Современный «бытовой» и «офисный» сканер

 

«Бытовые» сканеры. Ранее уже говорилось, что цифровое изображение практически полностью вытеснило аналоговое, и это неудивительно, ведь цифровой фотоаппарат начального уровня стоит совсем недорого. Именно поэтому популярность сканеров падает и падает. Тем не менее, своя ниша у них есть — студенты, домашние пользователи, офисные работники, фотографы.

Сканеры поставляются в трех основных форматах: скользящие, ручные и планшетные. Сканеры могут обеспечивать или только монохромный режим или цветной режим сканирования.

Одной из важных характеристик сканера является разрешение, характеризующееся количеством точек на один дюйм изображения (dpi - dot per inch). Более простые сканеры дают разрешение от 300 до 600 dpi, более качественные - до 4200 dpi. Для выполнения полиграфических работ используются профессиональные сканеры, дающие большее разрешение.

Самый распространенный на сегодняшний день тип сканеров — планшетный. Форма любого подобного сканера — пластиковый корпус с откидной крышкой. Под ней находится защитное стекло, каретка с сенсорами и лампами подсветки (в сканерах с сенсором CCD) или светодиодами (в сканерах с CIS). Сканеры характеризуются разрешением, типом сенсора, глубиной цвета, оптической плотностью, интерфейсом, форматом и рядом других характеристик. Все эти параметры необходимо иметь в виду при выборе подходящего сканера — в конечном итоге от них зависит качество картинки, которую вы получите на экране монитора.

В планшетных сканерах используют два типа оптических сенсоров — CCD (Charge-Coupled Device) и CIS (Contact Image Sensor).

В CCD-сканерах используется система зеркал, установленная на каретке. Зеркала передают отраженный от изображения свет прямо на светочувствительный элемент — CCD, который в свою очередь генерирует заряд и направляет его к аналого-цифровому преобразователю (АЦП). Изображение считывается построчно, так постепенно образуется изображение, которое сканер потом готовит к отправке. Сенсоры CCD не смогут получить изображение без подсветки, поэтому в сканерах используют флуоресцентные и ксеноновые лампы. Лампы с ксеноном быстро нагреваются и обеспечивают более натуральную подсветку. Из недостатков ксенона можно отметить сильный нагрев и непродолжительный (сравнительно) срок службы. Флуоресцентные лампы, в свою очередь, долго нагреваются, но излучают меньше тепла.

Второй тип сенсора — CIS — появился сравнительно недавно и используется только в сканерах (CCD применяют также в цифровых фото/видеокамерах). CIS помещается в непосредственной близости от сканируемого объекта, система зеркал не нужна. Вместо сенсора для захвата картинки в CIS используют массив детекторов, накрытых линзами и подсвечиваемых красным, зеленым и синим диодами, которые потребляют крайне мало энергии; как итог, многие CIS-сканеры не требуют дополнительного питания, им хватает USB/FireWire-шины.

Для наглядности можно сравнить тонкий и компактный сканер начального уровня Canon CanoScan LiDE 25 на основе CIS с мощным HP ScanJet G3010 на основе CCD. Устройство от Canon в рабочем состоянии потребляет всего 2,5 Вт энергии (максимум, который может обеспечить порт USB), ScanJet G3010 — 21 Вт (в 8 раз больше). Без дополнительного адаптера питания не обойтись. Кроме того, компактность системы сенсоров CIS позволяет производить по-настоящему тонкие и легкие сканеры.

Однако, диоды не могут обеспечить столько же света, сколько и полноценные лампы подсветки, поэтому оцифрованное изображение получается блекловатым.

Каждый сканер характеризуется разрешением, с которым он может отсканировать изображение, оно измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Для среднего ценового диапазона нормой считается 2400-3200 dpi. Более мощные модели могут похвастаться поддержкой разрешения 4800 и 6400 dpi. Для сравнения, хорошие барабанные сканеры выдают от 8000 до 14000 dpi. От выбранного разрешения зависит и время сканирования. Чем больше разрешение — тем больше времени уйдёт на получение цифрового изображения.

