Курсовая работа: Конструкция и техническое обслуживание сканеров
Планшетный сканер является наиболее универсальным инструментом, подходящим под большинство задач, модели авторитетных производителей неприхотливы и надежны, просты в установке и использовании, разнообразие выпускаемых модификаций позволяет подобрать сканер практически под любые средства и требования. Большинство моделей имеет возможность установки автоматического загрузчика документов из пачки, подключения слайд модуля и др.
Разрешение планшетных сканеров доходит до 3000dpi, разрядность цвета - до 42bit, D - до 3.6.
Модели высшего класса способны "выдавать" разрешение 5000dpi и обрабатывать оригиналы плотностью до 3.9 и трехмерные предметы. К слову сказано, такие модели могут весить свыше 500кг, а стоимость их измеряется как минимум десятками тысяч долларов.
Ручные сканеры - самая младшая ветвь сканеров, кое-где еще удерживающаяся на рынке лишь благодаря своей компактности и дешевизне. Невысокое разрешение и разрядность обработки цвета ограничивают использование этих устройств: сканированием текста и упрощенной графики из книг и газетных статей, а также, сканирование оригиналов, которые не так просто уложить на стекло планшетного сканера или приклеить к барабану. Сканирование осуществляется перемещением сканера по поверхности оригинала, вследствие чего, качество изображения очень сильно зависит от твердости руки пользователя и скорости перемещения сканера. Эти сканеры, как правило, подключаются к компьютеру через последовательный порт или порт принтера. Разрешение таких сканеров не превышает 400dpi, разрядность цвета 8bit, D: 1.9 - 2.0. Представляют интерес, прежде всего для владельцев мобильных ПК.
Слайдовые сканеры - по сути специализированный вариант планшетного сканера, разработанный для оцифровки слайдов и негативных фотопленок для задач профессиональной фотографии или полиграфии. Слайд или пленка вставляется в приемную щель и перемещается между лампой подсветки и объективом. Параметры выходного изображения достаточны для фотоальбома или полиграфического воспроизведения. Очень часто такие сканеры поставляются в составе цифровой фото студии или рабочего места дизайнера. Разрешение слайдовых сканеров достигает 3000dpi, разрядность цвета - 42bit, D - 3.6.
Сканеры для документов - Основной упор при разработке этих сканеров делается на производительность. Основное назначение - сканирование больших объемов документов для последующего распознавания или архивирования. Такие сканеры эффективны в банковских структурах, отделах кадров крупных предприятий, архивах, акционерных обществах, избирательных комитетах и комиссиях, государственных службах, а также везде, где требуется обработка больших объемов информации и не используется высокохудожественная графика. От таких сканеров не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром. Разрешение таких сканеров доходит до 1200dpi, разрядность цвета - до 30bit, D - до 2.8.
2.2 Основные характеристики сканеров
Оптическое разрешение - измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Характеристика, показывающая, чем больше разрешение, тем больше информации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке. Часто приводится такая характеристика, как “интерполированное разрешение” (интерполяционное разрешение). Ценность этого показателя сомнительна — это условное разрешение, до которого программа сканера “берется досчитать” недостающие точки. Этот параметр не имеет никакого отношения к механизму сканера и, если интерполяция все же нужна, то делать это лучше после сканирования с помощью хорошего графического пакета.
Глубина цвета – это характеристика, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерных приложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов —16,77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше - 30 бит, и, у наиболее качественных из планшетных сканеров, - 36 бит и более. Конечно, может возникнуть вопрос - зачем сканеру распознать больше бит, чем он может передать в компьютер. Но, не все полученные биты равноценны. В сканерах с ПЗС датчиками два верхних бита теоретической глубины цвета обычно являются “шумовыми” и не несут точной информации о цвете. Наиболее очевидное следствие “шумовых” битов недостаточно непрерывные, гладкие переходы между смежными градациями яркости в оцифрованных изображениях. Соответственно в 36 битном сканере “шумовые” биты можно сдвинуть достаточно далеко, и в конечном оцифрованном изображении останется больше чистых тонов на канал цвета.
Оптическая плотность есть характеристика оригинала, равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к свету отраженному (или прошедшему - для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0.0 D - идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует, какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить. Данная величина очень хорошо отделяет простые офисные сканеры, которые могут потерять детали, как в темных, так и светлых участках слайда и, тем более, негатива, от более профессиональных моделей. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в пределах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большинство бумажных оригиналов, будь то фотография или журнальная вырезка, обладают оптической плотностью не более 2.5D. Слайды требуют для качественного сканирования, как правило, динамический диапазон более 2.7 D (Обычно 3.0 – 3.8). И только негативы и рентгеновские снимки обладают более высокими плотностями (3.3D – 4.0D).
