Особливості роботи сучасного планшетного сканера

Сучасний планшетний сканер функціонально складається з двох частин:

власне скануючого механізму (engine) і програмної частини (TWAIN-модуль, система управління кольором і інше).

Оригінал розташовується на прозорому нерухомому склі, уздовж якого пересувається скануюча каретка з джерелом світла (якщо сканується прозорий оригінал, використовується так званий слайд-модуль - кришка, в якій паралельно скануючій каретці сканера переміщається друга лампа).

Оптична система сканера (складається з об'єктиву і дзеркал або призми) проектує світловий потік від сканованого оригіналу на приймальний елемент, що здійснює розділення інформації про кольори, - три паралельні лінійки з рівного числа окремих світлочутливих елементів, що приймають інформацію про вміст "своїх" кольорів. У трьохпрохідних сканерах використовуються лампи різних кольорів або ж змінні світлофільтри на лампі або CCD-матриці. Приймальний елемент перетворює рівень освітленості в рівень напруги (все ще аналогову інформацію). Далі, після можливої корекції і обробки, аналоговий сигнал поступає на аналого-цифровий перетворювач (АЦП). З АЦП інформація виходить вже в "знайомому" комп'ютеру двійковому вигляді і, після обробки в контролері сканера через інтерфейс з комп'ютером поступає в драйвер сканера - звичайно це TWAIN-модуль, з яким вже взаємодіють прикладні програми. Світловий потік від оригіналу проектується на матрицю CCD (ПЗЗ, прилад із зарядовим зв'язком), яка перетворює його в електричний сигнал. Зазвичай використовується один фокусуючий об'єктив (або лінза), який проектує повну ширину області сканування на повну ширину матриці CCD. Вимоги до якості оптики для такого завдання вельми високі, особливо складно забезпечити прийнятну якість проектування країв робочої області для кольорових оригіналів. Оцінити якість фокусування і роздільну здатність оптики можна візуально при скануванні спеціальної тестової мішені або захисних ділянок банкноти.

У найбільш потужних моделях планшетних сканерів зустрічаються змінні об'єктиви: при роботі в звичайному режимі оптика працює аналогічно одно- лінзовим механізмам, при перемиканні на другий, "посилений" режим використовується інший об'єктив, який проектує на повну ширину CCD- матриці лише частину ширини робочого столу сканера. Таким чином, на постійне число приймальних комірок CCD-матриці проектується ділянка меншої ширини і відповідно зростає оптична роздільна здатність. Зазвичай в документації вказано число комірок CCD-матриці. Новітні матриці 42-бітових сканерів мають 10600 комірок (хоча в однопрохідних сканерах матриця має три паралельні лінійки приймальних комірок - по одній на колір, вказується число елементів в одній). Поділивши число комірок на ширину поля сканування, отримаємо оптичну роздільну здатність.

Методи кодування зображення під час сканування

Процес вводу графічної інформації в ЕОМ складається з двох етапів:

зчитування і кодування.

- Зчитування графічної інформації зводиться до визначення координат графічних елементів (крапок, відрізків прямих, графічних елементів) в заданій

системі координат;

- Кодування зчитаної графічної інформації полягає в її перетворенні в двійковий код по заздалегідь встановлених правилах з метою подальшої обробки на ЕОМ.

Етап кодування реалізується наступними методами:

— координатним;

— рецепторним;

— поелементного кодування.

Координатний метод полягає в тому, що кожна точка графічного примітиву прив'язана до координатної сітки (рис. 7.1,а). Після зчитування він представляється масивом крапок з координатами Х і У, які вводяться в пам'ять ЕОМ. У основу рецепторного методу покладено представлення графічної інформації в дискретному полі рецепторів в двійковому коді. Поле рецепторів — це прямокутна матриця розміром m n елементів, на яку проектується графічне зображення (рис.7.1,б). Елементи матриці, на які потрапило зображення, набувають значення коду «1», інші - «0». Зчитане з рецепторної матриці графічне зображення аналогічно представляється в пам'яті ЕОМ і використовується для візуалізації на екрані графічного дисплея. Метод поелементного кодування передбачає наявність описів графічних примітивів

за допомогою спеціальних графічних мов. Ці описи зберігаються в пам'яті

ЕОМ у вигляді бібліотеки. Інформація про креслення задається послідовністю найменувань графічних примітивів з вказівкою їх координат і розмірів.