扫描仪

第九章扫描仪扫描仪的功能扫描仪是一种将图像信息输入计算机的光电一体化输入设备。9.1扫描仪的主要类型和工作原理9.1.1扫描仪的类型1、平板式扫描仪：又称平板式扫描仪、台式扫描仪，这种扫描仪诞生于1984年，是目前办公用扫描仪的主流产品。这类扫描仪分为CCD(电荷耦合器件)和CIS(接触式感光器件)技术，从性能上讲CCD技术是优于CIS技术的，但由于CIS技术具有价格低廉，体积小巧等优点，因此也在一定程度上获得了广泛的应用。平板式扫描仪惠普ScanjetG30102、手持式扫描仪这种扫描仪诞生于1987年，是当年使用比较广泛的扫描仪品种，最大扫描宽度为105mm，用手推动，完成扫描工作。手持式扫描仪扫描幅面太窄，难于操作和捕获精确图像，扫描效果也很差。已经退出了历史的舞台。3、鼓式扫描仪又称为滚筒式扫描仪，鼓式扫描仪是专业印刷排版领域应用最广泛的产品，它使用的感光器件是光电倍增管。这是一种电子管，性能远远高于CCD类扫描仪，这些扫描仪一般光学分辨率在1000~8000dpi，色彩位数24位~48位，尽管指标与平板扫描仪相近，但实际扫描效果却相差很大。4、馈纸式扫描仪馈纸式扫描仪诞生于20世纪90年代初，分辩率为300dpi。由于平板式扫描仪价格昂贵，手持式扫描仪扫描宽度小，为满足A4幅面文件扫描的需要，推出了这种产品。随着平板式扫描仪价格的下降，这类产品也于1996~1997年前后退出了历史舞台。5、底片扫描仪又称胶片扫描仪。其扫描效果是平板扫描仪不能比拟的，主要任务就是扫描各种透明胶片，扫描幅面从135底片到4×6英寸甚至更大，光学分辨率最低也在1000dpi以上，一般可以达到2700dpi的水平，更高精度的产品则属于专业级产品。7、3D扫描仪真正的3D扫描仪不是我们市场上见到的有实物扫描能力的平板扫描仪，其结构原理也与传统的扫描仪完全不同。生成的文件并不是我们常见的图像文件，而是能够精确描述物体三维结构的一系列坐标数据，输入3DMAX软件中即可完整地还原出物体的3D模型。8、其他笔式扫描仪、条码扫描仪实物扫描仪大幅面扫描仪构成扫描仪主体扫描系统光电成像部分（核心元件为CCD）机械传动部分转换电路部分（A/D转换）硬件软件计算机接口（有EPP、USB、SCSI三种接口）信号线及电源线驱动程序（品牌不同，驱动程序也不同）应用软件图像处理软件（如画笔、我形我速、Photoshop等）印刷体识别软件（如紫光OCR等）9.2扫描仪的工作原理平板式扫描仪包括三大部分：扫描头——光学成像部分；步进电机和导轨——传动部分；主板——控制和A/D转换（模拟/数字转换）处理电路部分。它是将反映图像特征的光信号转换为计算机可接受的电信号。工作原理工作原理1、将要扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上；2、启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源通过机械传动机构在控制电路的控制下，带动装着光学系统和CCD的扫描头与图稿进行相对运动来完成扫描，为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿垂直方向扫过整个原稿，每扫一行就得到原稿横向一行的图像信息;3、照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成横向光带，又经过一组反光镜，分别照到各自的CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟信号，此信号又被A/D转换器转变为数字信号。4、反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字信号，最后传送至计算机并在计算机内部逐步形成原稿的全图。