introduction
La télédétection est une méthode permettant d'obtenir des informations sur un objet ou un phénomène sans contact physique direct avec cet objet. La télédétection est un sous-ensemble de la géographie. Au sens moderne, le terme désigne principalement les technologies de détection aéroportées ou spatiales dans le but de détecter, de classer et d'analyser des objets à la surface de la Terre, ainsi que l'atmosphère et l'océan, à l'aide de signaux propagés (par exemple, le rayonnement électromagnétique). Ils sont divisés en télédétection active (le signal est d'abord émis par un aéronef ou un satellite spatial) et passive (seul un signal provenant d'autres sources, comme la lumière du soleil, est enregistré). Les capteurs de télédétection passive enregistrent un signal émis ou réfléchi par un objet ou un territoire adjacent. La lumière solaire réfléchie est la source de rayonnement la plus couramment utilisée enregistrée par les capteurs passifs. Des exemples de télédétection passive sont la photographie numérique et argentique, l'utilisation de l'infrarouge, du CCD et des radiomètres.
Les dispositifs actifs, à leur tour, émettent un signal afin de balayer l'objet et l'espace, après quoi le capteur est capable de détecter et de mesurer le rayonnement réfléchi ou formé par rétrodiffusion par la cible de détection. Des exemples de capteurs de télédétection actifs sont le radar et le lidar, qui mesurent le délai entre l'émission et l'enregistrement du signal renvoyé, déterminant ainsi l'emplacement, la vitesse et la direction d'un objet. La télédétection offre la possibilité d'obtenir des données sur des objets dangereux, difficiles à atteindre et se déplaçant rapidement, et vous permet également d'effectuer des observations sur de vastes zones du terrain. Des exemples d'applications de télédétection incluent la surveillance de la déforestation (par exemple, en Amazonie), les conditions des glaciers dans l'Arctique et l'Antarctique, et la mesure de la profondeur de l'océan à l'aide d'un lot. La télédétection vient également remplacer les méthodes coûteuses et relativement lentes de collecte d'informations à la surface de la Terre, tout en garantissant la non-ingérence de l'homme dans les processus naturels des territoires ou des objets observés. Avec des engins spatiaux en orbite, les scientifiques sont en mesure de collecter et de transmettre des données dans diverses bandes du spectre électromagnétique, qui, combinées à des mesures et des analyses aériennes et terrestres plus importantes, fournissent la gamme de données nécessaire pour surveiller les phénomènes et tendances actuels, tels que El Niño et autres phénomènes naturels, à court et à long terme. La télédétection revêt également une importance appliquée dans le domaine des géosciences (par exemple, la gestion de la nature), de l'agriculture (utilisation et conservation ressources naturelles), la sécurité nationale (surveillance des zones frontalières).
Présentation des principaux instruments de télédétection
Les radars sont principalement utilisés dans le contrôle du trafic aérien, l'alerte précoce, la surveillance du couvert forestier, l'agriculture et les données météorologiques à grande échelle. Le radar Doppler est utilisé par les forces de l'ordre pour surveiller la vitesse des véhicules, ainsi que pour obtenir des données météorologiques sur la vitesse et la direction du vent, l'emplacement et l'intensité des précipitations. D'autres types d'informations reçues comprennent des données sur les gaz ionisés dans l'ionosphère. Le radar interférométrique à ouverture artificielle est utilisé pour obtenir des modèles numériques d'élévation précis de vastes zones de terrain.
Les altimètres laser et radar des satellites fournissent un large éventail de données. En mesurant les variations du niveau de l'océan causées par la gravité, ces instruments affichent les caractéristiques du fond marin avec une résolution d'environ un mile. En mesurant la hauteur et la longueur d'onde des vagues océaniques avec des altimètres, vous pouvez connaître la vitesse et la direction du vent, ainsi que la vitesse et la direction des courants océaniques de surface.
Des capteurs à ultrasons (acoustiques) et radar sont utilisés pour mesurer le niveau de la mer, la marée et la marée, déterminer la direction des vagues dans les régions marines côtières.
La technologie Light Detection and Ranging (LIDAR) est bien connue pour ses applications militaires, en particulier pour la navigation par projectile laser. Le LIDAR est également utilisé pour détecter et mesurer la concentration de divers produits chimiques dans l'atmosphère, tandis que le LIDAR à bord d'un avion peut être utilisé pour mesurer la hauteur d'objets et de phénomènes au sol avec une plus grande précision que celle obtenue avec la technologie radar. La télédétection de la végétation est également l'une des principales applications du LIDAR.
Les radiomètres et les photomètres sont les instruments les plus couramment utilisés. Ils captent le rayonnement réfléchi et émis dans une large gamme de fréquences. Les capteurs visibles et infrarouges sont les plus courants, suivis des micro-ondes, des rayons gamma et, moins fréquemment, des capteurs ultraviolets. Ces instruments peuvent également être utilisés pour détecter le spectre d'émission de divers produits chimiques, fournissant des données sur leur concentration dans l'atmosphère.
Les images stéréo obtenues à partir de photographies aériennes sont souvent utilisées pour détecter la végétation à la surface de la Terre, ainsi que pour la construction de cartes topographiques dans le développement d'itinéraires potentiels en analysant des images de terrain, en combinaison avec la modélisation des caractéristiques. environnement obtenus par des méthodes au sol.
Les plates-formes multispectrales telles que Landsat sont utilisées activement depuis les années 1970. Ces instruments ont été utilisés pour générer des cartes thématiques en prenant des images dans plusieurs longueurs d'onde du spectre électromagnétique (multi-spectre) et sont généralement utilisés sur les satellites d'observation de la Terre. Des exemples de telles missions incluent le programme Landsat ou le satellite IKONOS. Les cartes d'occupation et d'utilisation des terres produites par la cartographie thématique peuvent être utilisées pour l'exploration minière, la détection et la surveillance de l'utilisation des terres, la déforestation et l'étude de la santé des plantes et des cultures, y compris de vastes étendues de terres agricoles ou de zones boisées. L'imagerie satellite Landsat est utilisée par les organismes de réglementation pour surveiller les paramètres de la qualité de l'eau, y compris la profondeur de Secchi, la densité de chlorophylle et le phosphore total. Les satellites météorologiques sont utilisés en météorologie et en climatologie.
La méthode d'imagerie spectrale produit des images dans lesquelles chaque pixel contient des informations spectrales complètes, affichant des plages spectrales étroites dans un spectre continu. Les dispositifs d'imagerie spectrale sont utilisés pour résoudre divers problèmes, notamment ceux utilisés en minéralogie, en biologie, dans les affaires militaires et les mesures de paramètres environnementaux.
Dans le cadre de la lutte contre la désertification, la télédétection permet d'observer les zones à risque à long terme, de déterminer les facteurs de désertification, d'évaluer l'ampleur de leur impact et de fournir les informations nécessaires aux décideurs prendre les mesures appropriées de protection de l'environnement.
Avantages de la télédétection spatiale moderne à haute résolution :
Haute résolution spatiale - meilleure que 1 m en mode panchromatique
Haute résolution radiométrique - au moins 11 bits par pixel en mode panchromatique
Disponibilité de 4 canaux spectraux, dont 1 infrarouge
La possibilité d'obtenir de la stéréo
Capacité à mettre à jour le matériel cartographique à une échelle d'au moins 1:5000
La fréquence d'obtention de données pour la même zone à la surface de la Terre est de 1 à 5 jours, selon la latitude
Possibilité de commander une zone de forme arbitraire, incl. prise de vue d'objets étendus
Possibilité d'obtenir un relevé "perspectif" avec un écart du nadir jusqu'à 45 degrés
Grande archive - des millions d'images reçues
Efficacité: la possibilité de commencer à tirer dans un délai d'un jour à compter de la date de passation de la commande
Facile à passer une commande - pas besoin d'obtenir la permission des agences gouvernementales pour tirer
Facilité de traitement : le client reçoit les données prêtes à l'emploi dans le SIG.
Type de prise de vue optoélectronique
La méthode optoélectronique (OE) fait référence à la plage de prise de vue invisible (non photographique). Il n'a que quelques décennies d'existence. La nécessité d'un transfert rapide des matériaux d'imagerie depuis l'espace a conduit à son développement intensif, ainsi qu'aux systèmes d'imagerie par scanner. Avec une grande variété de solutions de conception, ils reposent sur un principe commun.
Le principe de la prise de vue par scanner consiste à lire élément par élément le long d'une étroite bande de rayonnement réfléchie par la surface de la terre, et l'image est balayée en raison du mouvement du porteur, elle est donc reçue en continu.
Les types d'enquêtes suivants sont utilisés: route, surfacique, convergente (enquête stéréo) et objet étendu (Fig. "Schémas d'enquête OE").
Le rayonnement reçu d'une source de la Terre est converti sur un porteur (avion ou satellite) en un signal électrique, puis sous la forme d'un signal radio, il est largué vers une station de réception au sol, où il est à nouveau converti en un signal électrique et enregistré sur support magnétique. Avec un tel relevé, il devient possible pendant longtemps de recevoir en continu et rapidement des informations (en temps réel ou avec un retard de plusieurs heures) et de les transmettre à la station réceptrice.
La résolution pour le balayage optoélectronique est :
très haut,
haut,
· la moyenne,
meugler.
Les premiers systèmes de balayage pour l'imagerie dans la gamme optique du spectre avaient une résolution de 1 à 2 km, mais leur amélioration est très rapide et, à l'heure actuelle, une résolution de plusieurs mètres a été atteinte.
La photographie au scanner est souvent réalisée en version multizone. La plupart des scanners fonctionnant dans la gamme optique ont trois canaux identiques :
0,5-0,6 micron ;
0,6-0,7 microns ;
· 0,8-1,1 micron.
Des canaux dans d'autres parties du spectre leur sont ajoutés dans différentes conceptions :
dans le proche infrarouge
en infrarouge thermique,
canal panchromatique pour des images de plus haute résolution.
DANS dernières années il y avait une tendance à créer des systèmes d'imagerie hyperspectrale qui tirent dans 10 canaux ou plus.
L'avantage de la prise de vue opto-électronique. C'est leur nature discrète, grâce à laquelle les images peuvent être présentées:
Sous forme d'enregistrement numérique sur bande magnétique
En tant qu'image photo (images fixes).
Informations similaires.
SCANNERS ET SCAN
Le matériel source pour créer des compositions graphiques se trouve dans les fichiers graphiques existants. Cependant, il convient de rappeler que certains d'entre eux sont soumis à la protection du droit d'auteur et ne peuvent donc pas être librement copiés. Vous pouvez également créer vos propres œuvres "à partir de zéro" en utilisant les outils de dessin des éditeurs graphiques. Mais alors tu as besoin capacité artistique et compétences en dessin informatique. Il existe un autre moyen efficace de créer des infographies. Il est basé sur l'utilisation de scanners ou d'appareils photo numériques. Les bons appareils photo sont assez chers, et les scanners conquièrent avec succès le marché de masse et sont assez abordables. À l'aide d'un scanner, vous pouvez saisir dans votre ordinateur des images de journaux, de magazines, de livres et de photographies, en tout ou en partie, qui serviront de matériau de construction pour vos futures compositions. Vous pouvez d'abord créer des croquis et des ébauches sur papier, puis les saisir dans un ordinateur à l'aide d'un scanner et les finaliser à l'aide d'éditeurs graphiques. Enfin, le scanner est tout simplement indispensable lorsqu'il s'agit de transformer un document papier imprimé en document texte afin de pouvoir l'ouvrir dans un éditeur de texte (et non graphique) (par exemple, MS Word) pour le visualiser et le modifier.
Un scanner est un appareil permettant de saisir des images dans un ordinateur. Les images originales (originaux) sont généralement sur des supports opaques (papier) ou transparents (diapositives, film). Il s'agit généralement de dessins, de photographies, de diapositives et/ou de textes, mais il peut également s'agir d'objets volumineux. Essentiellement, un scanner est un appareil qui prend les informations optiques disponibles pour notre vision et les convertit d'abord en une forme électrique, puis les convertit en une forme numérique adaptée à l'entrée informatique. Ainsi, le processus de numérisation de l'original consiste en sa numérisation. L'image numérisée (en jargon - "scan") peut être traitée ultérieurement sur un ordinateur à l'aide d'un éditeur graphique (par exemple, Photoshop) s'il s'agit d'un dessin, ou à l'aide d'un programme de reconnaissance de caractères (par exemple, FineReader) s'il s'agit de texte .
