Сканеры. Типы сканеров. Форматы представления графической информации в ПК. Форматы растровой графики.

Сканеры

Сканер — это устройство ввода в компьютер информации непосредственно с бумажного документа. Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую графическую информацию. Сканер, подобно копировальному аппарату, создает копию изображения бумажного документа в электронном виде.

Сканеры являются важнейшим звеном электронных систем обработки документов и необходимым элементом любого «электронного стола». Записывая результаты своей деятельности в файлы и вводя информацию с бумажных документов в ПК с помощью сканера с системой автоматического распознавания образов, можно сделать реальный шаг к созданию систем безбумажного делопроизводства.

^ Сканеры весьма разнообразны и их можно классифицировать по целому ряду признаков. Прежде всего, сканеры бывают черно-белые и цветные.

Черно-белые сканеры могут считывать штриховые и полутоновые изображения. Штриховые изображения не передают полутонов, или, иначе, уровней серого. Полутоновые позволяют распознать и передать 16, 64 или 256 уровней серого.

Цветные сканеры работают и с черно-белыми, и с цветными оригиналами. Они могут использоваться для считывания как штриховых, так и полутоновых изображений.

В цветных сканерах используется цветовая модель RGB (Red-Green-Blue): сканируемое изображение освещается через вращающийся RGB-светофильтр или от последовательно зажигаемых трех цветных ламп; сигнал, соответствующий каждому основному цвету, обрабатывается отдельно.

Число передаваемых цветов колеблется от 256 до 65 536 (стандарт ^ High Color) и даже до 16,8 млн. (стандарт True Color).

Разрешающая способность сканеров измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения и составляет от 75 до 1600 dpi. 

По конструктивному исполнению сканеры делятся на ручные и настольные. 

Настольные, в свою очередь, делятся на планшетные, роликовые и проекционные. 

^ Основные характеристики сканеров.

1. 
   Оптическое разрешение определяется как количество светочувствительных элементов в сканирующей головке, поделенное на ширину рабочей области. Выражается в dpi. Для нормальной работы программ распознавания образов достаточно величины 300 dpi, а для публикации картинок на web-сайтах Интернета — 80 dpi.
2. 
   Разрядность (глубина цвета) — определяет степень подробности информации об отсканированной точке изображения. Чем больше разрядов (бит) используется для представления отдельной точки изображения, тем более подробна информация о ней. Так, глубине цвета в один бит соответствует 2 цвета — черный и белый. Восьми битам соответствует 256 цветов. Достаточной глубиной цвета является 24 бита, когда на каждый компонент цвета — красный, синий, зеленый — отводится 8 бит и, соответственно, 256 градаций. В совокупности это дает 16,7 млн. возможных комбинаций цветов.
3. 
   Динамический диапазон сканера характеризует его способность различать близлежащие оттенки. Этот диапазон определяется как разница между самым светлым оттенком, который сканер отличает от белого, и самым темным, отличимым от черного. Измеряется динамический диапазон в специальных единицах, именуемых D. 24-разрядный сканер имеет 2,4 D, а 36-разрядный — 3,2 D. 
4. 
   Скорость сканирования может определяется в мм/сек, листах/мин, но чаще в количестве секунд, затрачиваемых на сканирование одной страницы.

Типы сканеров

Ручные сканеры самые простые: линейка светодиодов и источник света, помещенные в единый корпус. Перемещение по изображению сканера выполняется вручную.

С их помощью за один проход вводится небольшое количество строчек изображения (захват не превышает 105 мм). Имеется индикатор, предупреждающий о превышении допустимой скорости сканирования. Сканеры имеют малые габариты и низкую стоимость. Скорость сканирования 5-50 мм/сек.

^ Планшетные сканеры самые распространенные; в них сканирующая головка (линейка светодиодов) перемещается относительно оригинала автоматически; они позволяют сканировать и листовые, и сброшюрованные документы (книги).

Сканируемый оригинал помещается на прозрачном неподвижном стекле. Вдоль него передвигается сканирующая головка с источником света. Оптическая система проецирует световой поток от оригинала на сканирующую головку, состоящую из трех параллельных линеек светочувствительных элементов. Каждая линейка принимает информацию о своем цвете. В сканирующей головке уровни освещенности преобразуются в уровни напряжения. Затем этот аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя. Цифровой сигнал поступает в компьютер, где данные, соответствующие изображению оригинала, обрабатываются и преобразовываются под управлением драйвера сканера. Скорость 2-10 сек/стр. (формат А4).

^ Листовые сканеры (страничные, протяжные, роликовые) наиболее автоматизированы; в них оригинал автоматически перемещается относительно неподвижной сканирующей головки, часто имеется автоматическая подача документов, но сканируемые документы только листовые. Достоинствами листовых сканеров являются низкая стоимость и высокое качество получаемого изображения. К недостаткам относятся проблемы выравнивания листов и сложности работы с нестандартными листами.

^ Проекционные сканеры внешне напоминают фотоувеличитель, но внизу лежит сканируемый документ, а наверху находится сканирующая головка. Сканер оптическим образом сканирует информационный документ и вводит полученную информацию в виде файла в память компьютера.

В табл. 11 приведены некоторые характеристики типовых сканеров. 

Таблица 11. Некоторые характеристики типовых сканеров

^

5.2. Форматы представления графической информации в ПК

Существует два формата представления графической информации: 

□ растровый; □ векторный.

^ В растровом формате графическое изображение запоминается в файле в виде мозаичного набора множества точек (нулей и единиц), соответствующих пикселам отображения этого изображения на экране дисплея. Файл, создаваемый сканером, в памяти машины имеет растровый формат (так называемая битовая карта). Редактировать этот файл средствами стандартных текстовых и графических процессоров не представляется возможным, ибо эти процессоры не работают с мозаичным представлением информации (но можно, например, программой PAINT).

^ В векторном формате информация идентифицируется характеристиками шрифтов, кодами символов, абзацев и т. п. Стандартные текстовые процессоры предназначены для работы именно с таким представлением информации.

Фундаментальное отличие векторных форматов от растровых можно показать на таком примере: в векторном формате окружность идентифицируется радиусом, координатой своего центра, толщиной и типом линии; в растровом формате хранятся просто последовательные ряды точек, геометрически формирующих окружность.

Следует также иметь в виду, что битовая карта требует очень большого объема памяти для своего хранения. Так, битовая карта с одного листа документа формата А4 (204 х 297 мм) с разрешением 10 точек/мм без передачи полутонов (штриховое изображение) занимает около 1 Мбайт памяти, она же при воспроизведении 16 оттенков серого — 4 Мбайт, при воспроизведении цветного качественного изображения (стандарт High Color — 65 536 цветов) — 16 Мбайт. Иными словами, при использовании стандарта True Color и разрешающей способности 50 точек/мм для хранения даже одной битовой карты может не хватить емкости НМД.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.