Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Контрольные вопросы
1.Охарактеризуйте устройство сканера, его назначение, тип планшетный;
2.Характеристики сканера: составьте таблицу характеристик сканера
|
№ |
Характеристика |
Значение характеристики для сканирования цветных фотографий; (обоснуйте свой выбор) |
Сканер
Сканер - устройство допускающее ввод текстового и графического материала в компьютер, а также любое изображение с фотоплёнки и бумаги. Это упрощает хранение и процесс работы с ними. Используется для оцифровывания фотографий, рисунков, текстов, слайдов.
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.
Характеристики сканера.
Разрешающая способность
Разрешающая способность, или разрешение, — один из основных параметров, используемых производителями для описания возможностей сканера. Наиболее распространенная единица измерения разрешающей способности сканеров — количество пикселов на один дюйм (pixels per inch, ppi).
ПРИМЕЧАНИЕ
He следует путать ppi с более распространенной аббревиатурой dpi (dots per inch — количество точек на дюйм). Последняя единица используется для измерения разрешающей способности растровых печатающих устройств и имеет несколько иной смысл.
Различают оптическое и интерполированное разрешение. Величину оптического разрешения можно вычислить, разделив количество светочувствительных элементов в сканирующей линейке на максимальную ширину области сканирования. Нетрудно посчитать, что количество светочувствительных элементов у сканера, имеющего оптическое разрешение 600 ppi и максимальную ширину области сканирования 8,5 дюйма (216 мм), должно составлять не менее 5100. Важно понимать, что оптическое разрешение — это частота дискретизации, только в данном случае отсчет идет не по времени, а по расстоянию.
Большинство современных недорогих планшетных сканеров имеют оптическое разрешение 1200,2400 ppi и даже более. Многие производители, стремясь привлечь покупателей, указывают в документации и на упаковке своих изделий двойное значение оптического разрешения (например, 1200 х 2400 ppi). Однако цифра 2400 для вертикальной оси означает не что иное, как сканирование с половинным вертикальным шагом и дальнейшей программной интерполяцией, так что в этом случае оптическое разрешение фактически все равно остается равным 1200 ppi.
Интерполированное разрешение — это повышение количества пикселов в отсканированном изображении за счет программной обработки. Величина интерполированного разрешения может во много раз превышать значение оптического разрешения, однако следует помнить, что количество информации, полученной с оригинала, будет таким же, как и при сканировании с оптическим разрешением. Иными словами, повысить детальность изображения при сканировании с разрешением, превышающим оптическое, не удастся.
Разрядность
Разрядность, или глубина цвета, определяет диапазон значений, которые может принимать цвет пиксела. Иначе говоря, чем больше разрядность при сканировании, тем большее количество оттенков может быть сохранено в полученном изображении. Например, при сканировании черно-белого изображения с разрядностью 8 бит можно получить 256 градаций серого (28 = 256), а используя 10 бит — уже 1024 градации (210 = 1024). Для цветных изображений возможны два варианта указываемой разрядности: количество бит на каждый из цветовых каналов (8, 12, 14 или 16 бит на канал) либо суммарное количество бит по всем каналам (24, 36,42 или 48 бит).
В настоящее время для хранения и передачи полноцветных изображений (например, фотографий) стандартом является 24-разрядный формат RGB. При сканировании цветных оригиналов с использованием модели RGB изображение формируется из трех цветовых каналов, на каждый из которых приходится по 8 бит. Таким образом, количество возможных оттенков составляет около 16,7 млн (224 = 16 777 216). Многие сканеры используют более высокую разрядность — 12 или 16 бит на цвет (соответственно 36 или 48 бит), однако для записи и дальнейшей обработки изображений эта функция должна поддерживаться применяемым программным обеспечением; в противном случае полученное изображение все равно будет записано в файл с 24-битной разрядностью.
ВНИМАНИЕ
Более высокая разрядность далеко не всегда подразумевает более высокое качество изображения. Указывая 36- или 48-битную глубину цвета в документации или рекламных материалах, производители зачастую умалчивают о том, что часть битов используется для хранения служебной информации.
Динамический диапазон и максимальная оптическая плотность
Как известно, более темные участки изображения отражают меньшее количество падающего на них света, чем светлые. Величина оптической плотности показывает, насколько темным является данный участок изображения, иными словами, какая доля света поглощается, а какая отражается при попадании на него (в случае прозрачного оригинала речь идет о доле света, прошедшего через данный участок).
Обычно оптическая плотность измеряется для некоего стандартного источника света, имеющего заранее определенный спектр.
Например, для участка оригинала, отражающего (или пропускающего) 15 % падающего на него света, величина оптической плотности составит log (1/0,15) = 0,8239. Разница между максимальным (D ) и минимальным (Dmin) значениями оптической плотности, которую способен различать светочувствительный элемент сканера, называется динамическим диапазоном.
Максимальное значение оптической плотности (соответствующее наиболее темным участкам изображения) на фотокарточках и оригиналах, отпечатанных типографским способом, обычно лежит в пределах 1,8-2,0 D. Что касается фотопленки, то для нее величина максимальной оптической плотности нередко превышает 3,0 D.