Il existe de nombreux modèles de scanners qui diffèrent à la fois par leurs caractéristiques techniques et leurs capacités, ainsi que par leur prix. Ce n'est pas du tout le fait que vous ayez besoin du scanner le plus puissant et le plus cher. En règle générale, les débutants éprouvent des difficultés lors du choix d'un modèle de scanner et, à l'avenir, lors de son utilisation. Une erreur dans le choix d'un scanner se traduit soit par le fait que vous avez un peu sous-payé, soit trop payé. Lors du choix d'un scanner, vous devez procéder à partir des tâches que vous allez résoudre avec. Les scanners peuvent être utilisés pour les tâches de bureau courantes, la collecte de photos à domicile et les travaux graphiques professionnels. Pour la conception Web, par exemple, vous pouvez vous débrouiller avec les scanners les moins chers. Mais pour les travaux qui sont finalement destinés à l'impression, vous aurez peut-être besoin d'un périphérique plus puissant.
Pour naviguer parmi les nombreux paramètres des scanners, vous devez comprendre ce qu'ils affectent pratiquement et de quoi ils dépendent. Dans ce chapitre, nous allons essayer d'aider à résoudre ces problèmes. Vous devez d'abord avoir une idée générale des principes de construction et de fonctionnement des scanners. Ce n'est pas du tout difficile et ne demande pas beaucoup de temps, mais c'est très important. Ensuite, vous devez comprendre les principaux paramètres ( Caractéristiques ah) et découvrez quelques méthodes typiques d'utilisation des scanners. Enfin, vous devez apprendre à corriger les images numérisées dans les éditeurs graphiques et autres.
Comment les scanners sont organisés et fonctionnent
Pour les tâches de bureau et à domicile, ainsi que pour la plupart des travaux d'infographie, le soi-disant scanners à plat. Divers modèles de ce type sont plus larges que d'autres en vente. Par conséquent, commençons par examiner les principes de construction et de fonctionnement des scanners de ce type particulier. Comprendre ces principes vous permettra de mieux comprendre la signification des caractéristiques techniques qui sont prises en compte lors du choix des scanners.
Le scanner à plat est un boîtier en plastique rectangulaire avec un couvercle. Sous le capot se trouve une surface en verre sur laquelle est placé l'original à numériser. À travers cette vitre, vous pouvez voir certains des entrailles du scanner. Le scanner possède un chariot mobile sur lequel sont installés un rétro-éclairage et un système de miroirs. Le chariot est déplacé au moyen de ce qu'on appelle moteur pas à pas. La lumière de la lampe est réfléchie par l'original et à travers un système de miroirs et de lentilles de focalisation pénètre dans la soi-disant matrice, composée de capteurs qui génèrent des signaux électriques, dont l'amplitude est déterminée par l'intensité de la lumière qui leur tombe dessus. Ces capteurs sont basés sur des éléments photosensibles appelés appareils à couplage de charge(CCD, Couple Charged Device - CCD). Plus précisément, une charge électrique se forme à la surface du CCD, proportionnelle à l'intensité de la lumière incidente. Ensuite, il vous suffit de convertir la valeur de cette charge en une autre grandeur électrique - la tension. Plusieurs CCD sont situés côte à côte sur la même règle. Le signal électrique à la sortie du CCD est une valeur analogique (c'est-à-dire que son changement est similaire au changement de la valeur d'entrée - intensité lumineuse). Ensuite, le signal analogique est converti en forme numérique, suivi d'un traitement et d'un transfert vers un ordinateur pour une utilisation ultérieure. Cette fonction est exécutée par un dispositif spécial appelé Convertisseur analogique-numérique(ADC, convertisseur analogique-numérique - ADC). Ainsi, à chaque étape du mouvement du chariot, le scanner lit une bande horizontale de l'original, divisée en éléments discrets (pixels), dont le nombre est égal au nombre de CCD sur la règle. L'image numérisée entière se compose de plusieurs de ces bandes.
Riz. 119. Schéma de l'appareil et fonctionnement d'un scanner à plat basé sur un CCD (CCD): la lumière de la lampe est réfléchie par l'original et à travers le système optique pénètre dans la matrice d'éléments photosensibles, puis dans le convertisseur analogique-numérique (CAN)
Les scanners couleur utilisent maintenant, en règle générale, un CCD à trois rangées et éclairent l'original avec une lumière blanche calibrée. Chaque ligne de la matrice est conçue pour percevoir l'une des composantes de couleur de base de la lumière (rouge, vert et bleu). Pour séparer les couleurs, on utilise soit un prisme, qui décompose un faisceau de lumière blanche en composants de couleur, soit un revêtement de filtre CCD spécial. Cependant, il existe également des scanners couleur avec une matrice CCD à une rangée, dans lesquels l'original est éclairé à tour de rôle par trois lampes de couleur primaire. La technologie à une rangée avec triple éclairage est considérée comme obsolète.
Ci-dessus, nous avons décrit les principes de construction et de fonctionnement des scanners dits à passage unique, qui numérisent l'original en un seul passage de chariot. Cependant, il existe encore, bien qu'ils ne soient plus disponibles dans le commerce, des scanners à trois passages. Ce sont des scanners avec une matrice CCD à une rangée. Dans ceux-ci, à chaque passage du chariot le long de l'original, l'un des filtres de couleur de base est utilisé : pour chaque passage, les informations sont extraites de l'un des trois canaux de couleur de l'image. Cette technologie est également obsolète.
En plus des scanners CCD basés sur une matrice CCD, il existe des scanners CIS (Contact Image Sensor) qui utilisent la technologie des cellules photoélectriques. Les matrices sensibles à la lumière fabriquées à l'aide de cette technologie perçoivent le chant réfléchi par l'original directement à travers la vitre du scanner sans l'utilisation de systèmes de mise au point optique. Cela a permis de réduire de plus de deux fois la taille et le poids des scanners à plat (jusqu'à 3-4 kg). Cependant, ces scanners ne conviennent que pour les originaux exceptionnellement plats qui s'adaptent parfaitement à la surface en verre de la zone de travail. Dans le même temps, la qualité de l'image résultante dépend de manière significative de la présence de sources lumineuses étrangères (le couvercle du scanner CIS doit être fermé pendant la numérisation). Dans le cas d'originaux volumineux, la qualité laisse à désirer, tandis que les scanners CCO donnent de bons résultats pour les objets volumineux (jusqu'à plusieurs cm de profondeur).
Les scanners à plat peuvent être équipés de périphériques supplémentaires, tels qu'un adaptateur de diapositives, un chargeur automatique de documents, etc. Certains modèles sont équipés de ces périphériques, d'autres non.
Un adaptateur de diapositives (Transparency Media Adapter, TMA) est un accessoire spécial qui vous permet de numériser des originaux transparents. Les matériaux transparents sont scannés en utilisant la lumière transmise et non la lumière réfléchie. En d'autres termes, l'original transparent doit se trouver entre la source lumineuse et les éléments photosensibles. L'adaptateur de diapositives est un module enfichable équipé d'une lampe qui se déplace en synchronisation avec le chariot du scanner. Parfois, ils éclairent simplement uniformément une certaine section du champ de travail afin de ne pas déplacer la lampe. Ainsi, le but principal de l'utilisation d'un adaptateur coulissant est de changer la position de la source lumineuse. "
Si vous avez un appareil photo numérique (appareil photo numérique), vous n'avez probablement pas besoin d'un adaptateur de diapositive.
Si vous numérisez des originaux transparents sans utiliser d'adaptateur pour diapositives, vous devez comprendre que lorsque l'original est irradié, les quantités de lumière réfléchie et transmise ne sont pas égales. Ainsi, l'original manquera une partie de la couleur incidente, qui se reflétera alors sur le revêtement blanc du couvercle du scanner et traversera à nouveau l'original. Une partie de la lumière sera réfléchie par l'original. Le rapport entre les parties de lumière transmise et réfléchie dépend du degré de transparence de la zone d'origine. Ainsi, les éléments photosensibles de la matrice du scanner recevront la lumière qui a traversé deux fois l'original, ainsi que la lumière réfléchie par l'original. Le passage répété de la lumière à travers l'original l'affaiblit et l'interaction des faisceaux de lumière réfléchis et transmis (interférences) provoque une distorsion et des effets secondaires vidéo.
L'ADF est un dispositif qui alimente les originaux dans le scanner, ce qui est très pratique à utiliser lors de la numérisation en continu du même type d'images (lorsque vous n'avez pas besoin de reconfigurer fréquemment le scanner), par exemple, des textes ou des dessins d'environ la même qualité .
En plus des scanners à plat, il existe d'autres types de scanners : manuel, feuille à feuille, à tambour, à glissière, pour scanner les codes-barres, à grande vitesse pour le streaming de documents.
Scanner portable - un scanner portable dans lequel la numérisation est effectuée en le déplaçant manuellement sur l'original. Selon le principe de fonctionnement, un tel scanner est similaire à un scanner à plat. La largeur de la zone de numérisation ne dépasse pas 15 cm. Les premiers scanners à usage général sont apparus sur le marché dans les années 1980. Ils étaient tenus à la main et permettaient de numériser des images en niveaux de gris. Maintenant, ces scanners ne sont pas faciles à trouver.
Scanner à feuilles ou à rouleaux(Scanner feuille à feuille) - un scanner dans lequel l'original est tiré devant une matrice linéaire fixe CCD ou CIS, un type d'un tel scanner est un télécopieur.
Scanner à tambour(Scanner à tambour) - un scanner dans lequel l'original est fixé sur un tambour rotatif et des photomultiplicateurs sont utilisés pour la numérisation. Cela numérise une zone pointillée de l'image et la tête de numérisation se déplace le long du tambour très près de l'original.
scanner de diapositives(Film-scanner) - un type de scanner à plat conçu pour numériser des matériaux transparents (diapositives, films négatifs, rayons X, etc.). Habituellement, la taille de ces originaux est fixe. Notez que certains scanners à plat ont un accessoire spécial (adaptateur de diapositive) conçu pour numériser des matériaux transparents (voir ci-dessus).
Lecteur de code-barres(Bar-code Scanner) - un scanner conçu pour scanner les codes-barres des marchandises. Selon le principe de fonctionnement, il s'apparente à un scanner portatif et est connecté à un ordinateur ou à un système de trading spécialisé. Avec le logiciel approprié, n'importe quel scanner peut reconnaître les codes-barres.
Scanner de documents à grande vitesse(Scanner de documents) - un type de scanner à alimentation feuille à feuille conçu pour une entrée multipage hautes performances. Les scanners peuvent être équipés de bacs d'entrée et de sortie d'une capacité de plus de 1000 feuilles et d'informations d'entrée à une vitesse de plus de 100 feuilles par minute. Certains modèles de cette classe offrent une numérisation recto verso (duplex), mettant en évidence l'original avec différentes couleurs pour couper l'arrière-plan coloré, une compensation de l'hétérogénéité de l'arrière-plan et disposent de modules pour le traitement dynamique de différents types d'originaux.
Ainsi, pour la maison et le bureau, un scanner à plat est le mieux adapté. Si vous souhaitez faire de la conception graphique, il est préférable de choisir un scanner CCD (basé sur une matrice CCD), car il vous permet de numériser des objets en trois dimensions. Si vous envisagez de numériser des diapositives et d'autres documents transparents, vous devez choisir un scanner doté d'un adaptateur de diapositives. Généralement, le scanner lui-même et l'adaptateur de diapositives correspondant sont vendus séparément. Si vous ne pouvez pas acheter un adaptateur de diapositives en même temps que votre scanner, vous pouvez l'acheter plus tard si nécessaire. Il est également nécessaire de déterminer les tailles maximales des images numérisées. A l'heure actuelle, le format A4 est typique, correspondant à une feuille de papier à lettres ordinaire. La plupart des scanners grand public se concentrent sur ce format. La numérisation de dessins et d'autres documents de conception nécessite généralement un format A3, correspondant à deux feuilles A4 jointes sur le côté long. Actuellement, les prix d'un même type de scanners pour les formats A4 et A3 convergent. On peut supposer que les originaux plus petits que A4 seront mieux traités par un scanner orienté A3.
Les paramètres listés ci-dessus sont loin d'épuiser toute la liste, mais à ce stade de notre réflexion, nous ne pouvons que les utiliser pour l'instant. Lors du choix d'un scanner, trois aspects sont décisifs : un interface matérielle(méthode de connexion), système optoélectronique Et interface logicielle c (le soi-disant module TWAIN). Ensuite, nous les examinerons plus en détail.
