Uvod

Daljinska detekcija je metoda dobivanja informacija o objektu ili pojavi bez izravnog fizičkog kontakta s tim objektom. Daljinska detekcija je podskup geografije. U modernom smislu, pojam se uglavnom odnosi na senzorske tehnologije u zraku ili svemiru u svrhu otkrivanja, klasificiranja i analiziranja objekata na zemljinoj površini, kao i atmosfere i oceana, korištenjem propagiranih signala (na primjer, elektromagnetskog zračenja). Dijele se na aktivna (signal prvo emitira zrakoplov ili svemirski satelit) i pasivna daljinska istraživanja (bilježi se samo signal iz drugih izvora, npr. sunčeva svjetlost). Pasivni senzori za daljinsko otkrivanje registriraju signal koji emitira ili reflektira objekt ili susjedno područje. Reflektirana sunčeva svjetlost je najčešće korišteni izvor zračenja koji bilježe pasivni senzori. Primjeri pasivnog daljinskog očitavanja su digitalna i filmska fotografija, uporaba infracrvenih, nabojno spregnutih uređaja i radiometara.

Aktivni uređaji, zauzvrat, emitiraju signal kako bi skenirali objekt i prostor, nakon čega senzor može detektirati i izmjeriti zračenje koje je reflektirano ili nastalo povratnim raspršivanjem od strane osjetne mete. Primjeri aktivnih senzora za daljinsko otkrivanje su radar i lidar, koji mjere vremensko kašnjenje između emitiranja i registriranja povratnog signala, određujući tako lokaciju, brzinu i smjer objekta. Daljinsko očitavanje pruža priliku za dobivanje podataka o opasnim, teško dostupnim i brzo pokretnim objektima, a također vam omogućuje promatranje velikih područja terena. Primjeri aplikacija za daljinsko očitavanje uključuju praćenje deforestacije (na primjer, u Amazoniji), stanje ledenjaka na Arktiku i Antarktiku i mjerenje dubine oceana pomoću mnogo. Daljinska detekcija također dolazi na mjesto skupih i relativno sporih metoda prikupljanja informacija sa Zemljine površine, a istovremeno jamči neuplitanje čovjeka u prirodne procese na promatranim područjima ili objektima. Sa svemirskim letjelicama u orbiti, znanstvenici su u mogućnosti prikupljati i prenositi podatke u različitim pojasima elektromagnetskog spektra, koji, u kombinaciji s većim mjerenjima i analizama u zraku i na zemlji, pružaju potreban raspon podataka za praćenje trenutnih pojava i trendova, kao što su El. Niño i drugi prirodni fenomeni, kako kratkoročni tako i dugoročni. Daljinska detekcija je također od primijenjene važnosti u području geoznanosti (na primjer, upravljanje prirodom), poljoprivredi (korištenje i očuvanje prirodni resursi), nacionalna sigurnost(monitoring graničnih područja).

Pregled glavnih instrumenata za daljinska istraživanja

Radari se uglavnom koriste u kontroli zračnog prometa, ranom upozoravanju, praćenju šumskog pokrova, poljoprivredi i velikim meteorološkim podacima. Doppler radar koriste agencije za provođenje zakona za praćenje brzine vozila, kao i za dobivanje meteoroloških podataka o brzini i smjeru vjetra, mjestu i intenzitetu oborina. Druge vrste primljenih informacija uključuju podatke o ioniziranom plinu u ionosferi. Interferometrijski radar s umjetnom aperturom koristi se za dobivanje točnih digitalnih modela elevacije velikih područja terena.

Laserski i radarski visinomjeri na satelitima daju širok raspon podataka. Mjerenjem varijacija razine oceana uzrokovanih gravitacijom, ovi instrumenti prikazuju značajke morskog dna s rezolucijom od oko jedne milje. Mjerenjem visine i valne duljine oceanskih valova visinomjerima možete saznati brzinu i smjer vjetra, kao i brzinu i smjer površinskih oceanskih struja.

Ultrazvučni (akustični) i radarski senzori koriste se za mjerenje razine mora, plime i oseke, određivanje smjera valova u obalnim morskim regijama.

Tehnologija detekcije i dometa svjetlosti (LIDAR) dobro je poznata po svojim vojnim primjenama, posebice za lasersku navigaciju projektila. LIDAR se također koristi za otkrivanje i mjerenje koncentracije raznih kemikalija u atmosferi, dok LIDAR u zrakoplovu može poslužiti za mjerenje visine objekata i pojava na zemlji s većom točnošću nego što se to može postići radarskom tehnologijom. Daljinsko detektiranje vegetacije također je jedna od glavnih primjena LIDAR-a.

Radiometri i fotometri su najčešći instrumenti koji se koriste. Hvataju reflektirano i emitirano zračenje u širokom frekvencijskom rasponu. Najčešći su vidljivi i infracrveni senzori, zatim mikrovalni, gama i rjeđe ultraljubičasti senzori. Ovi se instrumenti također mogu koristiti za detekciju emisijskog spektra raznih kemikalija, dajući podatke o njihovoj koncentraciji u atmosferi.

Stereo snimke dobivene aerofotografijama često se koriste u detekciji vegetacije na Zemljinoj površini, kao i za izradu topografskih karata u izradi potencijalnih ruta analizom snimaka terena, u kombinaciji s modeliranjem značajki. okoliš dobiveni mljevenim metodama.

Multispektralne platforme poput Landsata u aktivnoj su uporabi od 1970-ih. Ovi instrumenti korišteni su za generiranje tematskih karata snimanjem slika u više valnih duljina elektromagnetskog spektra (više spektra) i obično se koriste na satelitima za promatranje Zemlje. Primjeri takvih misija uključuju program Landsat ili satelit IKONOS. Karte zemljišnog pokrova i korištenja zemljišta izrađene tematskim kartiranjem mogu se koristiti za istraživanje minerala, otkrivanje i praćenje korištenja zemljišta, krčenje šuma i proučavanje zdravlja biljaka i usjeva, uključujući goleme dijelove poljoprivrednog zemljišta ili šumska područja. Regulatorna tijela koriste satelitske snimke Landsat za praćenje parametara kvalitete vode, uključujući Secchi dubinu, gustoću klorofila i ukupni fosfor. Meteorološki sateliti koriste se u meteorologiji i klimatologiji.

