис. 7.5. Осветительная линза: а - асферическая; б - обычная.

Применяются планшетные однопроходные цветные сканеры с двумя одинаковыми линейками ПЗС. Один ПЗС используется для широкоформатных оригиналов, а другой - для оригиналов малого формата. Это позволяет значительно повысить разреше­ние при сканировании малоформатных изображений, так как меньшее по размеру изображение сканируемой строки прихо­дится на то же количество светочувствительных элементов ПЗС, что и при сканировании большога.орипшада,

Схема такого сканера приведена на рис. 7.5. На оригиналодержателе 1 закрепляется оригинал и при сканировании оригиналодержатель перемещается в зону, где в зависимости от вида оригинала происходит засветка участка изображения с помо­щью световодов 2. Свет в них поступает от галогенной лампы 3 мощностью 100 Вт, пройдя через один из фильтров RGB - 4 или нейтрально-серый фильтр. Разворачивающее зеркало 5 направ­ляет световой поток по нужному световоду. После того как свет разворачивается под углом 90° зеркалом 6, он попадает на сис­тему линз 7 или 8 (в зависимости от заданного разрешения) и, пройдя их, попадает на одну из линеек ПЗС 9. Далее определен­ное напряжение поступает на аналого-цифровой преобразова­тель J 0, который формирует цифровой сигнал и передает его на управляющий компьютер.

Современные планшетные сканеры обеспечивают сканирование прозрачных и непрозрачных оригиналов с оптическим разрешением 5000 dpi. Интерполяционная разрешающая способность их достигает 11000 dpi, динамический диапазон - 3,7-4,0.

Рис. 7.6. Схема планшетного сканера с двумя ПЗС-датчиками.

Основными достоинствами планшетнх сканеров являются:

- простота использования. Технология сканирования способ­ствует быстрому вводу оригиналов различных форматов, что не всегда возможно при использовании других сканеров;

- сканирование оригиналов различных размеров- Если макси­мальный размер сканируемого оригинала зависит только от раз­мера рабочей области сканера, то его минимальный размер не ограничивается;

- широкий диапазон оригиналов. Планшетные сканеры можно использовать для сканирования прозрачных и большинства плоских непрозрачных оригиналов. Как и у копировальных ап­паратов, у планшетных сканеров есть крышка, прижимающая к рабочей поверхности такие нестандартные оригиналы, как, например, книга;

- сканирование небольших трехмерных объектов. Можно ска­нировать трехмерные объекты небольших размеров, такие, как ключи, часы, монеты, листья и т.п. Однако результат не всегда может получиться удовлетворительным;

- возможность..установки дополнительных устройств: на­пример, механизма автоматической подачи оригиналов или ди­апозитивной приставки для сканеров, работающих только с не­прозрачными оригиналами;

- сканирование оригиналов нестандартного большого форма­та. Оригиналы большого (более А4) формата можно отсканиро­вать по частям, а затем объединить их в каком-либо графичес­ком редакторе;

- высокая скорость сканирования. Современные однопроходные планшетные сканеры позволяют сканировать цветные оригиналы стандарт! 1ых форматов с высоким разрешением всего за 20-30 с.

К недостаткам планшетных сканеров следует отнести боль­шую занимаемую площадь и сложность выравнивания ориги­нала с неровно размещенным на носителе изображением, так как непрозрачный оригинал размещается на рабочей поверх­ности сканера лицевой стороной вниз и закрывается крышкой.