Чтобы у читателей сложилось правильное представление о той пропасти, которая отделяет приведенные выше значения максимальной оптической плотности для прозрачных и непрозрачных оригиналов, произведем несложные вычисления. Оптическая плотность 2,0 D соответствует участку, отражающему (или пропускающему) 1 % падающего на него света, а 3,0 D — участку, отражающему (или пропускающему) всего 0,1 % света. Таким образом, для увеличения значения максимальной оптической плотности на 1 D (при сохранении того же уровня цифрового шума) нужно на порядок повысить чувствительность элементов сенсора.
Шум
Цифровой шум появляется в сканируемом изображении вследствие неидеальности конструкции электронных узлов сканера, в первую очередь — светочувствительных элементов и их цепей. К сожалению, производители сканеров практически никогда не указывают уровень цифрового шума в характеристиках выпускаемых изделий. Отчасти это объясняется тем, что на сегодняшний день пока не существует стандартизированной методики измерения данного параметра.
Применительно к отсканированным изображениям различают два вида цифрового шума — случайный и регулярный.
Случайный шум проявляется в виде «снега», гранулярности или хаотически расположенных инородных точек в изображении и возникает как вследствие нестабильности работы полупроводниковых приборов (при изменении температуры и с течением времени), так и в результате вносимых электронными компонентами искажений. Наиболее заметен такой шум в темных областях изображения, поскольку при равном абсолютном уровне шума отношение «сигнал/шум» в них будет гораздо меньше, чем на светлых участках. Например, если при сканировании в восьмибитном режиме ошибка квантования составляет два младших бита (то есть ее абсолютное значение колеблется в пределах от 0 до 4), то при максимальном уровне считываемого сигнала отношение «сигнал/шум» составит 256/4 = 64, а более темной области со средним уровнем 60 будет гораздо хуже (60/4 = 15).
Для минимизации случайного шума перед сканированием выполняется процедура калибровки, во время которой измеряются пороговые значения и смещение базового напряжения для каждого светочувствительного элемента.
Регулярный шум возникает вследствие перекрестных помех (наводимых с соседних светочувствительных элементов), кратковременных изменений величины базового напряжения в ПЗС-матрице, воздействия высокочастотных электрических полей, изменения яркости источника света и т. п. Регулярный шум, в отличие от случайного, очень хорошо заметен, поскольку проявляется в виде горизонтальных, вертикальных либо диагональных полос.
Производительность
Производительность сканера складывается из трех параметров: времени прогрева источника света, времени предварительного сканирования и времени окончательного сканирования.
Некоторые модели сканеров не нуждаются в прогреве и готовы к работе сразу после включения. Что касается устройств, оснащенных люминесцентными и газоразрядными лампами, то для выхода их на рабочий режим необходимо определенное время, обычно несколько десятков секунд. Поскольку в универсальных сканерах для работы с прозрачными и непрозрачными оригиналами обычно используются разные источники света, при каждом переключении соответствующих режимов устройство заново выполняет процедуру прогрева активируемой лампы.
Время окончательного сканирования для одной и той же модели сканера может варьироваться в широких пределах в зависимости от величины установленного в настройках разрешения и прочих параметров. Это стоит учитывать при сравнении параметров, заявленных в технических характеристиках сканеров от разных производителей. Зачастую каждый производитель использует собственную методику для определения данной величины.
У универсальных моделей сканеров время сканирования прозрачного и непрозрачного оригиналов, имеющих одинаковый физический размер, может существенно различаться даже в том случае, если выбрана одна и та же разрешающая способность. Дело в том, что у прозрачных оригиналов диапазон оптической плотности значительно шире, чем у непрозрачных. Соответственно, при сканировании прозрачных оригиналов увеличивается время экспозиции, а следовательно, снижается скорость сканирования.
Тип и размер оригиналов
Конструкция сканера накладывает определенные ограничения на тип и формат оригиналов, которые можно оцифровывать с помощью данного устройства. В первую очередь следует обращать внимание на то, для работы с какими именно категориями носителей предназначена та или иная модель. Сканер может поддерживать работу только с прозрачными либо только с непрозрачными оригиналами или с теми и другими.
Обычно в характеристиках сканера указывается максимальный (иногда, если существует такое ограничение, — и минимальный) размер сканируемого оригинала и сканируемой области (это не одно и то же!). Некоторые модели сканеров могут работать только с оригиналами строго определенных размеров: в этом случае в спецификации должен быть приведен перечень всех поддерживаемых форматов.
У универсальных сканеров допустимые форматы носителей и размеры сканируемой области для прозрачных и непрозрачных оригиналов часто различаются.
Интерфейс
В большинстве современных моделей сканеров низшей и средней ценовой категории для подключения к ПК используется интерфейс USB 2.0. В ряде полупрофессиональных и профессиональных моделей наряду с USB присутствует также интерфейс IEEE 1394 (FireWire). Широко использовавшийся ранее в сканирующих устройствах интерфейс SCSI сдает свои позиции: сейчас им оснащаются только некоторые модели профессионального уровня (в частности, барабанные сканеры).
Глубина цвета
Очень часто сканер используется для сканирования цветных изображений и глубина цвета в этом случае играет очень важную роль. Этот показатель указывает на то, сколько цветных оттенков может распознать сканер и измеряется в битах.
В современных сканерах глубина цвета может быть от 24 по 48 бит.
При глубине цвета в 24 бита цветной сканер способен распознать около 16 млн. цветов, этого вполне достаточно для качественной цветопередачи. Если честно разницы между 24 и 48 бит человеческий глаз не заметит. Другое дело, что большинство сканеров сейчас имеют глубину цвета 48 бит.