Metoda spektralnog oslikavanja proizvodi slike u kojima svaki piksel sadrži potpunu spektralnu informaciju, prikazujući uske spektralne raspone unutar kontinuiranog spektra. Uređaji za spektralno snimanje koriste se za rješavanje raznih problema, uključujući one koji se koriste u mineralogiji, biologiji, vojnim poslovima i mjerenjima parametara okoliša.

U sklopu borbe protiv dezertifikacije, daljinska detekcija omogućuje promatranje dugoročno ugroženih područja, utvrđivanje čimbenika dezertifikacije, procjenu dubine njihovog utjecaja te pružanje potrebnih informacija onima koji su odgovorni za donošenje odluka o poduzimanje odgovarajućih mjera zaštite okoliša.

Prednosti suvremenog svemirskog daljinskog istraživanja visoke rezolucije:

Visoka prostorna razlučivost - bolja od 1 m u pankromatskom načinu rada

Visoka radiometrijska razlučivost - najmanje 11 bita po pikselu u pankromatskom načinu rada

Dostupnost 4 spektralna kanala, uključujući 1 infracrveni

Mogućnost dobivanja stereo

Sposobnost ažuriranja kartografskog materijala u mjerilu minimalno 1:5000

Učestalost dobivanja podataka za isto područje na zemljinoj površini je 1-5 dana, ovisno o geografskoj širini

Mogućnost naručivanja površine proizvoljnog oblika, uklj. snimanje produženih objekata

Mogućnost dobivanja "perspektivne" izmjere s odstupanjem od nadira do 45 stupnjeva

Velika arhiva - milijuni primljenih slika

Učinkovitost: mogućnost početka snimanja unutar 1 dana od datuma narudžbe

Jednostavna narudžba - nema potrebe za dobivanjem dopuštenja od vladinih agencija za snimanje

Jednostavnost obrade: korisnik dobiva podatke spremne za korištenje u GIS-u.

Opto-elektronički tip snimanja

Optoelektronička (OE) metoda odnosi se na nevidljivu streljanu (nefotografsku). Ima samo nekoliko desetljeća postojanja. Potreba za brzim prijenosom slikovnih materijala iz svemira dovela je do njegovog intenzivnog razvoja, kao i do skenerskih slikovnih sustava. Uz značajnu raznolikost dizajnerskih rješenja, temelje se na zajedničkom principu.

Princip snimanja skenerom sastoji se u očitavanju elementa po elementu duž uske trake zračenja koju reflektira zemljina površina, a slika se skenira zahvaljujući kretanju nosača, pa se kontinuirano prima.

Koriste se sljedeće vrste anketa: ruta, arealna, konvergentna (stereo anketa) i prošireni objekt (Sl. "Sheme OE ankete").

Zračenje primljeno od izvora sa Zemlje pretvara se na nosaču (zrakoplovu ili satelitu) u električni signal, zatim se u obliku radio signala ispušta do zemaljske prijemne stanice, gdje se ponovno pretvara u električni signal. i snimljen na magnetski medij. S takvim istraživanjem postaje moguće dugo vremena kontinuirano i brzo primati informacije (u stvarnom vremenu ili s kašnjenjem od nekoliko sati) i prenositi ih do prijemne stanice.

Rezolucija za optoelektroničko skeniranje je:

super visoko,

visoko,

· prosjek,

nizak.

Prvi skenirajući sustavi za snimanje u optičkom području spektra imali su razlučivost od 1-2 km, no njihovo usavršavanje je vrlo brzo, te se danas postiže razlučivost od nekoliko metara.

Fotografiranje skenerom često se izvodi u verziji s više zona. Većina skenera koji rade u optičkom rasponu imaju tri identična kanala:

0,5-0,6 mikrona;

0,6-0,7 mikrona;

· 0,8-1,1 mikrona.

Kanali u drugim dijelovima spektra dodaju im se u različitim dizajnima:

u bliskom infracrvenom području

u toplinskom infracrvenom,

pankromatski kanal za slike veće rezolucije.

NA posljednjih godina postojala je tendencija stvaranja hiperspektralnih slikovnih sustava koji snimaju u 10 ili više kanala.

Prednost opto-elektroničkog gađanja. To je njihova diskretna priroda, zahvaljujući kojoj se slike mogu prikazati:

Kao digitalni zapis na magnetskoj vrpci

Kao foto slika (slike).

Slične informacije.

SKENERI I SKEN

Izvorni materijal za izradu grafičkih kompozicija nalazi se u postojećim grafičkim datotekama. Međutim, treba imati na umu da su neki od njih zaštićeni autorskim pravima i stoga se ne mogu slobodno kopirati. Također možete izraditi vlastite radove "od nule" pomoću alata za crtanje grafičkih urednika. Ali onda trebate umjetnička sposobnost i vještine crtanja na računalu. Postoji još jedan učinkovit način za stvaranje računalne grafike. Temelji se na korištenju skenera ili digitalnih kamera. Dobre kamere su prilično skupe, a skeneri uspješno osvajaju masovno tržište i prilično su pristupačni. Pomoću skenera možete unijeti u svoje računalo slike iz novina, časopisa, knjiga i fotografije, u cijelosti ili u dijelovima, koje će poslužiti kao građevinski materijal za vaše buduće kompozicije. Možete izraditi skice i praznine prvo na papiru, a zatim ih unijeti u računalo pomoću skenera i finalizirati pomoću grafičkih uređivača. Konačno, skener je jednostavno nezamjenjiv kada trebate ispisani papirnati dokument pretvoriti u tekstualni dokument kako biste ga mogli otvoriti u tekstualnom (a ne u grafičkom) uređivaču (primjerice MS Word) za pregled i uređivanje.
Skener je uređaj za unos slika u računalo. Izvorne slike (originali) obično su na neprozirnim (papir) ili prozirnim (dijapozitivi, film) medijima. Obično su to crteži, fotografije, slajdovi i/ili tekstovi, ali mogu biti i voluminozni objekti. U biti, skener je uređaj koji uzima optičke informacije dostupne našem vidu i prvo ih pretvara u električni oblik, a zatim ih pretvara u digitalni oblik prikladan za računalni unos. Dakle, proces skeniranja izvornika sastoji se u njegovoj digitalizaciji. Digitaliziranu sliku (u žargonu – “sken”) moguće je dalje obraditi na računalu pomoću grafičkog uređivača (primjerice Photoshop) ako se radi o crtežu ili programom za prepoznavanje znakova (primjerice FineReader) ako se radi o tekstu. .
Postoji mnogo modela skenera koji se razlikuju kako po tehničkim karakteristikama i mogućnostima, tako i po cijeni. Uopće nije činjenica da vam je potreban najmoćniji i najskuplji skener. Početnici, u pravilu, imaju poteškoća pri odabiru modela skenera i, u budućnosti, pri korištenju. Pogreška u odabiru skenera izražava se ili u činjenici da ste malo platili ili preplatili previše. Prilikom odabira skenera polazite od zadataka koje ćete njime rješavati. Skeneri se mogu koristiti za rutinske uredske zadatke, kućno prikupljanje fotografija i profesionalni grafički rad. Za web dizajn, primjerice, možete proći s najjeftinijim skenerima. Ali za poslove koji su u konačnici namijenjeni ispisu, možda će vam trebati snažniji uređaj.
Da biste se kretali među mnogim parametrima skenera, trebali biste razumjeti na što oni praktično utječu i o čemu ovise. U ovom ćemo poglavlju pokušati pomoći u rješavanju ovih problema. Prvo morate dobiti opću ideju o principima konstrukcije i rada skenera. Ovo nije nimalo teško i ne zahtijeva puno vremena, ali je vrlo važno. Zatim biste trebali razumjeti glavne parametre ( tehnički podaci ah) i naučiti neke tipične metode korištenja skenera. Na kraju, morate naučiti ispravljati skenirane slike u grafičkim i drugim uređivačima.