Connexion du scanner à un ordinateur
Les données numérisées sont transférées numériquement du scanner vers un ordinateur pour un traitement ultérieur et/ou un stockage sous forme de fichiers. Les scanners peuvent se connecter à un ordinateur de différentes manières. En d'autres termes, ils peuvent avoir différents interface matérielle.
L'une des plus courantes est l'interface SCSI. Il est fourni par une carte spéciale (adaptateur, carte) insérée dans le connecteur d'extension (emplacement) de la carte mère de l'ordinateur. Vous pouvez connecter non seulement un scanner avec une interface SCSI à cette carte, mais également d'autres périphériques (par exemple, des disques durs). Ainsi, l'interface SCSI est fournie par un périphérique séparé que vous avez probablement déjà sur votre ordinateur. Presque tous les scanners à plat avec une interface SCSI sont équipés d'une modification tronquée de la carte SCSI, à laquelle seul le scanner peut être connecté. Ainsi, si votre ordinateur ne dispose pas d'un adaptateur SCSI, mais qu'il existe un emplacement approprié libre sur la carte mère, la connexion du scanner ne posera aucun problème fondamental. L'interface SCSI est fiable et permet un transfert de données rapide. Cependant, une carte peut devoir être installée. Pour ce faire, lorsque l'ordinateur est hors tension, retirez le capot de l'unité centrale de l'ordinateur et installez une carte d'interface dans l'un des emplacements libres et appropriés. Les détails sont clairement décrits dans le manuel du scanner.
De plus, il existe des scanners à plat qui ont leur propre carte d'interface, qui, en plus de transmettre des données, fournit une alimentation électrique au scanner à partir de l'unité centrale de l'ordinateur. Dans ce cas, l'alimentation du scanner ne sera fournie qu'au démarrage du programme de numérisation. Notez que la carte d'interface du scanner peut s'insérer dans un emplacement ISA ou un emplacement PCI sur la carte mère de l'ordinateur. Par conséquent, avant de choisir un tel scanner, vous devez savoir si votre ordinateur dispose d'un emplacement libre adapté.
Si vous devez souvent déplacer le scanner, le connecter à un ordinateur ou à un autre, les méthodes décrites ci-dessus peuvent sembler peu pratiques: vous devez éteindre l'ordinateur à chaque fois, retirer le capot, retirer ou installer la carte d'interface. D'autre part, toutes ces corvées, avec une compétence appropriée, ne nécessitent que 5 à 10 minutes.
Il existe des scanners qui se connectent au port USB (au bus série universel) de l'ordinateur. C'est l'interface la plus pratique et la plus rapide qui ne nécessite pas l'installation d'une carte dans l'unité centrale, et parfois même l'arrêt de l'ordinateur. Le port USB assure non seulement l'échange de données entre l'ordinateur et un périphérique externe qui lui est connecté, mais également l'alimentation de ce périphérique à partir de l'alimentation du système. Cependant, ce n'est pas vrai pour tous les appareils. Certains d'entre eux sont équipés de leur propre alimentation électrique, puis, en règle générale, lors de leur connexion avec un câble à un ordinateur, ce dernier doit être éteint. Dans tous les cas, avant de connecter le scanner au port USB, vous devez savoir exactement comment procéder dans le manuel fourni. De plus, vous devez garder à l'esprit que les ports USB ne sont pas disponibles sur les anciens modèles d'ordinateurs (le premier Pentium et les versions antérieures).
De nombreux modèles de scanners à plat se connectent au port parallèle de l'ordinateur (LPT), qui est généralement l'endroit où une imprimante est connectée. Dans ce cas, le scanner est connecté via un câble directement au port LPT et l'imprimante est connectée à un connecteur supplémentaire sur le corps du scanner. Cette interface est plus lente que celles décrites ci-dessus. Pour connecter le scanner au port LPT, vous n'avez pas besoin de retirer le capot de l'unité centrale, mais vous devez toujours éteindre l'ordinateur pendant cette opération.
D'une manière générale, les scanners avec l'une des interfaces décrites ci-dessus peuvent être utilisés pour travailler avec des graphiques. Cependant, nous préférons les interfaces SCSI et USB pour des raisons de fiabilité, de rapidité et de facilité d'utilisation.
Les principales caractéristiques du système optique-électronique du scanner
Considérons les principales caractéristiques du système optique-électronique du scanner: résolution, profondeur de couleur, profondeur de bits, densité optique et zone haute résolution.
Autorisation
Résolution ou résolution du scanner- un paramètre qui caractérise la précision maximale ou le degré de détail dans la représentation de l'original sous forme numérique. La résolution est mesurée en pixels par pouce(pixels par pouce, ppp). Souvent, la résolution est indiquée en points par pouce (dpi), mais cette unité est traditionnelle pour les périphériques de sortie (imprimantes). En parlant de résolution, nous utiliserons ppi. Distinguer le matériel (optique) et la résolution d'interpolation du scanner.
Résolution matérielle (optique)
La résolution matérielle (optique) (résolution matérielle/optique) est directement liée à la densité de placement des éléments photosensibles dans la matrice du scanner. C'est le paramètre principal du scanner (plus précisément, son système optique-électronique). En règle générale, la résolution horizontale et verticale est spécifiée, par exemple, 300x600 ppp. Vous devez vous concentrer sur une valeur plus petite, c'est-à-dire sur la résolution horizontale. La résolution verticale, qui est généralement le double de la résolution horizontale, est finalement obtenue par interpolation (traitement des résultats du balayage direct) et n'est pas directement liée à la densité des éléments de détection (c'est ce que l'on appelle résolution en deux étapes). Pour augmenter la résolution du scanner, vous devez réduire la taille de l'élément photosensible. Mais à mesure que la taille diminue, la sensibilité de l'élément à la lumière est perdue et, par conséquent, le rapport signal sur bruit se détériore. Ainsi, augmenter la résolution est un problème technique non trivial.
Résolution d'interpolation
Résolution interpolée - résolution de l'image obtenue à la suite du traitement (interpolation) de l'original numérisé. Cette mise à l'échelle artificielle de la résolution n'améliore généralement pas la qualité de l'image. Imaginez que les pixels de l'image réellement numérisée soient écartés et que les pixels "calculés" soient insérés dans les espaces résultants, similaires dans un certain sens à leurs voisins. Le résultat d'une telle interpolation dépend de son algorithme, mais pas du scanner. Cependant, cette opération peut être effectuée à l'aide d'un éditeur graphique tel que Photoshop, et même mieux que le logiciel propre au scanner. La résolution d'interpolation, en règle générale, est plusieurs fois supérieure à celle du matériel, mais en pratique, cela ne signifie rien, même si cela peut induire l'acheteur en erreur. Un paramètre important est précisément la résolution matérielle (optique).
Le passeport technique du scanner indique parfois simplement la résolution. Dans ce cas, nous parlons de résolution matérielle (optique). Souvent, la résolution matérielle et la résolution d'interpolation sont indiquées, par exemple, 600x 1200 (9600) ppi. Ici, 600 est la résolution matérielle et 9600 est la résolution d'interpolation.
Visibilité de la ligne
Détectabilité des lignes - le nombre maximum de lignes parallèles par pouce qui sont reproduites par le scanner sous forme de lignes séparées (sans coller les unes aux autres). Ce paramètre caractérise l'aptitude du scanner à travailler avec des dessins et autres images contenant de nombreux petits détails. Sa valeur est mesurée en lignes par pouce (lines per inch, Ipi).
Quelle résolution de scanner dois-je choisir ?
Cette question est le plus souvent posée lors du choix d'un scanner, car la résolution est l'un des paramètres les plus importants d'un scanner, dont dépend de manière significative la possibilité d'obtenir des résultats de numérisation de haute qualité. Cependant, cela ne signifie pas du tout qu'il faille rechercher la résolution la plus élevée possible, d'autant plus que cela coûte cher.
Lors de l'élaboration des exigences relatives à la résolution du scanner, il est important de comprendre l'approche générale. Le scanner est un appareil qui convertit les informations optiques sur l'original sous forme numérique et, par conséquent, effectue son échantillonnage. A ce stade de la réflexion, il semble que plus la discrétisation est fine (plus la résolution est grande), plus la perte de l'information originale est faible. Cependant, les résultats de numérisation sont destinés à être affichés à l'aide d'un périphérique de sortie tel qu'un moniteur ou une imprimante. Ces appareils ont leur propre résolution. Enfin, l'œil humain a la capacité de lisser les images. De plus, les originaux imprimés obtenus par impression ou au moyen d'une imprimante ont également une structure discrète (sérigraphie imprimée), bien que cela puisse ne pas être perceptible à l'œil nu. Ces originaux ont leur propre résolution.
Ainsi, il existe un original avec sa propre résolution, un scanner avec sa propre résolution et un résultat de numérisation dont la qualité doit être aussi élevée que possible. La qualité de l'image résultante dépend de la résolution définie du scanner, mais jusqu'à une certaine limite. Si vous réglez la résolution du scanner sur une valeur supérieure à la résolution native de l'original, la qualité du résultat de la numérisation, en général, ne s'améliorera pas. Cela ne veut pas dire que la numérisation à une résolution plus élevée que l'original est inutile. Il existe un certain nombre de raisons pour lesquelles cela doit être fait (par exemple, lorsque nous allons agrandir l'image lors de la sortie sur un moniteur ou une imprimante, ou lorsque nous devons nous débarrasser du moiré). Ici, nous attirons l'attention sur le fait que l'amélioration de la qualité de l'image résultante en augmentant la résolution du scanner n'est pas illimitée. Vous pouvez augmenter la résolution de numérisation sans améliorer la qualité de l'image résultante, mais en augmentant sa taille et le temps de numérisation.
Nous parlerons plus d'une fois du choix de la résolution de numérisation dans ce chapitre. La résolution du scanner est la résolution maximale pouvant être définie lors de la numérisation. Alors, de quel type de résolution avons-nous besoin ? La réponse dépend des images que vous allez numériser et des appareils que vous souhaitez sortir. Ci-dessous, nous ne donnons que des valeurs indicatives.
Si vous avez l'intention de numériser des images pour les afficher ultérieurement sur un écran de contrôle, une résolution de 72 à 100 ppi est généralement suffisante. Pour une sortie sur une imprimante à jet d'encre de bureau ou domestique standard - 100-150 ppi, vers une imprimante à jet d'encre de haute qualité - à partir de 300 ppi.
Lors de la numérisation de textes de journaux, de magazines et de livres pour un traitement ultérieur par des programmes de reconnaissance optique de caractères (OCR - Optical Character Recognition), une résolution de 200 à 400 ppp est généralement requise. Pour une sortie à l'écran ou à l'imprimante, cette valeur peut être réduite plusieurs fois.
Pour la photographie amateur, 100-300 ppp sont généralement requis. Pour les illustrations d'albums et de livrets imprimés de luxe - 300-600ppi.
Si vous allez agrandir l'image pour l'afficher sur l'écran ou l'imprimante sans perdre en qualité (netteté), la résolution de numérisation doit être définie avec une certaine marge, c'est-à-dire l'augmenter de 1,5 à 2 fois par rapport aux valeurs \u200b\ u200bdonné ci-dessus.
Les agences de publicité, par exemple, exigent une numérisation de haute qualité des diapositives et des originaux papier. Lors de la numérisation de diapositives pour l'impression au format 10x15 cm, une résolution de 1200 ppi est requise et au format A4 - 2400 ppi.
En résumant ce qui précède, nous pouvons dire que dans la plupart des cas, la résolution matérielle du scanner de 300 ppp est suffisante. Si le scanner a une résolution de 600 ppi, c'est très bien.