Скорость сканирования варьируется от модели к модели, вывести общий знаменатель непросто. HP ScanJet G3010 оцифровывает один кадр 35-мм пленки за 83 с (4800 dpi). Сканер Epson Perfection V100 Photo справляется с такой же задачей за 79 с (3200 dpi). Другой важный скоростной показатель — время, затрачиваемое на создание предварительного кадра (preview). Одним из лидеров по этому параметру является Canon CanoScan 8600F, он делает предпросмотр изображения всего за 4 с, в среднем, сканеры справляются с этой задачей за 7-12 с.

Много вопросов возникает при изучении параметра «глубина цвета». Он характеризует число бит, задействованных для представления цвета каждого пикселя. Чем больше бит используется для описания цвета, тем более достоверно будет выглядеть оцифрованная картинка. Палитра True Color (те цвета, что отображает любой монитор), характеризуется 24 битами (еще 8 бит для альфа-канала), многие сканеры поддерживают глубину цвета 36 бит и даже 48 бит.

Глаз человека не может различить все цвета, входящие даже в палитру True Color, так зачем же сканеру большая разрядность? Причин несколько. Во-первых, чем больше битность матрицы, тем выше их чувствительность и меньше шумов. Во-вторых, большая битность позволяет более гибко редактировать изображение и избегать серьезных потерь в ходе его обработки (гамма-коррекции, уменьшения числа градаций цвета и т. д.). С 24-битным изображением особо не поэкспериментируешь, потери будут велики. Важно понимать, что картинка с 36/48-битными цветами будет занимать много места на диске, не каждый формат подойдет, придется использовать TIF, PNG или RAW. Большинство графических редакторов не умеет работать с 48-битным цветом, Adobe Photoshop CS — редкое исключение.

На качество итогового изображения также сильно влияет оптическая плотность (D). Это значение варьируется от 0 (идеально белый цвет) до 4,0 (идеально черный цвет). Таким образом, значение D указывает на способность сканера к проработке теней и затемненных участков. Для сканера «максимальная оптическая плотность» — это такая плотность оригинала, которую сенсоры смогут отличить от абсолютной темноты. К сожалению, в спецификациях на сканеры нередко «забывают» указывать этот параметр.

Для текста могут быть применимы и модели с параметром 1,7 D и выше, для цветных изображений — уже от 2,5 D. Если нужно сканировать слайды и пленку, то требования ужесточаются —модели с 3,0 D и выше.

В недавнем прошлом существовал еще один критерий выбора сканера — интерфейс для соединения с компьютером. Сегодня можно этому лишь удивляться. Например, если отсканированная картинка без сжатия занимала порядка 100 Мб в оперативной памяти PC, то параллельный порт передавал ее на компьютер за полчаса. С появлением USB-интерфейса проблема исчезла, сейчас распространены модели сканеров с поддержкой USB 2.0 (480 Мбит/с) и в некоторой степени с FireWire (IEEE 1394a, 400 Мбит/с).

Будущее сканеров тоже весьма многообещающее, как уверяют разраведущие разработчики, нас ждут беспроводные сканеры с поддержкой интерфейса Wireless USB. На расстоянии до 3 м WUSB обеспечит скорость до 480 Мбит/с, и до 110 Мбит/с — на удалении до 10 м. Часто в профессиональных сканерах используется SCSI, этот интерфейс обеспечивает скорость вплоть до 640 Мб/с.

При выборе сканера стоит обращать внимание и на конструкцию крышки. У моделей начального уровня она намертво прикреплена на шарнирах к задней части корпуса. Такая конструкция не позволит плотно прижать толстую книгу или журнал к стеклу и на сенсор попадет нежелательный свет. В некоторых моделях крышку можно снять совсем, иногда крышку крепят сбоку. Если вы планируете сканировать книги и журналы, то на это придется обратить внимание.