Kako su skeneri raspoređeni i rade

Za uredske i kućne poslove, kao i za većinu računalnih grafičkih radova, tzv plošni skeneri. Razni modeli ove vrste su širi od ostalih u prodaji. Stoga, počnimo s razmatranjem načela konstrukcije i rada skenera ove vrste. Razumijevanje ovih načela omogućit će vam bolje razumijevanje značenja tehničkih karakteristika koje se uzimaju u obzir pri odabiru skenera.
Plošni skener pravokutno je plastično kućište s poklopcem. Ispod poklopca nalazi se staklena površina na koju se stavlja original koji se skenira. Kroz ovo staklo možete vidjeti neke od unutrašnjosti skenera. Skener ima pomični nosač na kojem je ugrađena svjetiljka za osvjetljenje i sustav zrcala. Kočija se pomiče pomoću tzv koračni motor. Svjetlost svjetiljke reflektira se od originala i kroz sustav zrcala i leća za fokusiranje ulazi u takozvanu matricu, koja se sastoji od senzora koji generiraju električne signale, čija je veličina određena intenzitetom svjetlosti koja pada na njih. Ti se senzori temelje na fotoosjetljivim elementima tzv nabojno spregnuti uređaji(CCD, uređaj koji se puni u paru - CCD). Točnije, na površini CCD-a stvara se električni naboj, proporcionalan intenzitetu upadne svjetlosti. Dalje, trebate samo pretvoriti vrijednost ovog naboja u drugu električnu veličinu - napon. Nekoliko CCD-a nalazi se jedan pored drugog na istom ravnalu. Električni signal na izlazu CCD-a je analogna vrijednost (tj. njegova promjena je slična promjeni ulazne vrijednosti - intenziteta svjetla). Zatim se analogni signal pretvara u digitalni oblik, nakon čega slijedi obrada i prijenos u računalo za daljnju upotrebu. Ovu funkciju obavlja poseban uređaj tzv analogno-digitalni pretvarač(ADC, analogno-digitalni pretvarač - ADC). Dakle, pri svakom koraku kretanja nosača, skener očitava jednu horizontalnu traku originala, podijeljenu na diskretne elemente (piksele), čiji je broj jednak broju CCD-a na ravnalu. Cijela skenirana slika sastoji se od nekoliko takvih traka.

Riža. 119. Shema uređaja i rad plošnog skenera temeljenog na CCD-u (CCD): svjetlost lampe se reflektira od originala i kroz optički sustav ulazi u matricu fotoosjetljivih elemenata, a zatim u analogno-digitalni pretvarač (ADC)