Profondeur de couleur et profondeur de bits
La profondeur de couleur, comme nous l'avons dit au chapitre 1, est déterminée par le nombre de couleurs qui peuvent être transmises (représentées), ou le nombre de chiffres (bits) d'un code numérique contenant une description de la couleur d'un pixel. L'un est lié à l'autre par une simple formule :
Nombre de couleurs = 2 Nombre de bits
Dans le scanner, le signal électrique analogique issu de la matrice d'éléments photosensibles est converti en numérique au moyen d'un convertisseur analogique-numérique (ADC). Un signal numérique qui transporte des informations sur la couleur des pixels est caractérisé par une profondeur de bits, c'est-à-dire le nombre de chiffres binaires (bits) qui codent les informations sur la couleur de chaque pixel. L'ADC et la qualité des éléments photosensibles du scanner déterminent la profondeur de couleur qu'il peut fournir. Actuellement, tous les scanners à plat couleur à usage général offrent une profondeur de couleur d'au moins 24 bits (8 bits pour chacune des trois composantes de couleur de base). En termes de nombre de couleurs, c'est 224 = 16 777 216, ce qui est largement suffisant. Dans le même temps, il existe des scanners avec une représentation des couleurs 30 bits et 36 bits (10 et 12 bits, respectivement, pour chaque composant). En réalité, vous travaillerez avec des couleurs 24 bits, mais avec un ADC plus grand, disposant d'informations redondantes, vous pouvez corriger les couleurs d'une image dans une plage plus large sans perte de qualité. Les scanners qui ont une plus grande profondeur de couleur (profondeur de bits) vous permettent d'enregistrer plus de nuances et de gradations de couleur dans les couleurs sombres. De plus, les bits les moins significatifs du code de sortie ADC fluctuent généralement (contiennent des erreurs de conversion). Plus la profondeur de bits de l'ADC est grande, moins l'effet des erreurs de conversion sur le résultat final est important.
Densité optique
concept densité optique(Densité optique) fait principalement référence à l'original numérisé. Ce paramètre caractérise la capacité de l'original à absorber la lumière ; il est désigné par D ou OD. La densité optique est calculée comme le logarithme du rapport des intensités des intensités lumineuses incidentes et réfléchies (dans le cas d'originaux opaques) ou transmises (dans le cas d'originaux transparents). La densité optique minimale (D min) correspond à la zone la plus claire (transparente) de l'original, et la densité maximale (D max) correspond à la zone la plus sombre (la moins transparente). La plage des valeurs de densité optique possibles est comprise entre 0 (original parfaitement blanc ou complètement transparent) et 4 (original noir ou complètement opaque).
Les valeurs typiques de densité optique pour certains types d'originaux sont indiquées dans le tableau suivant :
La plage dynamique d'un scanner est déterminée par les valeurs maximales et minimales de la densité optique et caractérise sa capacité à travailler avec différents types d'originaux. La plage dynamique d'un scanner est liée à sa profondeur de bits (profondeur de bits de couleur) : plus la profondeur de bits est élevée, plus la plage dynamique est grande et vice versa. Pour de nombreux scanners à plat, principalement ceux destinés au travail de bureau, ce paramètre n'est pas spécifié. Dans de tels cas, la valeur de densité optique est considérée comme étant d'environ 2,5 (valeur typique pour les scanners de bureau 24 bits). Pour un scanner 30 bits, ce paramètre est égal à 2,6-3,0, et pour un scanner 36 bits - à partir de 3,0 et supérieur.
À mesure que la plage dynamique augmente, le scanner reproduit mieux la gradation de luminosité dans les zones très claires et très sombres de l'image. Au contraire, si la plage dynamique est insuffisante, les détails de l'image et la douceur des transitions de couleur dans les zones sombres et claires sont perdus.
Zone haute résolution
Certains scanners à plat peuvent utiliser un objectif à fort grossissement en option. Dans ce cas, la fiche technique indique les dimensions de la partie du champ de travail du scanner, dans laquelle la numérisation peut être effectuée avec une résolution multipliée par plusieurs. Ce zone haute résolution(High Resolution Area, HRA) est généralement beaucoup plus petit que le champ de travail.
Logiciel de numérisation
Le logiciel du scanner se compose de deux parties : une interface logicielle et un progiciel d'application graphique. L'interface logicielle permet de contrôler le scanner, ainsi que sa communication avec des programmes graphiques tiers. Il s'agit de ce que l'on appelle le module TWAIN ou pilote de scanner. TWAIN serait l'abréviation de Toolkit Without An Interesting Name. Essentiellement, la spécification TWAIN est une norme pour l'interface de programmation d'application des périphériques, y compris les scanners. TWAIN doit être compatible avec tous les scanners, appareils photo numériques et autres périphériques d'entrée disponibles dans le commerce. La norme TWAIN est prise en charge par presque tous les programmes graphiques. Windows 98 et versions ultérieures incluent le module TWAIN. Cependant, il est toujours recommandé d'installer le module TWAIN fourni avec le scanner (ainsi que d'installer le pilote du fabricant du périphérique).
En connectant le scanner à un ordinateur et en installant le module TWAIN, vous pouvez appeler la procédure de numérisation à partir d'un programme graphique tel que Photoshop, MS PhotoEditor, ACDSee, FineReader et bien d'autres. Les commandes de numérisation sont nommées différemment dans différents programmes : Importer>TWAIN, Acquérir, Numériser etc. Dans l'éditeur graphique de Photoshop, la commande de numérisation est sélectionnée dans le menu Fichier> Importer (Fichier> Importer), dans ACDSee - Fichier> Acquérir.
Le module TWAIN possède une interface utilisateur (boîte de dialogue) qui vous permet de configurer les paramètres de numérisation. L'apparence et la composition des paramètres de ce module peuvent être différentes, car les fabricants de logiciels de numérisation ne sont limités que par la norme TWAIN elle-même, et personne ne les dérange pour améliorer l'interface utilisateur. Dans le même temps, il existe un ensemble standard de paramètres présents dans toutes les interfaces : sélection du mode et de la zone de numérisation, résolution, contraste, luminosité, etc.
En plus du module TWAIN, le logiciel du scanner comprend généralement une sorte d'éditeur graphique, généralement très modeste, et éventuellement un programme de reconnaissance optique de caractères (OCR). Si vous avez déjà installé des programmes solides sur votre ordinateur, tels que Photoshop et le système OCR FineReader, vous n'avez pas besoin de logiciel supplémentaire fourni avec le scanner.
Notez qu'il existe des scanners avec leur propre interface de programmation autre que TWAIN. Dans ce cas, le résultat de la numérisation est enregistré dans un fichier au format graphique (par exemple, TIFF), qui peut ensuite être ouvert pour être visualisé et modifié dans un éditeur graphique.
Balayage
Maintenant que vous avez résolu le problème du choix d'un scanner, vous pouvez commencer la partie amusante - numériser des images, du texte et même des objets volumineux pour saisir ces informations dans un ordinateur.
Configuration des paramètres de numérisation de base
Examinons les options de numérisation de base qui peuvent être configurées à l'aide de l'interface graphique du module TWAIN. Pour être concret, nous avons pris comme exemple l'interface de scanner MFS 1200SP de Mustek. Il s'agit d'un scanner à plat couleur CCD à un seul passage avec une résolution optique de 600 ppi et une résolution d'interpolation de 9600 ppi, une profondeur de couleur de 30 bits, connecté à un ordinateur via un adaptateur SCSI ou sa propre carte d'interface ; Format A4; poids 1 kg. Nous, les auteurs du livre, utilisons ce scanner avec plaisir depuis cinq ans.
Une méthode de travail typique consiste à appeler la boîte de dialogue du scanner à partir d'un programme d'application, tel qu'un éditeur graphique ou un système OCR. Dans ce cas, le résultat de la numérisation sera immédiatement chargé dans l'éditeur, ce qui est très pratique, car il est rarement possible de se passer d'au moins une légère correction de l'image numérisée. Notez que certains scanners s'allument automatiquement lorsqu'ils sont appelés depuis le programme d'application, tandis que pour d'autres, vous devez d'abord allumer l'alimentation avec un interrupteur spécial.
Riz. 120. Boîte de dialogue du scanner Mustek MFS 1200SP
Dans Photoshop, le scanner est appelé par la commande Fichier > Importer (Fichier > Importer) > Nom_scanner. Cela ouvre la boîte de dialogue du scanner (interface de son module TWAIN). De plus, une autre fenêtre peut s'ouvrir immédiatement pour prévisualiser l'image et sélectionner la zone à numériser.
S'il ne s'ouvre pas automatiquement, cliquez sur le bouton Prescan dans la boîte de dialogue du scanner.
Ainsi, la boîte de dialogue du scanner sur l'écran du moniteur. Par conséquent, le scanner est installé sur l'ordinateur et est lié à une application graphique. Vous pouvez maintenant commencer la numérisation proprement dite. Ouvrez le capot du scanner, placez l'original (face vers le bas) sur la zone de numérisation (vitre), fermez le capot et cliquez sur le bouton Prénumériser dans la boîte de dialogue. Par conséquent, l'image de l'original numérisé à basse résolution apparaîtra dans la fenêtre d'aperçu. Ceci est une esquisse grossière de l'original. Il n'a pas encore atteint l'analyse finale. Vous pouvez maintenant sélectionner la zone de numérisation, c'est-à-dire la zone de l'original dont vous avez besoin. Pour cela, utilisez la souris pour déplacer et/ou redimensionner le cadre visible sur le fond de l'esquisse. Pour un positionnement plus précis du cadre, vous pouvez utiliser les touches fléchées tout en appuyant sur la touche
Lors de la définition des paramètres, ils essaient le plus souvent de trouver un compromis entre la qualité de l'image résultante (scan), son volume et le temps de numérisation. En règle générale, l'amélioration de la qualité s'accompagne d'une augmentation de la mémoire et du temps. Le temps devient assez perceptible si vous devez numériser de nombreux originaux à la suite, par exemple plusieurs dizaines de photographies ou de pages de magazines. La numérisation avec une grande marge de résolution entraîne une consommation importante de mémoire et d'espace disque. Par exemple, une photographie couleur de 4 x 6 pouces (environ 10 x 15 cm) nécessiterait plus de 25 Mo lorsqu'elle est numérisée à 600 ppi. Ces grandes images sont lentes à traiter.
Il existe deux approches principales pour choisir les paramètres de numérisation. La première est que la qualité du résultat doit être déterminée principalement par les caractéristiques des périphériques et des matériaux de sortie (moniteur, imprimantes de divers types, matériel d'impression, impression sur papier journal ou papier couché, etc.). Selon cette approche, il ne vaut pas la peine de créer une image de très haute qualité si sa sortie sera produite par des appareils aux performances médiocres ("pas un fourrage pour chevaux"). Cependant, lors du changement de type de périphérique de sortie, il s'avère souvent nécessaire de renumériser l'image, mais avec des valeurs de paramètres différentes. Cette approche est typique pour le travail de bureau, mais est souvent utilisée par les designers. Selon la deuxième approche, lors de la numérisation, il convient d'obtenir le maximum d'informations graphiques possibles sur l'original, puis de les traiter dans l'éditeur en fonction du type de périphérique de sortie. La devise de cette approche est : « ce que nous avons peut toujours être abandonné ». Cette approche est utilisée lorsqu'on ne sait pas à l'avance où et comment l'image sera utilisée. C'est typique, tout d'abord, pour les designers.
Sélection d'un mode de numérisation
Tout d'abord, vous devez sélectionner le mode de numérisation qui correspond au type d'original et/ou au résultat souhaité. En règle générale, vous pouvez sélectionner les modes suivants :
- Couleur (Couleur). Image couleur rendue dans le modèle RVB
- Gris ou Niveaux de gris (En nuances de gris). Images avec des transitions fluides en niveaux de gris
- Artline (lignes arbitraires). Image en noir et blanc sans demi-teintes
- Demi-teinte (demi-teinte). Image en noir et blanc formée de points régulièrement espacés de différentes tailles ou traits (sérigraphie)
En principe, vous pouvez choisir n'importe lequel des modes de numérisation disponibles, quelle que soit l'image source (originale). Par exemple, les originaux en niveaux de gris peuvent être numérisés en mode couleur et, inversement, les originaux en couleur peuvent être numérisés en mode niveaux de gris. La sélection du mode optimal dépend à la fois de l'original et de votre objectif. Les caractéristiques des modes dans la liste ci-dessus servent principalement de guide pour les débutants. Les scanners expérimentés sélectionnent facilement le mode en fonction de ce à quoi ils ont affaire et de ce qu'ils veulent obtenir. Mais ils ont appris leur expérience de nombreuses expériences. Nous vous conseillons de suivre ce chemin. Voici quelques directives générales.