Абсолютное большинство «домашних» сканеров предназначены для сканирования оригиналов размером не более формата А4 (297x210 мм), этого достаточно для оцифровки журналов, книг и фотографий. Сканеры для оригиналов формата А3 (297х420 мм) можно найти в арсенале Epson, Mustek и менее известных на массовом рынке Microtek и Visioneer. Сканер формата А3 идеально подходит для оцифровки сразу двух разворотов журнала и больших фотографий. Мировыми лидерами в производстве сканеров для форматов A0 и А1 являются - Contex, CalCom и Vidar. Эти сканеры оснащают интерфейсами SCSI и FireWire. Оптическое разрешение подобных устройств не превышает 800 dpi.

Помимо планшетных, существуют барабанные сканеры. Они отличаются от других возможностью раздельного регулирования размера точки и апертуры. Загружаемое изображение помещают на акриловый цилиндр, вокруг которого с большой скоростью вращается сканирующий сенсор. Барабанные сканеры процветают до сих пор, они отлично справляются со сканированием прозрачных и непрозрачных оригиналов. Раздельное регулирование параметров позволяет смягчить изображение и снизить зернистость.

 

 

Внешний вид барабанного сканера

 

Если у Вам необходимо оцифровать старые и новые плени, то очень пригодится сканер со слайд-адаптером. В крышке у сканера с вмонтированным адаптером есть дополнительная лампа подсветки. Она необходима, ведь пленка прозрачная, она не может отразить лучи от основных ламп. Дополнительное освещение позволяет сенсору захватить изображение. В комплекте с такими сканерами идут рамки для 35-мм пленок и слайдов. За раз можно загрузить от 3 и больше негативов — в зависимости от конкретной модели.

Один из представителей подобных сканеров

 

С учетом того, что пленки обычно хранятся долго, на них часто появляются царапины и пылинки, что негативно сказывается на качестве фотографий. Чтобы избавиться от артефактов, производители взяли на вооружение интересные технологии, например, Epson использует комплекс Digital ICE, разработанный подразделением Kodak в 1960-е годы. Принцип действия системы любопытен: вместе с RGB-сенсором в принтере размещается еще один, инфракрасный. ИК-излучение позволяет определить места, где появились трещины и пыль, после чего сканер выполняет коррекцию — дополнительная обработка на компьютере не требуется.

Digital ICE пользуется популярностью и среди других производителей, хотя некоторые используют собственные наработки, например, Canon разработала технологию FARE. Работает она по такому же принципу, но плюс к этому производит цветокоррекцию и компенсацию света. Эти же технологии используются для сканирования обычных оригиналов.

Адаптерами для слайдов сейчас оснащают чуть ли не каждый второй сканер, но низкая оптическая плотность дешевых моделей не позволяет качественно оцифровывать прозрачные оригиналы. Нужно выбирать сканеры с высокой оптической плотностью либо специализированные слайд-сканеры. Они умеют сканировать только 35-мм пленки, но специальные оптимизации и использование только самых качественных элементов позволяют добиться фантастических результатов. На рынке слайд-сканеров преуспели компании Nikon, Visioneer, Reflecta, Microtek, Canon.

Стоит также, выделить сканер серии BenQ — ScanWit.

 

 

Внешний вид сканера ScanWit

 

Перед сканированием пленку закрепляют в специальной рамке и вставляют в сканер. Дальнейшие действия устройство выполнит самостоятельно. Сканер BenQ ScanWit 2750i, является чуть ли не идеальным решением для фотографа-любителя — устройство оцифровывает один кадр пленки за 25 с, технология Digital ICE ретуширует испорченные фрагменты изображения. И при этом его стоимость весьма скромна.

«Офисные» сканеры. Конечно, дать точное определение офисному сканеру можно лишь условно. Тем не менее нечто характерное именно у таких сканеров все же есть.

Сканеры для сферы бизнеса и сканеры документов, как правило, представляют собой устройства для рабочих групп, которые перерабатывают кипы бумаги, но слишком громоздки, чтобы разместиться на столе сотрудника.

Сканеры для офиса отличаются от домашних устройств. Домашние сканеры предназначены в основном (часто исключительно) для работы с фотографиями. Для офисных сканеров фотографии — редкость, зато почти всегда на них сканируются документы. Даже если в документе встречаются фотографии, обычно пользователи не предъявляют строгих требований к их качеству.