Skeneri u boji danas u pravilu koriste troredni CCD i osvjetljavaju original kalibriranim bijelim svjetlom. Svaki red matrice dizajniran je za percepciju jedne od osnovnih komponenti boje svjetlosti (crvena, zelena i plava). Za razdvajanje boja koristi se ili prizma koja snop bijelog svjetla razlaže na komponente boje ili poseban CCD filtarski premaz. Međutim, postoje i skeneri u boji s jednorednom CCD matricom, u kojoj je izvornik naizmjenično osvijetljen s tri žarulje primarnih boja. Tehnologija jednog reda s trostrukim osvjetljenjem smatra se zastarjelom.
Gore smo opisali principe konstrukcije i rada takozvanih jednoprolaznih skenera, koji skeniraju original u jednom prolazu nosača. Međutim, još uvijek postoje, iako više nisu komercijalno dostupni, troprolazni skeneri. To su skeneri s jednorednom CCD matricom. U njima se sa svakim prolazom kolica duž originala koristi jedan od osnovnih filtara boja: za svaki prolaz informacije se uzimaju iz jednog od tri kanala boja slike. Ova tehnologija je također zastarjela.
Uz CCD skenere temeljene na CCD polju, postoje CIS (Contact Image Sensor) skeneri koji koriste tehnologiju fotoćelija. Fotoosjetljive matrice izrađene ovom tehnologijom percipiraju pjesmu reflektiranu originalom izravno kroz staklo skenera bez upotrebe optičkih sustava za fokusiranje. To je omogućilo smanjenje veličine i težine plošnih skenera za više od dva puta (do 3-4 kg). Međutim, takvi skeneri su dobri samo za izuzetno ravne originale koji dobro prianjaju uz staklenu površinu radnog područja. Istodobno, kvaliteta dobivene slike značajno ovisi o prisutnosti stranih izvora svjetlosti (poklopac CIS skenera mora biti zatvoren tijekom skeniranja). Kod voluminoznih originala kvaliteta je daleko od željene, dok CCO skeneri daju dobre rezultate za voluminozne (dubine do nekoliko cm) objekte.
Ravni skeneri mogu biti opremljeni dodatnim uređajima, poput adaptera za slajdove, automatskog ulagača dokumenata itd. Neki modeli opremljeni su ovim uređajima, dok drugi nisu.
Adapter za dijapozitive (Transparency Media Adapter, TMA) poseban je dodatak koji vam omogućuje skeniranje prozirnih originala. Prozirni materijali se skeniraju korištenjem propuštene svjetlosti, a ne reflektirane svjetlosti. Drugim riječima, prozirni original mora biti između izvora svjetlosti i fotoosjetljivih elemenata. Adapter slajda je plug-in modul opremljen lampom koja se pomiče sinkronizirano s nosačem skenera. Ponekad jednostavno ravnomjerno osvjetljavaju određeni dio radnog polja kako ne bi pomicali svjetiljku. Stoga je glavna svrha korištenja kliznog adaptera promjena položaja izvora svjetlosti. "
Ako imate digitalni fotoaparat (digitalni fotoaparat), tada vam najvjerojatnije ne treba adapter za slajd.
Ako skenirate prozirne originale bez upotrebe adaptera za slajdove, tada trebate razumjeti da kada je izvornik ozračen, količine reflektirane i propuštene svjetlosti nisu jednake jedna drugoj. Stoga će originalu nedostajati dio upadne boje, koja će se zatim odbiti od bijelog premaza poklopca skenera i ponovno proći kroz original. Dio svjetla će se reflektirati od originala. Omjer udjela propuštene i reflektirane svjetlosti ovisi o stupnju prozirnosti izvornog područja. Tako će fotoosjetljivi elementi matrice skenera primiti svjetlost koja je dva puta prošla kroz original, kao i svjetlost reflektiranu od originala. Ponovni prolaz svjetlosti kroz original ga slabi, a interakcija reflektirane i propuštene zrake svjetlosti (smetnje) uzrokuje izobličenje i nuspojave videa.
ADF je uređaj koji ubacuje originale u skener, što je vrlo zgodno za korištenje pri strujanju skeniranja iste vrste slika (kada ne morate često rekonfigurirati skener), na primjer, tekstova ili crteža približno iste kvalitete .
Osim plošnih, postoje i druge vrste skenera: ručni, sheet-feed, bubanj, slajd, za skeniranje crtičnih kodova, brzi za strujanje dokumenata.
Ručni skener - prijenosni skener kod kojeg se skeniranje vrši ručnim pomicanjem preko originala. Prema principu rada, takav skener sličan je plošnom skeneru. Širina područja skeniranja nije veća od 15 cm. Prvi skeneri za opću uporabu pojavili su se na tržištu 1980-ih. Bili su ručni i omogućavali su skeniranje slika u sivim tonovima. Sada takve skenere nije lako pronaći.
Skener s listovima ili valjkom(Sheetfed Scanner) - skener u kojem se original provlači pored fiksne linearne CCD ili CIS matrice, vrsta takvog skenera je faks uređaj.
Skener bubnja(Drum Scanner) - skener kod kojeg je original fiksiran na rotirajući bubanj, a za skeniranje se koriste fotomultiplikatori. Time se skenira točkasto područje slike, a glava za skeniranje pomiče se duž bubnja vrlo blizu originala.
skener slajdova(Filmski skener) - vrsta plošnog skenera dizajniranog za skeniranje prozirnih materijala (slajdova, negativ filmova, rendgenskih snimaka itd.). Obično je veličina takvih originala fiksna. Imajte na umu da neki plošni skeneri imaju poseban nastavak (adapter za dijapozitive) dizajniran za skeniranje prozirnih materijala (vidi gore).
Skener barkoda(Bar-code Scanner) - skener dizajniran za skeniranje robnih crtičnih kodova. Po principu rada sličan je ručnom skeneru i povezan je s računalom ili specijaliziranim trgovinskim sustavom. Uz odgovarajući softver, svaki skener može prepoznati crtične kodove.
Skener dokumenata velike brzine(Document Scanner) - vrsta skenera za uvlačenje listova dizajnirana za visokoučinkoviti unos više stranica. Skeneri mogu biti opremljeni ulaznim i izlaznim ladicama kapaciteta preko 1000 listova i unosa informacija brzinom većom od 100 listova u minuti. Neki modeli ove klase omogućuju obostrano (duplex) skeniranje, isticanje originala različitim bojama za odsijecanje obojene pozadine, kompenzaciju heterogenosti pozadine te imaju module za dinamičku obradu različitih vrsta originala.
Dakle, za dom i ured najprikladniji je plošni skener. Ako se želite baviti grafičkim dizajnom, onda je bolje odabrati CCD skener (baziran na CCD matrici), budući da omogućuje skeniranje i 3D objekata. Ako ćete skenirati slajdove i druge prozirne materijale, trebali biste odabrati skener koji ima adapter za dijapozitive. Obično se sam skener i odgovarajući adapter za dijapozitive prodaju odvojeno. Ako ne možete kupiti adapter za dijapozitive istovremeno sa svojim skenerom, po potrebi ga možete kupiti kasnije. Također je potrebno odrediti maksimalne veličine skeniranih slika. Trenutno je tipičan format A4, koji odgovara običnom listu papira za pisanje. Većina potrošačkih skenera fokusirana je na ovaj format. Za skeniranje nacrta i drugih dizajnerskih dokumenata obično je potrebna veličina A3, koja odgovara dvama listovima A4 spojenim duž duge strane. Trenutno se cijene iste vrste skenera za A4 i A3 formate približavaju. Može se pretpostaviti da će originale manje od A4 bolje obraditi skener usmjeren na A3.
Gore navedeni parametri daleko su od iscrpljivanja cijelog popisa, ali u ovoj fazi našeg razmatranja, za sada ih možemo samo koristiti. Prilikom odabira skenera ključna su tri aspekta: a hardversko sučelje(način povezivanja), optoelektronički sustav i softversko sučelje c (tzv. TWAIN modul). Zatim ćemo ih detaljnije pogledati.