Riz. 121. Type d'image
Sélection d'une résolution de numérisation
Le scanner, comme indiqué ci-dessus, a une résolution déterminée par ses caractéristiques de conception. Il peut s'agir de matériel (optique) ou d'interpolation (reconstruction par ordinateur). La résolution est la caractéristique maximale déterminée par caractéristiques techniques scanner. Cependant, lors de la numérisation d'une image, vous pouvez choisir arbitrairement à quelle résolution cela doit être fait dans ce cas particulier. La résolution de numérisation définie peut être inférieure ou égale à la résolution matérielle (optique) du scanner, mais peut également la dépasser. Dans ce dernier cas, on ne peut parler que de résolution d'interpolation. Lorsque la résolution de balayage d'interpolation est définie, des transformations logicielles sont impliquées en plus du matériel lui-même. Ce dernier peut être bon ou mauvais : tout dépend de l'algorithme de conversion et de l'image d'origine.
Le choix de la résolution de numérisation affecte la qualité de l'image résultante, la quantité de mémoire qu'elle occupe, ainsi que la vitesse de numérisation. La qualité d'image est avant tout sa clarté, la douceur des transitions de couleurs. En d'autres termes, un bon résultat de numérisation ne doit pas paraître sensiblement pire que l'original.
Plus la résolution est faible, plus le volume et le temps consacrés à la numérisation sont faibles, et vice versa. Cependant, avec la qualité du résultat, la situation est plus compliquée. Cela suggère une analogie avec le choix d'un filet de pêche. Quel filet choisir - avec de petites ou de grandes cellules, dépend de la taille du poisson que vous voulez attraper. Un scanner est un appareil qui extrait les informations contenues dans une image. Vous ne pouvez pas obtenir plus d'informations que dans l'original, mais sa description peut être redondante. Les descriptions excessives d'informations graphiques sont généralement exprimées dans des volumes excessivement importants de fichiers correspondants. Idéalement, nous voulons configurer le scanner pour extraire autant d'informations graphiques de l'original que possible, ou du moins pas moins que nécessaire.
La possibilité de choisir la bonne résolution de numérisation vient avec l'expérience. Cependant, les expériences peuvent être simplifiées afin que l'expérience soit plus rapide. Pour plus de simplicité, les images peuvent être divisées en deux types principaux : les photographies et les dessins. Des images telles que la photographie (photographies, peintures, etc.) se caractérisent par un grand nombre de nuances et la douceur de leurs transitions, et les dessins (affiches, dessins, gravures, etc.) se caractérisent par un nombre relativement faible de nuances, la présence des contours et un contraste accru. Ainsi, non seulement les photographies entrent dans la classe des photographies, mais pas seulement les images créées avec un crayon, un pinceau ou un stylo appartiennent à la classe des graphiques dessinés à la main. Il y a parfois des images difficiles à attribuer avec certitude à un type ou à un autre. Dans ce cas, essayez ceci et cela. Ensuite, prenez quelques photos de chaque type et numérisez-les à différentes résolutions. Commencez avec une valeur minimale de 72 ppp, en l'augmentant par incréments jusqu'à la résolution optique du scanner. Au cours de l'expérience, il faut fixer deux valeurs de résolution :
- à partir de laquelle la qualité d'image devient acceptable ;
- à partir de laquelle la qualité d'image ne change pratiquement pas.
En faisant la moyenne des données obtenues pour chaque type d'image, vous obtiendrez la valeur de résolution qui doit être définie la première fois que vous essayez de numériser. Lors de la numérisation, la situation est à peu près la même que lors de l'utilisation d'un appareil photo professionnel, lorsque vous devez régler manuellement la vitesse d'obturation, l'ouverture et la distance focale (netteté). Un photographe expérimenté évalue rapidement le sujet et définit les paramètres souhaités de son appareil photo. Cependant, un professionnel prendra plusieurs photos du même sujet avec des paramètres d'appareil photo légèrement différents. De même, la numérisation nécessite souvent plusieurs tentatives.
Lors du réglage de la résolution de numérisation, vous devez également déterminer si l'image sera agrandie lors de l'affichage sur un écran de contrôle ou lors de l'impression. Avec une augmentation de la taille (c'est-à-dire avec un étirement), la qualité de l'image, d'une manière générale, peut se détériorer. Dans ce cas, une image est créée avec une certaine marge de résolution. Donc, s'il est supposé augmenter l'image deux fois, alors la résolution devrait être deux fois plus grande que celle qui était suffisante pour les dimensions d'origine. D'un autre côté, si vous avez l'intention d'afficher une image réduite sur un moniteur ou de l'imprimer, la résolution devrait peut-être être réduite en conséquence. Les petites images doivent avoir une petite résolution. Cette situation se produit souvent dans la conception Web, où la même image est souvent présentée en deux versions : petite (vignette, vignette) - basse résolution et grande - haute résolution.
Si votre ordinateur dispose d'une mémoire suffisamment grande et que le temps consacré à la numérisation n'est pas critique pour vous, vous pouvez recommander de définir une résolution égale à la résolution matérielle (optique) du scanner. Ensuite, si nécessaire, la résolution de l'image résultante peut être réduite au moyen d'un éditeur graphique. Dans Photoshop, cela se fait à l'aide de la commande Image> Taille de l'image (Image> Taille de l'image). Cependant, augmenter la résolution à l'aide d'un éditeur graphique n'améliore pas la qualité de l'image. La diminution de la résolution (sous-échantillonnage) supprime les pixels de l'image et réduit ainsi la quantité d'informations graphiques. Lorsque la résolution est augmentée, l'éditeur graphique ajoute des pixels, en utilisant un algorithme d'interpolation (tenant compte des valeurs des pixels voisins) pour calculer leurs valeurs.
Riz. 123. Taille d'image et fenêtre de résolution dans Photoshop
D'une manière générale, il est préférable d'optimiser l'image finale à l'aide d'un puissant éditeur graphique tel que Photoshop. Travailler avec des graphiques du point de vue d'un designer (artiste) se déroule généralement dans l'espace d'un éditeur graphique, et non dans le logiciel du scanner. Mais cela ne signifie pas que le logiciel du scanner (interface TWAIN) doit être oublié pour toujours. Bien qu'ils aient été créés principalement pour permettre à l'utilisateur de travailler avec le scanner sans dépendre du progiciel graphique dont il dispose, ils peuvent parfois être utilisés efficacement avant même que Photoshop n'ait montré toute sa puissance.
Le tableau suivant montre le coût de la mémoire pour la numérisation d'une image 4x4 pouces (11x11 cm) dans divers modes et résolutions à titre d'exemple.
| Type d'image | Volume d'image à différentes résolutions | |||
| 100 ppp | 150 ppi | 300 ppp | 600 ppp | |
| Couleur | 469 Ko | 1 Mo | 4,12 Mo | 16,5 Mo |
| gris | 156 Ko | 352 Ko | 1,37 Mo | 5,5 Mo |
| ligne artistique | 19,5 Ko | 44 Ko | 175 Ko | 703 Ko |
En conclusion de la conversation sur la résolution de la numérisation, rappelons les circonstances qui doivent également être prises en compte lors du choix d'une résolution. Premièrement, si l'image numérisée est destinée à être imprimée à l'aide d'une imprimante laser ou à jet d'encre, la résolution définie peut être 3 à 4 fois inférieure à la résolution de l'imprimante. Cela est vrai principalement pour les images en couleur ou en niveaux de gris (niveaux de gris). Pour les images Artline ou Halftone, la résolution de numérisation doit être choisie aussi égale que possible à la résolution de l'imprimante. Par exemple, si vous avez une imprimante à jet d'encre ordinaire avec une résolution de 300 ppi, alors. essayez d'abord de numériser l'image à 75 ppi. Si le résultat n'est pas satisfaisant, doublez la résolution de numérisation. Deuxièmement, la résolution doit souvent être modifiée lors de la numérisation d'images à partir d'impressions de haute qualité. La raison en est ce que l'on appelle le moiré - l'effet de l'interaction de plusieurs structures périodiques (dans ce cas, des structures de balayage discrètes et une trame imprimée). Souvent, cet effet secondaire optique est éliminé en choisissant une résolution de numérisation plus élevée. La suppression du moiré sera discutée plus en détail ci-dessous. Troisièmement, lors du choix des valeurs initiales et, si nécessaire, des valeurs suivantes de la résolution de numérisation, il convient de s'assurer que la résolution sélectionnée est un multiple de la résolution optique du scanner, divisée par une puissance entière de deux :
Régler la résolution = Résolution optique : 2 i , où i = 0, 1,2, 3,...
Par exemple, si la résolution optique du scanner est de 600 ppi, la résolution de numérisation à définir doit être aussi proche que possible de 600, 300, 150, 75 ppi. Ce choix contribue à obtenir la plus grande clarté du résultat de l'analyse.
Correction du ton de l'image
Le logiciel du scanner vous permet généralement de définir les paramètres de correction de tonalité - luminosité, contraste, gamma et autres (par exemple, niveaux de noir et blanc). La possibilité d'ajuster ces paramètres avant la numérisation est très importante.
Il est particulièrement utile d'ajuster les niveaux de noir et blanc si l'original n'est pas contrasté et terne, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de zones de luminosité élevée et très faible et que toutes les informations graphiques sont concentrées dans les tons moyens. Dans de tels cas, des feuilles de papier blanches et noires sont placées à côté de l'original, et la zone de numérisation est choisie pour capturer ces insertions spéciales. Plus tard, ils peuvent être supprimés du résultat de l'analyse à l'aide d'un éditeur graphique. Cette technique vous permet de corriger le résultat du réglage automatique des niveaux de noir et blanc que le scanner effectue lors de la prénumérisation.
Si le résultat de l'analyse est trop sombre ou trop clair, il est préférable d'ajuster le paramètre gamma (si, bien sûr, il existe une telle possibilité) que la luminosité et le contraste. Rappelez-vous que le gamma affecte les tons moyens de l'image, laissant les pixels les plus sombres et les plus clairs inchangés, c'est-à-dire en préservant les limites de la plage de luminosité des pixels. En d'autres termes, la correction d'image utilisant le paramètre gamma est plus indulgente.
Riz. 124. Fenêtre des paramètres de tonalité du scanner MFS I200SP de Mustek
Lorsque la correction tonale est effectuée avant le scan final, il faut se rappeler qu'elle est faite pour ajuster le scanner afin d'extraire le maximum d'informations graphiques de l'original. Une grande quantité d'informations graphiques n'est pas toujours exprimée sous la forme d'une image lumineuse et contrastée. Dans le cas des photographies, par exemple, le résultat de numérisation à contraste élevé que les débutants recherchent généralement est le plus souvent dû à la perte des informations d'origine. Si vous avez l'intention de traiter davantage l'image dans l'éditeur, vous ne devez pas abuser de la surestimation de la luminosité et du contraste à l'aide du logiciel du scanner, car cela peut perdre des détails fins dans les zones sombres et très claires.
Veuillez noter que les paramètres de numérisation sélectionnés sont conservés jusqu'à ce que vous les modifiiez à nouveau. Cliquez sur le bouton Réinitialiser pour restaurer les paramètres par défaut, puis cliquez sur le bouton Aperçu pour voir les résultats de vos sélections dans la fenêtre d'aperçu.
Si nécessaire, le résultat de la numérisation peut être corrigé dans un éditeur graphique, par exemple dans Photoshop. Cela est généralement nécessaire, sauf s'il s'agit d'un brouillon de numérisation avec une qualité de télécopie.
Contrôle du moiré
Il n'est pas rare que des images numérisées à partir d'originaux imprimés qui ont été créés typographiquement aient une grille à motifs fins. Dans ce cas, il est généralement d'autant plus perceptible que la qualité de l'original est élevée. Cet effet est appelé moiré. Essentiellement, le moiré est un motif d'interférence résultant de la combinaison d'un écran typographique avec d'autres structures régulières, telles qu'une structure de pixels d'écran et un processus de balayage discret. Prenez deux peignes avec des fréquences de dents différentes, placez-les l'un sur l'autre et regardez dans la lumière transmise, en décalant légèrement un peigne par rapport à l'autre. L'effet optique observé est ce qu'on appelle le motif d'interférence.
Riz. 125. Modèle illustrant le mécanisme d'apparition du moiré
Les éléments graphiques à structure périodique (par exemple, un microphone ou une moustiquaire, un motif en damier, des lignes parallèles ou radialement divergentes) peuvent également provoquer un moiré. Le moiré peut également apparaître sur un graphique linéaire. Mais encore, il apparaît très probablement lors de la numérisation d'images obtenues par la méthode typographique.
