Budowa i zasadadziałania
skanera
Budowa i zasadadziałania
skanera
Typy skanerów
płaskie – biurkowe urządzenia przystosowane
głównie do skanowania materiałów refleksyjnych
z rozdzielczością rzędu 300-2000ppi
(pixels per inch – piksele na cal),
Skaner płaski: długi
zestaw elementów
CCD (Charged
Coupled Device)
mierzy wzdłuż
skanowanej linii
grafiki natężenie
światła odbitego.
Skanery płaskie
Typy skanerów
bębnowe – używane w poligrafii do
skanowania materiałów refleksyjnych i
transparentnych
z rozdzielczością 4000-20000ppi; istnieją
również bębnowe skanery biurkowe.
Skaner bębnowy
używa do pomiaru
światła
pojedynczego
fotopowielacza
PMT (Photo-
Multiplier Tube)
Budowa skanera
Podstawowe parametry skanerów
płaskich
Głębokość bitowa kanałów skanera
– 10, 12, 14, 16 bitów
2
8
= 256 - monitor
Pojedynczy kanał skanera
Skaner (trzy
kanały)
Głębokość bitowa
Liczba odcieni
Głębokość bitowa
10
1 024
30
12
4 096
36
14
16 384
42
16
65 536
48
Nadmiarowe dane wykorzystywane są
do:
odszumienia obrazu – odfiltrowania kilku
poziomów odcieni w celu usunięcia
zakłóceń,
kontrolowania krzywej odcieni – zwiększenia
liczby odcieni w tych obszarach obrazu, w
których muszą być zachowane istotne
szczegóły
Rys. Szczegóły w światłach
- cd.
Rys. Szczegóły w cieniach
usuwania przesycenia – ustawienie skanera
tak, aby odczytywał mniej przesyconego
koloru.
- cd.
Rys. Usuwanie
przesycenia
Rozdzielczość optyczna
Liczba pikseli tworzonych przez detektory CCD
z jednego cala skanowanego materiału.
Przykład:
Skaner: maksymalna szerokość skanowania
210mm=8,27cali, 4960 elementów CCD.
Gdy soczewki układu optycznego zogniskują
całą szerokość 210mm na 4960 elementach
CCD,
to rozdzielczość optyczna skanera wyniesie:
4960/ 8,27 = 600ppi.
Podstawowe parametry skanerów
płaskich
Rozdzielczość interpolowana
Skaner używa rozdzielczości interpolowanej
gdy zabraknie rozdzielczości optycznej.
Rozdzielczość interpolowana jest liczbą pikseli
jaką można uzyskać na długości jednego cala
w wyniku programowego tworzenia
dodatkowych pikseli w oparciu o algorytmy
interpolacji bazujące na pikselach fizycznie
skanowanych.
Podstawowe parametry skanerów
płaskich
Rozdzielczość optyczna
i rozdzielczość interpolowana
Obraz lewy - skanowany z rozdzielczością
optyczną. Obraz prawy – tylko 25% pikseli
zostało fizycznie zeskanowanych, więc
skaner czterokrotnie powiększył obraz
przez interpolację.
Widzenie barw
Model
R
ed
G
reen
B
lue
Model RGB nazywany jest addytywną przestrzenią
barw, ponieważ barwy w niej tworzone powstają
przez dodanie świateł o różnej barwie.
Barwy podrzędne są zawsze
jaśniejsze niż barwy
podstawowe (czerwony,
zielony i niebieski), użyte
do powstania tych
pierwszych.
Tryb mapa bitowa lub line art
(1-bitowy).
Wszystkie odcienie oryginału odtwarzane są
jako kolor czarny albo biały.
Każdy piksel zawiera tylko jeden bit informacji,
dlatego wielkość pliku jest mała.
Materiały do rozpoznawania oprogramowaniem
OCR powinny być skanowane z rozdzielczością
300 ppi.
Obrazy typu line art możesz skanować z bardzo
wysoką rozdzielczością, nawet z maksymalną
rozdzielczością urządzenia drukującego
lub z 1200 ppi, nawet jeśli rozdzielczość
drukarki jest niższa.
Tryb monochromatyczny
(8-bitowy).
Wszystkie odcienie i kolory oryginału
odtwarzane są za pomocą 256 odcieni
szarości.
Każdy piksel zawiera 8 bitów informacji.
Wielkość pliku jest osiem razy większa niż
oryginał skanowany w trybie line art.
Tryb barw indeksowanych
(również 8-bitowy).
Obraz odtwarzany jest za pomocą palety
256 kolorów.
Wielkość pliku wynikowego jest w
przybliżeniu taka sama, jak w przypadku
obrazu monochromatycznego.
Niewiele skanerów obsługuje ten tryb, ale
większość pakietów do edycji obrazu
umożliwia konwersję 24-bitowych barw RGB
na barwy indeksowane.
24-bitowy tryb RGB
(24-bitowy).
Oryginał jest odtwarzany z rozdzielczością 8
bitów (256 kolorów) na kanał.
Wielkość pliku jest 24 razy większa od
obrazu utworzonego w trybie mapy bitowej i
3x większa od obrazu monochromatycznego
Tryb RGB o wyższej
rozdzielczości (np. 48-bitowy).
Oryginał zapisywany jest z rozdzielczością
16 bitów na kanał (65536 kolorów na kanał).
Wielkość pliku jest 48 razy większa od
obrazu utworzonego w trybie mapy bitowej i
6 razy większa niż obraz
monochromatyczny.