Spajanje skenera na računalo

Skenirani podaci digitalno se prenose sa skenera na računalo za daljnju obradu i/ili pohranu kao datoteke. Skeneri se mogu spojiti na računalo različiti putevi. Drugim riječima, mogu imati različite hardversko sučelje.
Jedno od najčešćih je SCSI sučelje. Osigurava ga posebna pločica (adapter, kartica) umetnuta u konektor (utor) za proširenje na matičnoj ploči računala. Na ovu ploču možete spojiti ne samo skener sa SCSI sučeljem, već i druge uređaje (na primjer, tvrde diskove). Dakle, SCSI sučelje osigurava zasebni uređaj koji vjerojatno već imate na svom računalu. Gotovo svi plošni skeneri sa SCSI sučeljem opremljeni su skraćenom modifikacijom SCSI ploče, na koju se može spojiti samo skener. Dakle, ako vaše računalo nema SCSI adapter, ali postoji slobodan odgovarajući utor na matičnoj ploči, tada neće biti temeljnih problema s povezivanjem skenera. SCSI sučelje je pouzdano i omogućuje brz prijenos podataka. Međutim, možda će biti potrebno instalirati ploču. Da biste to učinili, kada je računalo isključeno, uklonite poklopac sistemske jedinice računala i instalirajte ploču sučelja u jedan od slobodnih i odgovarajućih utora. Pojedinosti su jasno opisane u priručniku za skener.
Osim toga, postoje plošni skeneri koji imaju vlastitu ploču sučelja, koja osim prijenosa podataka daje električnu energiju skeneru iz sistemske jedinice računala. U tom će slučaju napajanje skenera biti samo kada se pokrene program za skeniranje. Imajte na umu da ploča sučelja skenera može stati u ISA utor ili PCI utor na matičnoj ploči računala. Stoga, prije nego što odaberete takav skener, trebali biste saznati ima li vaše računalo slobodan odgovarajući utor.
Ako često morate premještati skener, povezujući ga s jednim ili drugim računalom, tada se gore opisane metode mogu činiti neprikladnim: svaki put morate isključiti računalo, ukloniti poklopac, ukloniti ili instalirati ploču sučelja. S druge strane, svi ovi poslovi, uz odgovarajuću vještinu, zahtijevaju samo 5 - 10 minuta.
Postoje skeneri koji se spajaju na USB priključak (na univerzalnu serijsku sabirnicu) računala. Ovo je najprikladnije i najbrže sučelje koje ne zahtijeva ugradnju ploče u sistemsku jedinicu, a ponekad čak i isključivanje računala. USB priključak omogućuje ne samo razmjenu podataka između računala i vanjskog uređaja spojenog na njega, već i napajanje ovog uređaja iz napajanja sustava. Međutim, to ne vrijedi za sve uređaje. Neki od njih su opremljeni vlastitim izvorima napajanja i onda, u pravilu, kada se spajaju kabelom na računalo, ovo potonje mora biti isključeno. U svakom slučaju, prije spajanja skenera na USB priključak, trebali biste saznati kako to točno učiniti u isporučenom priručniku. Osim toga, morate imati na umu da USB priključci nisu dostupni na starijim modelima računala (prvi Pentium i stariji).
Mnogi modeli plošnih skenera spajaju se na paralelni priključak računala (LPT), koji je obično mjesto gdje se spaja pisač. U ovom slučaju, skener je spojen putem kabela izravno na LPT port, a pisač je spojen na dodatni konektor na tijelu skenera. Ovo sučelje je sporije od gore opisanih. Da biste spojili skener na LPT priključak, ne morate ukloniti poklopac sistemske jedinice, ali svejedno morate isključiti računalo tijekom ove operacije.
Općenito govoreći, skeneri s bilo kojim od gore navedenih sučelja mogu se koristiti za rad s grafikom. Ipak, preferiramo SCSI i USB sučelja zbog pouzdanosti, brzine i jednostavnosti korištenja.

Glavne karakteristike optičko-elektroničkog sustava skenera

Razmotrimo glavne karakteristike optičko-elektroničkog sustava skenera: rezoluciju, dubinu boje, dubinu bita, optičku gustoću i područje visoke rezolucije.

Dozvola

Rezolucija odn rezolucija skenera- parametar koji karakterizira maksimalnu točnost ili stupanj detalja u prikazu izvornika u digitalnom obliku. Razlučivost se mjeri u piksela po inču(piksela po inču, ppi). Često se razlučivost označava u točkama po inču (dpi), ali ova je jedinica tradicionalna za izlazne uređaje (pisače). Kad već govorimo o razlučivosti, koristit ćemo ppi. Razlikovati hardversku (optičku) i interpolacijsku rezoluciju skenera.

Hardverska (optička) rezolucija

Hardverska (optička) rezolucija (Hardware/optical Resolution) izravno je povezana s gustoćom postavljanja fotoosjetljivih elemenata u matricu skenera. To je glavni parametar skenera (točnije njegovog optičko-elektroničkog sustava). Obično je navedena vodoravna i okomita razlučivost, na primjer 300x600 ppi. Trebali biste se fokusirati na manju vrijednost, odnosno na vodoravnu rezoluciju. Vertikalna razlučivost, koja je obično dvostruko veća od horizontalne, u konačnici se dobiva interpolacijom (obradom rezultata izravnog skeniranja) i nije izravno povezana s gustoćom osjetnih elemenata (to je tzv. dvostruka rezolucija). Da biste povećali razlučivost skenera, morate smanjiti veličinu fotoosjetljivog elementa. Ali kako se veličina smanjuje, osjetljivost elementa na svjetlost se gubi i, kao rezultat toga, omjer signala i šuma se pogoršava. Stoga je povećanje rezolucije netrivijalan tehnički problem.

Rezolucija interpolacije

Interpolirana razlučivost - razlučivost slike dobivene kao rezultat obrade (interpolacije) skeniranog izvornika. Ovo umjetno povećanje razlučivosti obično ne poboljšava kvalitetu slike. Zamislite da se stvarno skenirani pikseli slike razmaknu, a "proračunati" pikseli umetnu u rezultirajuće praznine, na neki način slični svojim susjedima. Rezultat takve interpolacije ovisi o algoritmu, ali ne io skeneru. Međutim, ova se operacija može izvesti pomoću grafičkog uređivača kao što je Photoshop, čak i bolje od vlastitog softvera skenera. Interpolacijska rezolucija je u pravilu nekoliko puta veća od hardverske, ali to u praksi ne znači ništa, iako može dovesti kupca u zabludu. Značajan parametar je upravo hardverska (optička) rezolucija.
Tehnička putovnica skenera ponekad jednostavno označava razlučivost. U ovom slučaju mislimo na hardversku (optičku) rezoluciju. Često su naznačene i hardverska i interpolacijska rezolucija, na primjer, 600x 1200 (9600) ppi. Ovdje je 600 hardverska rezolucija, a 9600 interpolacijska.