Riz. 126. Maillage fin dans l'image, en particulier dans ses zones claires - moiré
Ainsi, un moiré peut apparaître si l'original a une trame imprimée et que la résolution de numérisation est proche d'un multiple de la ligne de trame imprimée. Le plus souvent, cela se produit lorsque la résolution sélectionnée est proche de la linéature elle-même. La linéature (fréquence spatiale - fréquence d'écran) est mesurée en nombre de lignes par pouce (lines per inch, Ipi). Il s'agit d'une caractéristique, d'une part, des dispositifs d'impression et, d'autre part, des images obtenues sur ceux-ci. Les journaux ont généralement une linéature de 85 Ipi, une impression de haute qualité - 133 Ipi, la plus haute qualité- 300 Ipi (peu d'options de linéature).
Avant de numériser un original imprimé, il est utile de connaître sa linéature et de choisir une résolution de numérisation légèrement différente (5 à 10 %) de celle-ci. Cependant, en pratique, si vous ne connaissez pas la linéature de l'impression ou si vous ne voulez pas passer du temps à la découvrir, choisissez une résolution de numérisation de seulement 1,5 à 2 fois supérieure à la linéature attendue. Par exemple, lors de la numérisation d'originaux de qualité journal, la résolution est définie sur 100-170ppi ; lors de la numérisation d'images d'impression de haute qualité - plus de 200 ppp. Parfois, il est conseillé de numériser à la résolution maximale (optique) du scanner. Ceci est assez cohérent avec l'idée générale de lutter contre le moiré en choisissant une résolution appropriée. De plus, ce conseil est très bon dans le cas d'une impression imprimée de haute qualité. En le suivant, vous obtenez simultanément une clarté maximale et vous vous débarrassez du moiré. Si le moiré persiste dans ce cas, essayez de changer (diminuer) un peu la résolution. Cependant, il ne faut pas oublier que lors du choix d'une résolution, il faut tenir compte d'autres critères (clarté, volume, temps, nécessité d'augmenter).
Une autre façon de lutter contre le moiré consiste à incliner légèrement l'original, de 5 à 15 degrés. Cependant, son alignement ultérieur au moyen d'un éditeur graphique peut à nouveau conduire à l'apparition de moiré. Pour certaines photos, cette technique est tout à fait acceptable.
La plupart des logiciels de numérisation ont une commande (filtre) dans leur boîte de dialogue spécialement conçue pour supprimer le moiré. Il peut être appelé différemment : Détramage, motif Demoire, etc. Cependant, ils doivent être utilisés avec prudence, car ils réduisent la clarté de l'image (attention, comme si vous ne jetiez pas le bébé avec de l'eau !). Cependant, une technique basée sur le flou d'image et la restauration ultérieure de la clarté dans un éditeur graphique est assez souvent utilisée. Dans Photoshop, pour supprimer le moiré, ajoutez d'abord un bruit monochromatique à l'image (menu Filtre), puis appliquez un flou gaussien (filtre Flou gaussien) et, enfin, restaurez la netteté à l'aide du filtre Netteté ou Masque flou (masque flou).
Nous avons déjà noté dans ce chapitre que le moiré est plus susceptible d'apparaître sur des originaux imprimés de haute qualité que sur des images de qualité acceptable sur du papier journal en raison de ce que l'on appelle l'engraissement du point (diffusion). Cependant, la trame imprimée est souvent clairement visible même sur du papier de mauvaise qualité. Les imprimantes à jet d'encre utilisent une technologie d'écran aléatoire, qui élimine pratiquement l'apparence de moiré.
Ainsi, le risque d'apparition de moiré lors de la numérisation d'impressions est très élevé. Le moiré n'est pas un défaut du scanner, mais une manifestation de l'interaction naturelle * de la lumière avec des structures régulières le long de son trajet (il existe une section en optique spécifiquement consacrée au passage de la lumière à travers les réseaux). Le moiré peut être supprimé en choisissant la résolution appropriée, ainsi qu'en appliquant des filtres de flou au niveau du logiciel du scanner ou de l'éditeur d'images. Vous pouvez également réduire la taille de l'image pour rendre le moiré moins visible.
Les anneaux de Newton
Lors de la numérisation de films (originaux transparents), des anneaux dits de Newton apparaissent. Ce sont des fouillis arc-en-ciel concentriques. Ils se produisent lors de la numérisation de films déformés et, principalement, à la suite de la réflexion de la lumière dans de nombreuses minuscules gouttelettes d'humidité situées à la surface du film. Des scanners expérimentés notent que les anneaux de Newton apparaissent plus souvent à la fin de l'automne et en hiver. Par conséquent, utilisez des cadres spéciaux pour les films et séchez-les également (par exemple, avec un sèche-cheveux ordinaire) avant de numériser. Lors du séchage, il faut bien sûr veiller à ce que l'émulsion ne soit pas endommagée par une surchauffe.
Numérisation de photos
En pratique, les photographies sont le plus souvent scannées. Ici, nous parlerons de la numérisation de photographies prises avec des appareils photo conventionnels et imprimées sur du papier photographique. L'utilisateur moyen d'un ordinateur achète un scanner principalement à cette fin. Les photographies en couleur prises quelque part dans les années 70 et 80 du siècle dernier s'estompent rapidement. Elles ne supportent aucune comparaison avec les photographies du début du XXe siècle. Nous possédons par exemple de magnifiques copies d'estampes du modèle 1905. Au fil du temps, ils n'ont subi que quelques dommages mécaniques (rayures, plis de papier), mais les fragments restants sont admirés pour leur clarté. Les tirages photographiques modernes peuvent conserver des informations graphiques pendant 20 à 25 ans. Voilà pourquoi La meilleure façon enregistrez en toute sécurité et de manière permanente vos archives de photos personnelles - numérisez des images et gravez-les sur des supports magnétiques ou des disques laser.
Lors de la numérisation de photographies prises avec des appareils photo conventionnels et imprimées sur du papier photo, les problèmes de moiré ne se produisent généralement pas. Le choix de la résolution est déterminé uniquement par la clarté requise (netteté), ainsi que par la taille de l'image. Si vous comptez l'augmenter lors de l'affichage à l'écran ou de l'impression, la résolution de numérisation doit être choisie avec une certaine marge. Nous en avons déjà parlé à plusieurs reprises.
Les photographies amateurs ordinaires sont généralement numérisées à une résolution de 75 à 150 ppi, si elles sont censées être affichées sur un écran de contrôle. Pour l'impression, la résolution doit être approximativement égale à la résolution de l'imprimante. Le résultat de la numérisation doit être un peu traité dans un éditeur graphique (réglage de la luminosité, du contraste, de la balance des couleurs, etc.). Si nous allons envoyer des photos numérisées par e-mail à quelqu'un qui sait travailler avec des graphiques, alors le plus souvent nous ne faisons pas le traitement, en nous fiant au destinataire pour le faire selon ses besoins. Ainsi, nous lui envoyons les informations graphiques originales. Dans la conception Web, au contraire, il est nécessaire de traiter le résultat numérisé de manière à ce qu'il soit à la fois correct et occupe le moins d'espace disque possible (se charge plus rapidement dans le navigateur).
L'un des principaux problèmes liés à la numérisation d'impressions sur papier photo est ce que l'on appelle les "ombres creuses". En d'autres termes, le scanner est incapable de capturer les détails dans les zones sombres de l'image. Ce problème se produit en raison de la plage dynamique de densité optique insuffisante des scanners de bureau bon marché. Essayez d'imprimer vos photos dans un révélateur plus doux ou sur du papier avec moins de contraste. Si en même temps l'image n'a pas perdu la saturation du noir et que l'élaboration des détails dans les ombres s'est améliorée, alors vous êtes sur la bonne voie. La numérisation d'images réalisées dans ce que l'on appelle le low key est particulièrement difficile, lorsque les principales transitions en demi-teintes sont concentrées dans les ombres (zones sombres). Ce sont ces photographies, prises de nuit à la lumière d'un flash ou de jour en faible lumière, qui sont très souvent réalisées comme œuvres d'art et non comme des documents photographiques. De telles photos sont généralement préférées dans la conception Web. Vous devrez peut-être choisir l'un des deux dans ce cas. solutions possibles:
- imprimez les photos de la manière habituelle, puis augmentez le contraste des zones sombres dans un éditeur graphique (outils Courbes (Courbes) et Niveaux (Niveaux) dans Photoshop) ;
- imprimez des photos plus claires et plus douces que d'habitude (c'est ainsi que nous transférons les zones d'ombre vers une plage plus favorable pour le scanner), puis augmentez le contraste global de l'image dans l'éditeur graphique (Outils Niveaux (Niveaux) et Luminosité / Contraste ( Luminosité / Contraste) dans Photoshop).
Numérisation d'articles en vrac
Une riche source de matériel source pour compositions artistiques est la numérisation d'objets volumétriques. Mais tous les scanners ne peuvent pas le faire avec une qualité acceptable. Les scanners CCD (c'est-à-dire les scanners basés sur CCD) disposent de cette fonctionnalité, mais pas les scanners CIS. Bien que la profondeur (troisième dimension) des originaux volumineux réalisables par le scanner ne dépasse pas quelques centimètres, l'effet obtenu peut être très intéressant. Cependant, nous vous avertirons immédiatement qu'une tentative de scanner votre visage entraînera très probablement des brûlures aux yeux et une perte de vision.
Lors de la numérisation d'objets volumineux, vous devez généralement retirer le couvercle, ce qui permet à la lumière de sources externes d'entrer. Cela peut dégrader la qualité de l'image. Par conséquent, utilisez un chiffon blanc ou noir pour couvrir l'objet à numériser.
Les plus difficiles pour le scanner sont les objets trop sombres et très brillants. Les détails sont difficiles à distinguer dans les objets sombres. Dans le cas d'objets brillants, vous devez choisir leur emplacement de manière à réduire les reflets inutiles. Ceci s'applique, en particulier, aux livres avec un poinçon d'or. Cependant, les fragments d'or des couvertures de livres apparaissent généralement sombres plutôt que brillants lorsqu'ils sont numérisés. Pour corriger cela, le plan du livre est placé à un certain angle par rapport au plan du champ de travail du scanner. Pour ce faire, vous pouvez placer quelque chose sous un coin du livre, par exemple une allumette ou une boîte de CD.
Les figures suivantes montrent des exemples de cas limites de numérisation d'objets volumétriques - un modèle de locomotive à vapeur et une horloge. L'image de l'horloge n'a pas été traitée dans l'éditeur graphique. Mais l'image de la locomotive, comme on dit, a dû être «extraite» dans Photoshop, car l'original était en plastique noir mat, qui reflète mal la lumière. Bien sûr, pour améliorer les propriétés réfléchissantes, il serait possible d'humidifier le moteur avec de l'huile végétale ou de machine, mais nous ne l'avons pas fait, car nous en avons toujours besoin, et, de plus, nous ne voulions pas tacher par inadvertance la vitre du scanner. terrain de travail.
Riz. 127. Modèle de télécommande en plastique noir - original difficile pour le scanner en raison de faibles propriétés réfléchissantes
Riz. 128. Montre dans un boîtier en métal brillant. L'éblouissement est tout à fait acceptable
L'objet scanné avec des propriétés réfléchissantes moyennes est une carte de circuit imprimé. De telles images peuvent être utilisées, par exemple, comme illustrations pour des livres et des articles.
Riz. 129. Carte réseau numérisée à 300ppi sans paramètres de scanner spéciaux et traitement d'image dans un éditeur graphique
Vous pouvez expérimenter l'utilisation d'un miroir lors de la numérisation d'articles volumineux. Un objet à numériser est placé sur le verre du champ de travail et au-dessus, sous un certain angle, un miroir. Le résultat doit contenir, en plus du sujet, son image miroir.
Numérisation de textes
En pratique, il est souvent nécessaire de saisir des informations dans un ordinateur à partir de documents texte, par exemple, à partir de livres ; revues et journaux. Les scanners sont utilisés pour accélérer ce processus. Cependant, le résultat de la numérisation, en général, n'est qu'une image graphique (dessin), bien qu'il contienne des lettres (dessinées). Si vous l'avez enregistré dans un fichier au format graphique, vous ne pourrez l'ouvrir que plus tard dans un éditeur ou un visualiseur graphique. Bien qu'il soit en principe possible d'éditer des textes dans un éditeur graphique, en pratique, bien sûr, personne ne le fait (d'ailleurs, l'image du texte du point de vue d'un ordinateur n'est pas du texte, il faudra l'éditer comme Une image). De plus, stocker des informations textuelles dans des fichiers au format graphique est le comble de l'extravagance dans l'utilisation de l'espace disque. Les informations textuelles, ainsi que les graphiques illustratifs, sont numérisés afin de les transférer ultérieurement logiciel de reconnaissance optique de caractères (OCR), comme FineReader ou CunieForm.