工作原理9.2主要技术指标1、光学分辨率：光学分辨率是指扫描仪的光学系统可以采集的实际信息量，也就是扫描仪的感光元件—CCD的实际分辨率。光学分辨率在某种意义上决定了一台扫描仪的品质。如:1200х2400dpi（DotPerInch，每英寸像素点数）。2、色彩分辨率：又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色阶，都是表示扫描仪所能分辨色彩范围的指标，它的单位是bit(位)。一般有24、36、42、48bit等几种。色彩位数越多，颜色就越逼真。3、灰度级灰度级表示灰度图像的亮度层次范围，即扫描仪能在黑与白之间所分出层次的多少。一般图像扫描仪的灰度值在8~12bit，灰度值越高，扫描图像的亮度范围越大，层次也越丰富。4、感光器件：（1）光电倍增管：一种电子管，感光材料主要是金属铯的氧化物，价格少则几十万元，多则几百万元。（2）接触式感光器件(CIS)：生产成本只有CCD的1/3，分辨率低，应用于低端的扫描产品。（3）半导体隔离CCD：通常所说的电荷耦合器件，应用广泛。（4）硅氧化物隔离CCD：比半导体隔离CCD贵，效果更好，应用在5000元以上专业级扫描仪中。5、扫描速度：分为预扫速度和扫描速度。一般指扫描一幅A4纸的时间。扫描速度与系统配置、扫描分辩率设置、扫描尺寸、放大倍率、接口带宽等因素有关。6、接口：指扫描仪与计算机之间采用的接口类型。常用的有并行接口（EPP）、USB接口、SCSI接口(将SCSI卡插入主机扩展槽)、IEEE1394接口。7、扫描幅面：扫描纸张大小。一般为A4。9.3扫描仪选购与安装9.3.1扫描仪的选购：1、检测感光元件：扫描一组水平细线(如头发丝或金属丝)，然后在ACDSee中浏览，将比例设置为100%观察，如纵向有断线现象，说明感光元件排列不均匀或有坏块。2、检测传动机构：扫描一张扫描仪幅面大小的图片，在ACDSee中浏览，将比例设置为100%观察，如横向有撕裂现象或能观察出的水平线，说明传动机构有机械故障。3、检测分辨率：用扫描仪标称的分辨率(如600dpiх1200dpi)扫描彩色照片，然后在ACDSee中浏览，将比例设置为l00%观察，观察到无混杂色块为合格，否则分辨率不足。4、检测灰度级：选择扫描仪标称的灰度级，扫描一张带有灯光的夜景照片，注意观察亮处和暗处之间的层次，灰度级高的扫描仪，对图像细节(特别是暗区)的表现较好。5、检测色彩位数：选择扫描仪标称色彩位数，扫描一张色彩丰富的彩照，将显示器的显示模式设置为真彩色，扫描图像与原稿比较，观察色彩是否饱满，有无偏色现象。9.4扫描仪的使用与维护1、使用步骤：硬件连接----驱动安装----相关软件操作以惠普ScanjetG3010扫描仪为例子：扫描软件的使用：（1）双击惠普ScanjetG3010扫描软件的图标，在下图的窗口中选择：“获取图像”\“从扫描仪”。（2）在下图中要设置文件保存类型、文保存选项、扫描图片设置等。（3）单击文件保存选项，打开选项窗口，如下图所示，点击“浏览”按钮，设置文件保存位置和基文件名称，再点击“确定”。（4）单击“图片扫描设置”按钮，打开如下图所示窗口，设置扫描的分辩率、输出类型、选择扫描任务类型，再点击“确定”。（5）单击第（2）图中的“扫描”按钮，打开下图窗口，点击“新扫描”按钮，扫描仪进行预览扫描，再要设置扫描区域范围，如果需要还可以设置分辩率、输出类型等，最后点击“接受”按钮，扫描仪开始扫描，并指定路径保图片。9.4扫描仪的使用与维护2、维护：(1)搬动扫描仪前，应先确定扫描仪的灯管回归原位，再找出位于扫描仪的锁定设备，将其推到锁定位。使用前必须先打开锁。(2)不要在扫描中途切断电源。长期不用应拔掉电源变换器。