Vidljivost linije

Otkrivanje linije - maksimalan iznos paralelne linije po inču, koje skener reproducira kao zasebne linije (bez lijepljenja). Ovaj parametar karakterizira prikladnost skenera za rad s crtežima i drugim slikama koje sadrže mnogo sitnih detalja. Njegova vrijednost se mjeri u linijama po inču (lines per inch, Ipi).

Koju rezoluciju skenera trebam odabrati?

Ovo se pitanje najčešće postavlja pri odabiru skenera, budući da je rezolucija jedan od najvažnijih parametara skenera o kojem značajno ovisi mogućnost dobivanja visokokvalitetnih rezultata skeniranja. No, to uopće ne znači da treba težiti što većoj rezoluciji, pogotovo jer je skupa.
Prilikom razvijanja zahtjeva za rezoluciju skenera, važno je razumjeti opći pristup. Skener je uređaj koji pretvara optičku informaciju o izvorniku u digitalni oblik i na taj način vrši njegovo uzorkovanje. U ovoj fazi razmatranja, čini se da što je finija diskretizacija (što je veća razlučivost), manji je gubitak izvorne informacije. Međutim, rezultati skeniranja su namijenjeni za prikaz pomoću nekog izlaznog uređaja kao što je monitor ili pisač. Ovi uređaji imaju vlastitu rezoluciju. Konačno, ljudsko oko ima sposobnost izglađivanja slika. Osim toga, tiskani originali dobiveni tiskanjem ili pomoću pisača također imaju diskretnu strukturu (printed screen), iako to ne mora biti vidljivo golim okom. Ovi izvornici imaju vlastitu rezoluciju.
Dakle, postoji original s vlastitom rezolucijom, skener s vlastitom rezolucijom i rezultat skeniranja čija bi kvaliteta trebala biti što veća. Kvaliteta dobivene slike ovisi o postavljenoj razlučivosti skenera, ali do određene granice. Ako postavite razlučivost skenera na veću od izvorne razlučivosti izvornika, tada se kvaliteta rezultata skeniranja, općenito govoreći, neće poboljšati. To ne znači da je skeniranje na višoj rezoluciji od originalne beskorisno. Postoji niz razloga zašto bi to trebalo učiniti (na primjer, kada ćemo povećati sliku prilikom ispisa na monitor ili printer ili kada se trebamo riješiti moiréa). Ovdje skrećemo pozornost na činjenicu da poboljšanje kvalitete dobivene slike povećanjem rezolucije skenera nije neograničeno. Možete povećati rezoluciju skeniranja bez poboljšanja kvalitete dobivene slike, ali povećavajući njezinu veličinu i vrijeme skeniranja.
U ovom ćemo poglavlju više puta govoriti o izboru rezolucije skeniranja. Razlučivost skenera najveća je razlučivost koja se može postaviti prilikom skeniranja. Dakle, kakva nam rezolucija treba? Odgovor ovisi o tome koje ćete slike skenirati i na kojim uređajima želite ispisati. U nastavku dajemo samo indikativne vrijednosti.
Ako ćete skenirati slike za prikaz na monitoru, obično je dovoljno 72-100 ppi. Za ispis na obični uredski ili kućni inkjet pisač - 100-150 ppi, na visokokvalitetni inkjet pisač - od 300 ppi.
Kod skeniranja tekstova iz novina, časopisa i knjiga u svrhu naknadne obrade programima za optičko prepoznavanje znakova (OCR - Optical Character Recognition) obično je potrebna razlučivost od 200-400 ppi. Za ispis na zaslon ili pisač, ova se vrijednost može smanjiti nekoliko puta.
Za amatersku fotografiju obično je potrebno 100-300 ppi. Za ilustracije iz luksuznih tiskanih albuma i brošura - 300-600 ppi.
Ako namjeravate povećati sliku za prikaz na zaslonu ili pisaču bez gubitka kvalitete (čistoće), tada bi rezoluciju skeniranja trebalo postaviti s određenom marginom, tj. povećati je 1,5-2 puta u usporedbi s gore navedenim vrijednostima.
Reklamne agencije, na primjer, zahtijevaju visokokvalitetno skeniranje slajdova i papirnatih originala. Pri skeniranju slajdova za ispis u formatu 10x15 cm potrebna je razlučivost od 1200 ppi, au formatu A4 - 2400 ppi.
Rezimirajući gore navedeno, možemo reći da je u većini slučajeva dovoljna hardverska razlučivost skenera od 300 ppi. Ako skener ima razlučivost od 600 ppi, onda je to vrlo dobro.

Dubina boje i bitna dubina

Dubina boje, kao što smo rekli u 1. poglavlju, određena je brojem boja koje se mogu prenijeti (predstaviti), odnosno brojem znamenki (bitova) digitalnog koda koji sadrži opis boje jednog piksela. Jedno je povezano s drugim jednostavnom formulom:

Broj boja = 2 Broj bitova

U skeneru se električni analogni signal iz matrice fotoosjetljivih elemenata pretvara u digitalni pomoću analogno-digitalnog pretvarača (ADC). Digitalni signal koji nosi informaciju o boji piksela karakterizira dubina bita, tj. broj binarnih znamenki (bitova) koji kodiraju informaciju o boji svakog piksela. ADC i kvaliteta fotoosjetljivih elemenata skenera određuju dubinu boje koju može dati. Trenutačno svi plošni skeneri u boji za opću upotrebu pružaju najmanje 24-bitnu dubinu boje (8 bita za svaku od tri osnovne komponente boje). Što se tiče broja boja, to je 224 = 16.777.216, što je sasvim dovoljno. Istodobno, postoje skeneri s 30-bitnim i 36-bitnim prikazom boja (10 odnosno 12 bita za svaku komponentu). U stvarnosti ćete raditi s 24-bitnom bojom, ali s većim ADC-om, koji ima suvišne informacije, možete ispraviti boju slike u većem rasponu bez gubitka kvalitete. Skeneri koji imaju veću dubinu boje (bitnu dubinu) omogućuju spremanje više nijansi i stupnjevanja boje u tamnim bojama. Osim toga, najmanje značajni bitovi ADC izlaznog koda obično fluktuiraju (sadrže pogreške pretvorbe). Što je veća dubina bita ADC-a, to je manji učinak pogrešaka pretvorbe na konačni rezultat.