По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:
SCSI (Small Computer Systems Interface). Сканеры с интерфейсом SCSI были наиболее распространены несколько лет назад. Эра SCSI-сканеров подходит (или уже подошла) к концу. Основная причина – появление высокоскоростных интерфейсов USB и FireWire, не требующих ни особой деликатности при подключении, ни дополнительных адаптеров. Среди достоинств SCSI-интерфейса можно выделить его высокую пропускную способность, а также возможность подключения до семи различных устройств на одну шину. Из основных недостатков SCSI – высокую стоимость организации интерфейса и необходимости задействования дополнительного контроллера.
USB (Universal Serial Bus). Интерфейс USB получил самое широкое распространение благодаря его интеграции во все современные системные платы в качестве основного разъема для периферийных устройств. Сегодня абсолютное большинство сканеров для дома выпускается именно с USB-интерфейсом. Группа CIS-сканеров получает необходимое питание по USB-порту.
FireWire (IEEE1394) представляет собой последовательный высокоскоростной интерфейс ввода/вывода, отличаясь от USB тем, что для обеспечения соединения он не требует управляющего контроллера. Организация его работы выполнена по схеме peer-to-peer. Собственно за счет этого и достигается более низкая (в сравнении с USB) загрузка центрального процессора.
В последнее время производители предлагают немало сканеров с двумя интерфейсами (например, LPT и USB). Такая универсальность может быть весьма полезной при модернизации сканера.
3. Описание конкретной модели
3.1 Epson Perfection 2580 Photo
У модели Perfection 2580 Photo , изготовленной фирмой Epson , показанной на рисунке 1, имеется автоматический податчик пленки. Механизм находится в верхней крышке. С его помощью можно сканировать отрезки не более шести кадров. Для принудительного извлечения материала предназначена специальная кнопка на корпусе. Кроме того, предусмотрена установка одного слайда непосредственно на стекло сканера. На лицевой части устройства присутствуют три кнопки быстрого сканирования. Для удобства транспортировки имеется фиксатор, блокирующий оптическую систему.
Рисунок 1 – Внешнийвид Epson Perfection 2580 Photo
Драйвер довольно прост в использовании. Имеются три режима сканирования, различающиеся по количеству доступных настроек: полностью автоматический, домашний и профессиональный. Сканер поддерживает функцию выравнивания изображения, а также восстановления выцветших красок. Имеется возможность программного удаления повреждений пленки (при работе с прозрачными материалами).
Качественная цветопередача. При работе с прозрачными материалами, отсканированными с использованием автоматического податчика, имеется высокий уровень цветового шума.
3.2 HP Scanjet 4070
Модель Scanjet 4070, изготовленная фирмой HewlettPackard, изображенная на рисунке 2, имеет довольно большие размеры. Основное предназначение этого сканера — работа с фотоматериалами, для этого в верхнюю крышку встроена специальная дверца с расположенной в ней лампой подсветки. Под дверцей находятся крепления для прозрачных материалов и фотографий. Такая система более удобна, чем система с рамками. В крепления можно установить одновременно лишь две полоски пленки или четыре слайда в рамках, при этом сканироваться будут только два первых кадра. Кроме того, для ускорения сканирования в держатель можно загрузить до 12 фотографий. Вся верхняя крышка снимается, благодаря чему можно работать с толстыми оригиналами. Устройство не имеет разметки по бокам предметного стекла. На передней панели размещены дополнительные кнопки, обеспечивающие, помимо функций сканирования в графический файл или документ, возможность работы со слайдами или негативами, а также копирования на подключенный к системе принтер.
Рисунок 2 – Внешний вид HP Scanjet 4070
Устройство устанавливается очень просто, а связь с ПК осуществляется по интерфейсу USB 2.0. Драйвер сканера несложный.
Цветопередача близка к идеалу.
«-» - высокий уровень шума.
3.3 Canon Canoscan Lide 500F
Модель Canoscan Lide 500F, изготовленная фирмой Canon, изображенная на рисунке 3, в отличие от других, представленных в обзоре, выполнен на базе технологии CIS (контактный датчик изображения, в дальнейшем КДИ). Матрица фотодиодов располагается по всей ширине сканируемой области под защитным стеклом и воспринимает свет, отраженный от оригинала. Следствием использования такой технологии стало серьезное изменение многих параметров устройства. Толщина сканера составляет всего 35 мм, ему не требуется внешний адаптер питания. Устройство допускает сканирование даже в вертикальном положении, для чего имеется встроенная подставка. Чтобы оригиналы плотнее прилегали к стеклу, крышка снабжена маленькими магнитами.
Рисунок 3 – Внешний вид Canon Canoscan Lide 500F
Этот сканер также позволяет работать с прозрачными материалами. Из-за небольшого размера лампы слайд-адаптера за раз можно отсканировать лишь один кадр. Нет возможности обработать слайды в рамках.
Кнопки быстрого запуска Copy, Scan и E-Mail дополнены возможностью сканирования в файл формата *.pdf при взаимодействии с программой CanoScan Toolbox, в которой каждой из клавиш можно переназначить выполняемую функцию по своему усмотрению.