Riz. 130. Fenêtre principale de FineReader
Avec l'aide du programme OCR, le résultat de la numérisation sera divisé en texte et en images (le cas échéant) et pourra être enregistré dans un format de fichier accessible aux éditeurs de texte ou de tableur, tels que MS Word ou MS Excel.
Vous pouvez d'abord scanner Document texte et enregistrez le résultat dans un fichier au format graphique, tel que JPEG ou TIFF, puis ouvrez-le dans un programme OCR et effectuez une reconnaissance de caractères (reconnaître). Mais vous pouvez faire autrement : numérisez directement à partir du programme OCR, puis effectuez la reconnaissance. Nous préférons cet itinéraire. À propos, de nombreux programmes OCR permettent la numérisation et la reconnaissance avec une seule commande. Cependant, dans le cas où vous numérisez de nombreux fragments et que vous n'en reconnaissez que certains, il est préférable de séparer ces processus.
Les programmes OCR modernes font face à la situation où l'original est placé sur la zone de numérisation du scanner n'est pas très droit. C'est pratique car vous pouvez simplement déposer les originaux sur la zone de travail sans trop vous soucier de leur alignement. Cependant, nous vous déconseillons d'abuser de cette possibilité.
Certains programmes OCR nécessitent que le document texte soit numérisé en mode Artline. Des programmes OCR solides et modernes ne vous imposeront pas cette limitation.
Si l'original n'est que du texte sans graphiques, vous devez le numériser en mode Artline ou Gray. Le mode Artline est généralement appliqué à des impressions de texte de haute qualité sans illustrations, obtenues, par exemple, à l'aide d'une imprimante laser ou à jet d'encre. La résolution de numérisation est sélectionnée en fonction de la taille de la police. Pour les tailles de police de 12 pt et moins, la résolution en mode Artline est réglée sur environ 400-450 ppi. Pour les polices plus grandes, la résolution peut être réduite à 200-300 ppi. Le mode gris nécessite 8 fois plus de mémoire par pixel que le mode Artline. Cependant, lors de la numérisation de textes dans ce mode, vous pouvez définir une résolution inférieure à celle du mode Artline - environ 150-300 ppi, selon la taille de la police et la police de caractères. Si la quantité de mémoire occupée et le temps de numérisation ne sont pas critiques pour vous, nous vous recommandons de choisir le mode Gris. Lors de la numérisation de documents contenant, en plus du texte, des images, vous devez sélectionner le mode Gris (ou Couleur si vous souhaitez obtenir des images en couleur des images). Ces modes de numérisation capturent davantage d'informations graphiques sur l'original, ce qui est important pour une reconnaissance de caractères de haute qualité.
Programme OCR lors de la reconnaissance de texte dans image graphique utilise des dictionnaires de différentes langues, ce qui lui permet de corriger les défauts de numérisation. Cependant, des erreurs d'OCR subsistent. Avant de lancer la reconnaissance proprement dite, consultez le résultat de l'analyse. Tout d'abord, vous devez faire attention à la qualité de l'affichage des lettres telles que "e" et "s", "k" et "n", "l" et "p", "i" et "1", "r" et "r". ". S'il existe de nombreux cas de substitution mutuelle dans les paires de lettres répertoriées, il est préférable de répéter l'analyse à une résolution plus élevée. Si le résultat de la reconnaissance contient trop d'erreurs, nous vous recommandons également de répéter la procédure de numérisation à une résolution plus élevée.
Si vous devez numériser de nombreuses pages avec des informations textuelles d'approximativement la même qualité, il est conseillé de choisir d'abord lentement les bons paramètres de numérisation. Cela peut être fait en expérimentant avec un petit fragment du document. Après avoir récupéré les valeurs optimales des paramètres, vous pouvez ensuite lancer la numérisation et la reconnaissance. Le scanner et le logiciel OCR ont généralement une commande spéciale qui définit le mode batch (mode Buth).
15.4-16+pages_fai.doc
Refroidissement thermoélectrique
je 
Projet I
L'effet Peltier thermoélectrique consiste en l'absorption ou le dégagement de chaleur à la jonction de deux métaux ou semi-conducteurs différents lorsqu'un courant électrique circule dans ces conducteurs. Si E 1 et E 2 sont les thermopuissances des première et deuxième jonctions, alors la quantité de chaleur reçue à la jonction à la température T(K) s'exprime par la formule : Q=(E 1 - E 2)xTxI.
Q 
Une étape de la conception à base de Bi 2 Te 3 permet d'obtenir la température
(-30)С, deux étages (-75), six (-100)
^ Systèmes de numérisation
Pour convertir un signal optique multidimensionnel en un signal électrique unidimensionnel, des informations adéquates sur la distribution des paramètres du signal optique, le balayage est utilisé dans l'OED - le processus d'échantillonnage séquentiel, continu ou discret des valeurs de le signal optique. Le plus souvent, dans l'OED, la distribution spatiale du flux de rayonnement est convertie en un signal vidéo. Par conséquent, le processus de balayage dans ce cas est une visualisation séquentielle d'un champ de vision relativement grand par un petit champ instantané.
Une fonction importante du balayage est d'augmenter l'immunité au bruit de l'OED. En effet, l'utilisation d'un petit champ de vision instantané lors de l'examen d'un grand espace contenant un objet de petite taille sur un fond de bruit est certainement plus préférable que d'effectuer la même opération par un appareil avec grand terrain vision.
Les systèmes de balayage peuvent être classés de différentes manières :
selon la méthode de décomposition du champ de vision (mono-élément, parallèle, séquentiel, combinaison).
sur la nature physique des phénomènes sous-jacents au fonctionnement du système de balayage (mécanique, opto-mécanique, photoélectronique, ultrasonique, etc.)
sur une base spatiale (unidimensionnelle, bidimensionnelle).
Pendant le balayage parallèle, l'ensemble du champ OYLX est visualisé simultanément le long de lignes horizontales, par exemple en déplaçant la règle FP orientée perpendiculairement à la direction de balayage.
Avec le balayage séquentiel, la règle FP est orientée parallèlement à la direction de balayage, chaque point de l'espace est vu par tous les éléments. Leurs signaux sont transmis à la ligne à retard et à l'additionneur. Dans ce cas, il est possible non seulement de moyenner le signal, mais aussi d'obtenir une grande résolution d'un facteur (n) avec la complication du circuit électronique et l'augmentation du coût de l'OED, qui peut ne pas être comparable à l'avantage réalisable.
Avec le balayage parallèle-séquentiel, la visualisation du champ de vision est assurée par une matrice.
Balayage des trajectoires lors d'une recherche régulière
Les dispositifs optoélectroniques utilisent différents chemins de balayage. Le type d'une trajectoire spécifique détermine tout d'abord la forme de la zone contrôlée du champ de vision (la forme du raster).
La forme ronde du champ est formée par des trajectoires axisymétriques, qui sont créées par deux composants de balayage. L'un d'eux est un mouvement de rotation à vitesse constante, le second - à la fois des mouvements de rotation et d'oscillation.
La forme rectangulaire du champ est créée par deux mouvements oscillatoires, bien que dans certains cas une combinaison de mouvement de rotation et de translation soit utilisée.
Les trajectoires de balayage axisymétriques peuvent être divisées en un certain nombre de classes en fonction du type de mouvements des composants et du rapport entre leurs vitesses. Une distinction est faite entre les trajets de balayage en spirale et en rosette.
Trajectoires de balayage dans le cas d'un mouvement oscillatoire-rotationnel du champ de balayage.
La spirale d'Archimède se forme lorsque, lors d'une oscillation le long d'un axe de l'OS, celui-ci fait plusieurs révolutions autour du point fixe O (Fig. 45).
A-pas de l'hélice.
Pour inspecter le champ de vision sans (2r) lacunes, la taille du champ de vision instantané doit être égale à (a).
Si, pendant le mouvement de vibration-rotation du champ de balayage, plusieurs oscillations se produisent pendant un tour, une trajectoire de rosette est créée (Fig. 46, 47.48)
oui oui
La trajectoire de la rosette est caractérisée par le nombre de pétales N, qui est déterminé par la vitesse angulaire de rotation , la vitesse linéaire et les oscillations d'amplitude r
,
où 
En fonction de la relation entre r, le rayon du champ de vision R, ainsi que la direction et le début de l'oscillation de balayage, le caractère de remplissage du champ avec des lignes de balayage change.
Trajectoires de balayage pendant le mouvement de rotation-rotation assez clairement montré sur la Fig. 49-51.
Balayage des trajectoires lors des mouvements oscillatoires.
Des mouvements oscillants du champ de balayage selon deux directions perpendiculaires entre elles permettent de mettre en oeuvre la trajectoire de balayage dite progressive et progressive. Dans ce cas, pendant le processus de balayage, le champ de balayage (SF) se déplace de gauche à droite et se décale simultanément vers le bas d'une largeur de ligne. Après avoir passé une ligne, le SP se déplace rapidement vers la gauche, puis le processus est répété jusqu'à ce que le cadre soit rempli - le champ de vision. Pour obtenir un mouvement uniforme de la coentreprise le long de la ligne ou du cadre de son déplacement vers sa position d'origine, il est nécessaire de fournir une loi de mouvement en dents de scie (Fig. 52). En conclusion, nous présentons la Fig.53, qui illustre quelques chemins de balayage spéciaux.
Types d'appareils de numérisation
Habituellement, l'OED se distingue par le balayage photoélectronique, le balayage par faisceau d'électrons, le balayage par faisceau lumineux, le balayage optique-mécanique.
Balayage par faisceau d'électrons (EBS)
La SEL est réalisée dans des tubes de transmission de télévision (iconoscope, supericonoscope, orthicon, dissecteur, vidicon, etc.).
La plupart des tubes émetteurs modernes sont des récepteurs de rayonnement photoélectrique à effet photoélectrique externe, qui ont une sensibilité suffisante dans la plage de longueurs d'onde jusqu'à ~ 1,2 μm.
Dans certains cas, une photorésistance est utilisée comme photocathode dans les tubes, c'est-à-dire le phénomène d'un effet photoélectrique interne, qui déplace la région de sensibilité à 2-2,5 microns.