Optička gustoća

koncept optička gustoća(Optička gustoća) prvenstveno se odnosi na original koji se skenira. Ovaj parametar karakterizira sposobnost originala da apsorbira svjetlost; označava se kao D ili OD. Optička gustoća izračunava se kao logaritam omjera intenziteta upadne i reflektirane (kod neprozirnih originala) ili propuštene (kod prozirnih originala) svjetlosti. Minimalna optička gustoća (D min) odgovara najsvjetlijem (prozirnom) području originala, a maksimalna gustoća (D max) odgovara najtamnijem (najmanje prozirnom) području. Raspon mogućih vrijednosti optičke gustoće je između 0 (savršeno bijeli ili potpuno prozirni original) i 4 (crni ili potpuno neprozirni original).
Tipične vrijednosti optičke gustoće za neke vrste originala prikazane su u sljedećoj tablici:

Dinamički raspon skenera određen je maksimalnim i minimalnim vrijednostima optičke gustoće i karakterizira njegovu sposobnost rada s različitim vrstama izvornika. Dinamički raspon skenera povezan je s njegovom dubinom bita (dubinom bita boje): što je veća dubina bita, veći je dinamički raspon i obrnuto. Za mnoge plošne skenere, prvenstveno one namijenjene uredskom radu, ova postavka nije specificirana. U takvim se slučajevima smatra da je vrijednost optičke gustoće približno 2,5 (tipična vrijednost za uredske 24-bitne skenere). Za 30-bitni skener ovaj je parametar jednak 2,6-3,0, a za 36-bitni skener - od 3,0 i više.
Kako se dinamički raspon povećava, skener bolje reproducira gradaciju svjetline u vrlo svijetlim i vrlo tamnim područjima slike. Naprotiv, ako je dinamički raspon nedovoljan, detalji slike i glatkoća prijelaza boja u tamnim i svijetlim područjima se gube.

Područje visoke rezolucije

Neki plošni skeneri mogu koristiti dodatnu leću velikog povećanja. Za ovaj slučaj u tehničkom listu naznačene su dimenzije dijela radnog polja skenera u kojem se može skenirati s višestruko povećanom rezolucijom. Ovaj područje visoke rezolucije(High Resolution Area, HRA) obično je puno manje od radnog polja.

Softver za skener

Softver skenera sastoji se od dva dijela: softverskog sučelja i paketa grafičke aplikacije. Softversko sučelje omogućuje kontrolu skenera, kao i njegovu komunikaciju s grafičkim programima trećih strana. Ovo je takozvani TWAIN modul ili upravljački program skenera. TWAIN je skraćenica za Toolkit Without An Interesting Name. U biti, TWAIN specifikacija je standard za sučelje aplikativnog programiranja perifernih uređaja, uključujući skenere. TWAIN mora biti kompatibilan sa svim komercijalno dostupnim skenerima, digitalnim fotoaparatima i drugim perifernim uređajima za unos. TWAIN standard podržavaju gotovo svi grafički programi. Windows 98 i noviji uključuju TWAIN modul. Ipak, preporuča se instalirati TWAIN modul koji dolazi sa skenerom (kao i instalirati upravljački program proizvođača uređaja).
Spajanjem skenera na računalo i instaliranjem TWAIN modula dobivate mogućnost pozivanja procedure skeniranja iz grafičkog programa kao što su Photoshop, MS PhotoEditor, ACDSee, FineReader i mnogi drugi. Naredbe skeniranja različito se nazivaju u različitim programima: Uvoz>TWAIN, preuzimanje, skeniranje itd. U Photoshop grafičkom uređivaču odabire se naredba za skeniranje u izborniku File> Import (Datoteka> Import), u ACDSee - File> Acquire.
TWAIN modul ima korisničko sučelje (dijaloški okvir) koje vam omogućuje konfiguriranje postavki skeniranja. Izgled a sastav parametara ovog modula može biti različit, budući da su proizvođači softvera za skenere ograničeni samo samim TWAIN standardom i nitko im ne smeta da poboljšaju korisničko sučelje. Istodobno, postoji standardni skup parametara koji su prisutni u svim sučeljima: odabir načina i područja skeniranja, razlučivost, kontrast, svjetlina itd.
Osim TWAIN modula, softver skenera obično uključuje neku vrstu, obično vrlo skromnih mogućnosti, grafičkog uređivača i, eventualno, program za optičko prepoznavanje znakova (OCR). Ako na računalu već imate instalirane solidne programe, poput Photoshopa i FineReader OCR sustava, onda vam dodatni softver koji dolazi uz skener nije potreban.
Imajte na umu da postoje skeneri s vlastitim programskim sučeljem koje nije TWAIN. U tom se slučaju rezultat skeniranja sprema u datoteku grafičkog formata (na primjer, TIFF), koja se zatim može otvoriti za pregled i uređivanje u grafičkom uređivaču.

Skeniranje

Sada kada ste riješili problem odabira skenera, možete započeti zabavni dio - skeniranje slika, teksta, pa čak i voluminoznih objekata kako biste te informacije unijeli u računalo.

Konfiguriranje osnovnih postavki skeniranja

Pogledajmo osnovne opcije skeniranja koje se mogu konfigurirati pomoću grafičkog sučelja TWAIN modula. Konkretnosti radi, kao primjer smo uzeli sučelje skenera MFS 1200SP iz Musteka. Ovo je jednoprolazni plošni skener u boji baziran na CCD-u, optičke razlučivosti od 600 ppi i razlučivosti interpolacije od 9600 ppi, dubine boje od 30 bita, spojen na računalo preko SCSI adaptera ili vlastite ploče sučelja; A4 format; težina 1 kg. Mi, autori knjige, ovaj skener sa zadovoljstvom koristimo već pet godina.
Jedan tipičan način rada je pozivanje dijaloškog okvira skenera iz aplikacijskog programa, kao što je grafički editor ili OCR sustav. U tom će se slučaju rezultat skeniranja odmah učitati u uređivač, što je vrlo zgodno, jer je rijetko moguće učiniti bez barem male korekcije skenirane slike. Imajte na umu da se neki skeneri automatski uključuju kada ih se pozove iz aplikacijskog programa, dok za druge morate prvo uključiti napajanje posebnom sklopkom.