Tryb barw CMYK
(32-bitowy).
Obraz jest odtwarzany za pomocą 4 kanałów
barwnych zawierających po 8 bitów
informacji.
Wielkość pliku oryginału zeskanowanego w
trybie CMYK jest o jedną trzecią większa niż
obraz zapisany w kolorach RGB.
Skanery obsługujące tryb CMYK w
rzeczywistości skanują w trybie RGB, a
następnie tworzą wyciągi barwne.
Jak skanować?
Każdy świeżo upieczony właściciel skanera ma
często wątpliwości:
jakiej użyć rozdzielczości,
ile kolorów odda wiernie jego pracę,
w jakim pliku zapisać dokument.
Kolejne slajdy rozjaśnią trochę tę sprawę.
Jak skanować? – cd.
Jak skanować? – cd.
Jak skanować? – cd.
Dane te są prawdziwe, jeżeli nie będziemy powiększać,
ani pomniejszać materiału wejściowego, np. przy
dwukrotnym powiększeniu mnożymy wartość
rozdzielczości przez 2, przy dwukrotnym pomniejszeniu
dzielimy wartość rozdzielczości przez 2. Starajmy się
używać liczb całkowitych.
Dlaczego to zdjęcie ma
wysypkę?
Dlaczego to zdjęcie ma
wysypkę?
Zdjęcia i ilustracje w gazetach, czasopismach
i albumach drukowane są w formie rastra o
różnej liniaturze.
W gazetach może wynosić np. 85 lpi (linii na
cal), a w pięknych kolorowych czasopismach
nawet 150-175 lpi.
Jak poprawić materiały z
rastrem?
Z poziomu programów Presto! w programie
skanera wciskamy ikonkę "słonecznika„.
Z poziomu TWAIN-a w zakładce
ZAAWANSOWANE / USTAWIENIA w Atrybutach
skanowania wybieramy z menu Odrastrowanie
odpowiednią pozycję.
Jeżeli nie chcemy korzystać z tej funkcji, to
skanujemy materiał z podwójną
rozdzielczością
i zadajemy mu filtr Rozmycie lub podobny.
Zobaczmy coś w 3D.
Dzięki układowi CCD możemy wejść w trzeci
wymiar. Piesek został przyciśnięty klapą, miś
leżał swobodnie na szybie skanera.
Geometria i rozdzielczość
skanera
Porównanie skanerów Plustek S6
i Agfa 1236U
Geometrię można sprawdzić za pomocą
papieru milimetrowego formatu A4. (Należy
wyciąłem ze środka arkusza kwadracik
10*10 mm i przyłożyć go w 4 rogach kartki)
A jak jest z rozpoznawaniem cienkich linii i
drobnych wzorów (można wykorzystać
mikrodruk na banknocie)
Porównanie skanerów Plustek S6
i Agfa 1236U
Kolory.
CMYK, RGB, hex
CMY i CMYK
(c,m,y)=(1,1,1)-
(r,g,b)
Transformacje RGB, CMY,
CMYK
Formalna transformacja składowych RGB na
składowe CMY lub odwrotnie jest następująca:
mamy barwę RGB=(r,g,b)
to barwa CMY=(1-r, 1-g, 1-b)
mamy barwę CMY=(c,m,y)
to barwa RGB=(1-c, 1-m, 1-y).
Przekształcenie CMY na CMYK, jest
prezentowane jako algorytm:
k=min(c,m,y), CMYK=(c-k,m-k,y-k,k)
GIF dla trybu B/W (oś lewa) oraz JPG dla szarości i
koloru (oś prawa)
BHP pracy ze skanerem.
skaner jak każde urządzenie, które
w swej pracy wykorzystuje precyzyjną
optykę nie znosi brudu.
Przed rozpoczęciem pracy powinniśmy
sprawdzić, czy na materiałach
przeznaczonych do skanowania nie ma
żadnych pyłków, zabrudzeń i przede
wszystkim, czy nie są one tłuste.
Jeżeli trzeba, oczyśćmy skanowany materiał
z kurzu za pomocą miękkiego pędzla.
Oczyśćmy również sam skaner tak, aby na
powierzchni jego szyby nie pozostały odciski
palców.
Pamiętaj
my:
Specjaliści zalecają:
skanować obrazy z rozdzielczością, która jest
podzielna przez rozdzielczość optyczną skanera
(np. w przypadku skanera o rozdzielczości 600
ppi należy skanować z rozdzielczością 600 ppi,
300 ppi, 200 ppi, 150 ppi, 100 ppi lub 75 ppi).
Jeśli wybierzesz jakąś inną rozdzielczość
wejściową, skaner będzie musiał zajmować się
matematycznymi przeliczeniami przy ustalaniu
wartości barwy lub odcienia szarości dla danego
piksela. Niektóre wartości będą musiały być
uśredniane, co wpłynie na pogorszenie obrazu.
Wszystkie urządzenia służące do digitalizacji
- skanery, kamery wideo, cyfrowe aparaty
fotograficzne - mają kilka cech wspólnych:
- przekształcają informacje analogowe
(rzeczywiste) do postaci cyfrowej,
zrozumiałej dla komputera
- tworzą obrazy rastrowe, które składają się
z siatki czarno-białych,
monochromatycznych, lub kolorowych
pikseli (elementów obrazu)
- odczytują lub próbkują oryginalny obraz w
częstych odstępach sprawdzając przy
każdym punkcie próbkowania wartość barw
lub odcieni szarości