Epson GT-2500+	EPSON GT-S50
Типичные представители данного класса устойств

 

Акцент на документы означает, что некоторые характеристики, важные для домашних устройств, малосущественны для офисных моделей. На одном из первых мест в этом списке — разрешение. Почти для любых офисных задач разрешение 300 пиксел/дюйм достаточно, чтобы получить хорошо читаемый текст и обеспечить максимальную точность программ оптического распознавания. Разрешение свыше 600 пиксел/дюйм явно избыточно. Практически любой сканер обеспечивает приемлемое для офисных задач разрешение.

Глубина цвета, число битов для определения уровней серого в сканере, — еще один малозначащий для офиса параметр. Как правило, для сканирования достаточно 24 бит, если не предстоит работать с фотопленкой (негативами и позитивами), а для офиса это редкость. Практически любой сканер воспроизводит достаточные для деловых документов уровни серого.

Для персональных офисных сканеров важны функции обращения с бумагой и размер занимаемой площади рабочего стола. Общее правило: офисный сканер должен оснащаться устройством подачи бумаги, так как подавать бумагу в отверстие проще и быстрее, чем вручную укладывать на планшет по одному листу. Категории сканеров определяются различиями в механизме подачи бумаги и габаритах.

При выборе сканера необходимо учесть две аппаратные характеристики: время разогрева и возможность сканирования одновременно двух сторон листа. Показатель времени разогрева важен, если приходится выполнять мелкие задания эпизодически и невыгодно держать устройство включенным между заданиями. Вынужденное ожидание прогрева сканера перед каждым сеансом работы может оказаться досадной задержкой. Если обычно приходится сканировать большие документы или несколько разных документов в одном сеансе, то время прогрева не столь значимо.

Для сканирования множества документов с двух сторон листа полезно купить дуплексный сканер с двумя сканирующими элементами, который обрабатывает обе стороны за один проход. Цена дуплексного сканера больше, чем у аналогичного «одинарного» устройства (сканирует только одну сторону листа за один проход), но он экономит уйму времени, обрабатывая обе стороны листа с такой же скоростью, как обычный сканер одну страницу.

Однако чистая скорость сканирования, выраженная в секундах на страницу для сканеров без автоматической подачи бумаги и в страницах в минуту (стр./мин) для сканеров с таким механизмом, не очень важна. Сканеры без узла автоматической подачи обычно используются для сканирования одной или двух страниц за сеанс, поэтому приемлем даже сравнительно медленный сканер.

Для сканеров с автоматической подачей бумаги чистая скорость сканирования менее значима, нежели суммарное время, необходимое сканеру и его программам на сканирование и распознавание текста документа. Этап распознавания может занять больше времени, чем собственно сканирование, либо он практически не увеличивает общее время обработки документа. Из-за различий в скорости распознавания сканер с низкой скоростью сканирования может значительно быстрее модели с вдвое более высокой скоростью сканирования, но медленной программой оптического распознавания справляться с заданиями.

Следует помнить, что программный пакет — один из важнейших компонентов любого сканера. Без удачно подобранных программ файлы с данными сканирования будут малополезными. Если приходится часто иметь дело с трудными оригиналами (например, страницами с выделенным текстом), то нужна модель с функциями цифровой обработки в утилите сканирования или в другой программе.

 

 

D сканеры

 

Есть еще один тип сканеров — трехмерные сканеры, или 3D-сканеры. Эти устройства анализируют объект в трех плоскостях и составляют реалистичную трехмерную модель. Впоследствии ее можно использовать где угодно — в компьютерных играх, фильмах и т.д.

Задача 3D-сканера обычно сводится к созданию массива точек. Чем их больше, тем реалистичнее получится модель. Информация о цвете собирается с каждой точки. Сканер анализирует расстояния между точками и замеряет глубину.

 

Внешний вид сканера

 

Существует два типа трехмерных сканеров — контактные и бесконтактные. Первому типу нужно дотронуться до всех точек сканируемого объекта, чтобы составить цифровую реконструкцию. Контактные 3D-сканеры не годятся для сканирования хрупких или мягких объектов. В бесконтактных сканерах используют разные технологии — свет, ультразвук, рентгеновские лучи и даже лазер.