Fig.47. Trajectoire de balayage de la rosette avec mouvement oscillatoire-rotatif du champ de balayage
Riz. 48. Trajectoire de balayage avec mouvement oscillatoire-rotationnel du champ de balayage pour r
Fig.49 Spirale a) et rosette b) trajectoires de balayage à
Mouvement de rotation-rotation du champ de balayage à 2r=R
Fig.50 Trajectoire en spirale pour le cas 2r Riz. 51. Trajectoire de la rosette pour le cas 2r une b) T pr t arr. Riz. 52. Chemin de balayage progressif ou progressif Fig.53. Quelques chemins d'analyse spéciaux : a - chenille : b - balayage de suivi Le dissecteur et le vidicon, respectivement, systèmes d'action instantanée avec accumulation, sont les plus largement utilisés dans les OED automatiques. Dans les systèmes à action instantanée, l'énergie de rayonnement de chaque point du champ observé n'est convertie en signal que pendant le temps que le faisceau de balayage le traverse. Ce temps est nettement inférieur au temps d'enquête de l'ensemble du champ, c'est-à-dire il n'utilise pas la possibilité de stockage d'énergie. Dans les systèmes à accumulation, la sommation de l'énergie émise par un point donné du champ est effectuée pendant tout le temps d'observation, ce qui permet d'augmenter leur sensibilité par rapport aux systèmes à action instantanée. Il convient d'expliquer le fonctionnement du système à accumulation à l'aide de l'exemple d'un dispositif iconoscope. La photocathode d'un tube de télévision (cible) peut être représentée comme un grand nombre de photocellules séparées isolées les unes des autres, connectées en série avec une source fem. [(voir Fig. 54), R est la résistance de charge, C est la capacité répartie de la photocathode]. Sous l'action du rayonnement d'un des points i du champ de vision, le condensateur C i se charge du photocourant I 3 pendant le fonctionnement de la touche K - temps de pose. Les systèmes à accumulation sont relativement difficiles à exploiter, nécessitent une stabilisation des alimentations et craignent un fort éclairage. À cet égard, malgré la sensibilité plus faible, les dissecteurs sont largement utilisés dans l'OED. dissecteur
Son principe de fonctionnement est le suivant. Une photocathode semi-transparente (Fig. 55), sur laquelle est projetée l'image d'un objet lumineux, émet des photoélectrons à l'intérieur du tube en quantité proportionnelle à son éclairement. L'image électronique résultante est transférée de la photocathode au multiplicateur d'électrons à l'aide d'un champ électrique et magnétique. Pour obtenir des signaux de tous les éléments d'image, un balayage est effectué à l'aide d'un système magnétique (5)/4-champ accélérateur/. Les dissecteurs sont disponibles avec différents types de photocathodes offrant une sensibilité allant des longueurs d'onde UV aux NIR. Vidicon (fig. 56)
La couche semi-conductrice 2 est déposée sur une plaque signal translucide (métal) 1. L'image photographique est lue par un faisceau d'électrons. La chute normale de ce dernier est assurée par une grille à proximité de la plaque signalétique. Le faisceau d'électrons, se déplaçant le long de la cible, laisse des électrons dessus, amenant le potentiel du site semi-conducteur au potentiel de la cathode. Plus l'éclairage de la zone cible est faible, plus la résistance du semi-conducteur est élevée, moins il faut donc d'électrons pour compenser le changement de charge, c'est-à-dire lecture en relief de l'image. Fig.54. Schémas d'un tube de télévision émetteur avec accumulation: mais-
principal : b - équivalent Fig.55. dissecteur Fig.56. Vidicon Balayage avec un faisceau lumineux
Selon le principe de fonctionnement, les appareils à balayage par un faisceau lumineux sont proches des systèmes à balayage électronique. Un exemple d'un tel dispositif est un convertisseur d'image thermoélectronique - thermionique (Fig. 57) La surface réceptrice du cône thermique est constituée, entre autres, d'un film très fin sensible aux infrarouges. Au verso de ce dernier, une couche photovoltaïque spéciale est appliquée, dont l'efficacité dépend de la température. Une image d'une tache lumineuse brillante est projetée sur la couche photo, se déplaçant le long de l'écran du tube cathodique selon une loi donnée. En fonction de la position du point lumineux sur la photocouche et de la répartition de la température à la surface du P, le nombre d'électrons émis et le photocourant dans le circuit du collecteur en anneau changent de 2 à 3 % pour chaque degré de changement de température. La variation du photocourant est amplifiée et contrôlée par le tube à rayons cathodiques I2. Portée (en expansion) - dans les structures SIG. La résolution maximale est proche de 50 lignes par image à 1. Dans les dispositifs de balayage opto-mécaniques, le processus de balayage est effectué en changeant la direction de l'axe optique OES. Dans ce cas, le champ de vision total est séquentiellement analysé par le champ de vision instantané du système optique. La classification générale de ces dispositifs est illustrée à la Fig. 58. Le balayage peut être effectué en déplaçant l'ensemble du système optique de l'appareil ou de ses éléments - miroirs, prismes, cales, lentilles, diaphragmes. Les systèmes optico-mécaniques dans lesquels le balayage est effectué par un diaphragme (fente) se déplaçant dans le plan focal sont parfois appelés blindage. Un exemple bien connu est le disque Nipkow. Des méthodes de balayage particulières sont utilisées dans les systèmes à fibres optiques. Le balayage peut également être effectué en modifiant l'indice de réfraction ou d'autres propriétés optiques des matériaux inclus dans le système. Le balayage de mouvement de l'ensemble du système est effectué dans les cas où il est possible d'utiliser le mouvement de la plate-forme sur laquelle se trouve l'ECO. Le balayage linéaire est souvent utilisé dans de tels systèmes pour visualiser une bande de terrain plus large. (fig.59). Fig.57. Schéma de principe du cône thermique. ^
NUMÉRISER DANS L'ESPACE OBJET
DISPOSITIFS DE BALAYAGE OPTIQUE-MÉCANIQUE NUMÉRISER DANS L'ESPACE IMAGE ^
NUMÉRISATION DUE AU MOUVEMENT DE L'ENSEMBLE DU SYSTÈME OPTIQUE
BALAYAGE AVEC ÉLÉMENTS MOBILES DU SYSTÈME OPTIQUE ^
NUMERISATION AVEC UNE FENTE SE DEPLACEANT DANS LE PLAN IMAGE
NUMÉRISATION EN MODIFIANT LES PROPRIÉTÉS OPTIQUES DES ÉLÉMENTS INCLUS DANS LE SYSTÈME ^
NUMÉRISATION DANS DES SYSTÈMES À FIBRE OPTIQUE Riz. 58. Classification des optiques-mécaniques Appareils de numérisation Riz. 59. Balayage d'une seule ligne à partir d'une plate-forme mobile. Riz. 60.Scanner dans l'espace des objets : ligne de mire; 7 - champ de vision Riz. 61. Numérisation dans l'espace image : ligne de mire; 7 - champ de vision L'efficacité de l'OED, conçu pour surveiller l'espace à partir d'un porteur fixe, peut être considérablement augmentée grâce à l'utilisation du balayage entrelacé du faisceau de balayage (Fig. 65) de la ligne de réception multi-éléments. Le résultat obtenu est une diminution du nombre d'éléments récepteurs et une diminution de la bande de fréquence du chemin de commutation-amplification, et cette diminution est égale à m fois, où m = N (nombre de faces de prisme). L'inconvénient est la possibilité de manquer la cible, c'est pourquoi l'ECO (plate-forme) doit être immobile. Fig.62. Types de miroirs de balayage : a - un miroir rotatif à deux côtés (dièdre); b - un miroir tournant autour d'un axe qui ne lui est pas perpendiculaire ; c – « croix » des miroirs 1 et 2 ; d - un miroir oscillant dans deux plans ; e - un système de deux miroirs tournants ; e - deux miroirs tournant ou oscillant autour d'axes mutuellement perpendiculaires ; g - miroir tournantN- prisme à facettes ; h - miroir tournantN- pyramide à facettes. Fig.63. Miroir à balayage en forme de prisme polyédrique : À propos - objectif ; Pr est un récepteur de M éléments ; H - miroir avecNvisages; NP - direction du vol Riz. 64. Principes de base du balayage avec une plaque plane parallèle (prisme): a - le chemin des rayons; b - un prisme équivalent à une plaque d'épaisseur ; c - champ de vision et rotation de la plaque avec un récepteur fixe (ouverture de champ). Riz. 65. Schéma de numérisation et disposition des couches sensibles récepteur multi-éléments à balayage entrelacé. Fig.66. Système de télévision mécanique avec disque Nipkow : a - récepteur de rayonnement à grande surface; b - un petit récepteur et un condensateur; c - numérisation du disque Riz. 67. Numérisation avec une fente dans un radiogoniomètre anti-aérien Riz. 68. Dispositif de balayage avec filtres en forme de coin. Pas inférieur dans son efficacité aux analogues industriels sérieux. Passons maintenant au circuit de l'appareil lui-même, dont la base est faite sur le microcontrôleur AT89C52. Explications du schéma : JP8 - contrôle du lecteur stroboscopique. Pour moi, cette sortie va à un transistor, qui, à travers un optocoupleur et un triac, commande l'extinction de la lampe. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de signal - la lampe est éteinte, il y a un signal - la lampe est allumée). Voici le schéma de contrôle : Le triac contrôle l'alimentation de l'électronique. C'était du 12V 200W. Je l'ai converti en 15 V et utilisé une lampe avec un réflecteur de dispositifs médicaux 15 V 150 W. Il y a une thermistance (NTC1) en série avec la lampe afin que la lampe s'allume en douceur et ne grille pas.En mode musique, ce nœud ne fonctionne pas et la lampe est constamment allumée. Cette planche est fixée sur un morceau de textolite et vissée juste sous la lampe : Le micrologiciel pour MK et le code source sont possibles. Autres fichiers - sur le forum. Photos de la carte du scanner de lumière sur le microcontrôleur AT89C52 : Les cercles de gobos et les couleurs sont stoppés par un capteur optique. Le cercle tourne dans la fente de l'optocapteur. lorsqu'une fente du cercle traverse l'opto-capteur, il s'arrête. Les moteurs de position du miroir, après s'être allumés, le dévient en position extrême, heurtent la butée et s'arrêtent. Ensuite, ils tournent à un certain angle dans la direction opposée - c'est la position moyenne du miroir. J'ai acheté un cercle de gobos sans filtres dichroïques. Cependant, je ne pouvais pas utiliser ceux prêts à l'emploi, car l'angle de rotation ne convergeait pas. Par conséquent, j'ai fait des cercles en aluminium fin pour mon diamètre et mon angle de rotation. J'ai percé des trous du diamètre requis (légèrement plus grand que les gobos achetés).
h
À propos de lX 
mais)
Balayage optique-mécanique.
En plus d'un simple miroir, un système de miroirs, de prismes miroirs, de pyramides, etc. peut être utilisé dans un système de balayage. (Fig.62-64). Des moteurs pas à pas, des mécanismes à cames, etc. sont utilisés comme actionneurs.
Balayage miroir :
Distinguer le balayage dans l'espace des objets (le miroir est placé devant l'objectif, Fig. 60) et le balayage dans l'espace des images (on utilise un objectif grand angle qui offre une qualité d'image élevée sur tout le champ de vision, le miroir est derrière, fig. 61).
4 - condenseur ; 5 - récepteur de rayonnement ; 6 - instantané
miroir de balayage ; 2 - lentille 3 - diaphragme;
Radiogoniomètre anti-aérien - l'un d'entre eux (illustré à la Fig. 67) est de conception simple et efficace. Le miroir (D~1500 mm, f~640 mm) crée une image d'une cible ponctuelle dans le plan d'un diaphragme opaque avec une encoche, entraîné en rotation par un moteur M 2 (M 1 est un modulateur). Le signal alimente la lampe au néon L, qui tourne à la fréquence du diaphragme M 2 dans un cercle facile à percevoir pour l'opérateur. Il est facile de voir que, à condition que le miroir de réception soit précisément orienté vers la cible, l'ampoule décrit un cercle complet et clignote dans un certain secteur pendant de courts instants dans d'autres conditions.
Numérisation avec un trou dans un écran opaque -
le moyen le plus simple de numériser. Un exemple classique est le disque Nipkow. Un exemple de ces dispositifs est illustré à la Fig. 66,67. Le trou dans le disque D (Fig. 66) est situé de telle manière que l'image limitée par le diaphragme DP est séquentiellement analysée ligne par ligne de sorte que lorsqu'un trou dépasse la fenêtre d'ouverture du DP, l'autre sort dessiner la ligne suivante. L'une des dernières conceptions avec le mécanisme de balayage spécifié est l'imageur thermique Yantar (70s, champ de vision 5x4, champ de vision instantané 5, fréquence d'images 25 Hz), qui a réussi à fournir la différence de température minimale détectable = 0,2 - 0,3С.
(Sur la Fig. 68 - GKR - générateur de balayage vertical et horizontal; KFG, KFV - filtres de coin horizontaux et verticaux).
Numérisation en contrôlant les propriétés optiques des éléments inclus dans le système.
Le contrôle est effectué par un champ magnétique ou électrique. On sait, par exemple, que des matériaux tels que le nitrobenzène, le quartz, certains cristaux changent l'indice de réfraction n lorsqu'ils sont exposés à un champ électrique. Pour la numérisation, vous pouvez utiliser un système de filtre comme dans la Fig. 68, composé de couches alternées de certains matériaux, par exemple, le sulfure de zinc et la créolite. De tels filtres ne laissent passer que le rayonnement monochromatique, longueur d'onde
quatre fois l'épaisseur je filtre. Si un filtre est réalisé en forme de coin et qu'un rayonnement monochromatique lui est dirigé, alors ce dernier ne passera que dans la partie où l'épaisseur correspond au quart de la longueur d'onde (à condition n
=
/4
). En introduisant le deuxième filtre, tourné de 90, nous assurerons la possibilité de ne laisser passer que la partie du rayonnement qui correspond aux sections des filtres d'une épaisseur de 1/4. En appliquant une tension aux filtres, il est possible de déplacer des lignes d'épaisseur égale, et ainsi de suite. Assurez-vous que l'image est numérisée.