Riža. 120. Dijaloški okvir skenera Mustek MFS 1200SP

U Photoshopu se skener poziva naredbom File> Import (File> Import)> Naziv_skenera. Ovo otvara dijaloški okvir skenera (sučelje njegovog TWAIN modula). Osim toga, može se odmah otvoriti još jedan prozor za pregled slike i odabir područja za skeniranje.
Ako se ne otvori automatski, kliknite gumb Prescan u dijaloškom okviru skenera.
Dakle, dijaloški okvir skenera na zaslonu monitora. Stoga je skener instaliran na računalu i povezan je s grafičkom aplikacijom. Sada možete započeti stvarno skeniranje. Otvorite poklopac skenera, postavite original (licem prema dolje) na područje skeniranja (staklo), zatvorite poklopac i kliknite gumb Prescan u dijaloškom okviru. Kao rezultat toga, slika originala skenirana u niskoj razlučivosti pojavit će se u prozoru za pregled. Ovo je gruba skica originala. Još nije došlo do konačnog skeniranja. Sada možete odabrati područje skeniranja, tj. područje originala koje vam je potrebno. Da biste to učinili, koristite miša za pomicanje i/ili promjenu veličine okvira koji je vidljiv na pozadini skice. Za preciznije pozicioniranje okvira možete koristiti tipke sa strelicama dok pritišćete tipku . Za skeniranje navedenog područja izvornika u trenutnim postavkama kliknite gumb Skeniraj. Dijaloški okvir skenera prikazuje dimenzije slike u odabranim mjernim jedinicama (pikseli, cm, mm ili inči), kao i u kilobajtima. Kao rezultat toga, skenirana slika će se učitati u novi prozor grafičkog uređivača. Možete ga obraditi ako je potrebno i zatim spremiti u datoteku grafičkog formata (vidi Poglavlje 3). Međutim, prije skeniranja obično konfigurirate postavke? kako bi se dobila željena kvaliteta.
Prilikom postavljanja parametara najčešće se pokušava pronaći kompromis između kvalitete dobivene slike (skena), njezinog volumena i vremena skeniranja. Tipično, poboljšanje kvalitete dolazi s povećanjem memorije i vremena. Utrošak vremena postaje prilično vidljiv ako trebate skenirati mnogo originala u nizu, na primjer, nekoliko desetaka fotografija ili stranica časopisa. Skeniranje s velikom marginom rezolucije dovodi do velike potrošnje memorije i prostora na disku. Na primjer, fotografija u boji veličine 4x6 inča (približno 10x15 cm) zahtijevala bi više od 25 MB kada bi se skenirala pri 600 ppi. Tako velike slike sporo se obrađuju.
Postoje dva glavna pristupa odabiru parametara skeniranja. Prvi je da kvalitetu rezultata treba prvenstveno određivati ​​karakteristikama izlaznih uređaja i materijala (monitor, pisači raznih vrsta, tiskarska oprema, tisak na novinskom ili premazanom papiru itd.). Prema ovom pristupu, ne isplati se stvarati sliku vrlo visoke kvalitete ako će njen izlaz proizvesti uređaji s lošim performansama ("nije hrana za konje"). Međutim, pri promjeni vrste izlaznog uređaja često se ispostavlja da trebate ponovno skenirati sliku, ali s različitim vrijednostima parametara. Ovaj je pristup tipičan za uredski rad, ali ga često koriste dizajneri. Prema drugom pristupu, prilikom skeniranja treba dobiti maksimalnu moguću grafičku informaciju o izvorniku, a tek potom je obraditi u editoru u odnosu na vrstu izlaznog uređaja. Moto ovog pristupa je: "ono što imamo uvijek se može napustiti." Ovaj pristup se koristi kada se unaprijed ne zna gdje i kako će se slika koristiti. Tipično je, prije svega, za dizajnere.

Odabir načina skeniranja

Prije svega, trebate odabrati način skeniranja koji odgovara vrsti izvornika i/ili željenom rezultatu. U pravilu možete odabrati sljedeće načine:

• Boja (Boja). Slika u boji prikazana u RGB modelu
• Siva ili Grayscale (u nijansama sive). Slike s glatkim prijelazima u sivim tonovima
• Artline (proizvoljne linije). Crno-bijela slika bez polutonova
• Poluton (Poluton). Crno-bijela slika koju čine pravilno raspoređene točke različitih veličina ili poteza (ispisani ekran)

U načelu, možete odabrati bilo koji od dostupnih načina skeniranja, bez obzira na izvornu sliku (izvornik). Na primjer, izvornici u sivim tonovima mogu se skenirati u načinu rada u boji, i obrnuto, originali u boji mogu se skenirati u načinu rada u sivim tonovima. Odabir optimalnog načina ovisi o izvorniku i vašoj namjeni. Karakteristike načina rada na gornjem popisu uglavnom služe kao vodič za početnike. Iskusni skeneri lako odabiru način ovisno o tome čime se bave i što žele dobiti. Ali oni su svoje iskustvo naučili iz mnogih eksperimenata. Savjetujemo vam da slijedite ovaj put. Evo nekoliko općih smjernica.

Riža. 121. Vrsta slike Artline

Odabir rezolucije skeniranja

Skener, kao što je gore navedeno, ima rezoluciju određenu njegovim značajkama dizajna. Može biti hardverski (optički) ili interpolacijski (računalno rekonstruiran). Razlučivost je najveća karakteristika određena tehničke karakteristike skener. Međutim, kada skenirate sliku, možete proizvoljno odabrati u kojoj se rezoluciji to radi u konkretnom slučaju. Postavljena razlučivost skeniranja može biti manja ili jednaka hardverskoj (optičkoj) razlučivosti skenera, ali je može i premašiti. U potonjem slučaju možemo govoriti samo o rezoluciji interpolacije. Kada je postavljena rezolucija skeniranja interpolacije, uz sam hardver uključene su i softverske transformacije. Potonje može biti dobro ili loše: sve ovisi o algoritmu pretvorbe i izvornoj slici.
Kvaliteta dobivene slike, količina memorije koju zauzima i brzina skeniranja ovise o izboru rezolucije skeniranja. Kvaliteta slike je prije svega njena jasnoća, glatkoća prijelaza boja. Drugim riječima, dobar rezultat skeniranja ne bi trebao izgledati osjetno lošije od originala.
Što je niža rezolucija, manji je volumen i vrijeme potrebno za skeniranje, i obrnuto. Međutim, s kvalitetom rezultata situacija je kompliciranija. To upućuje na analogiju s izborom ribarske mreže. Koju mrežu odabrati - s malim ili velikim ćelijama, ovisi o veličini ribe koju želite uhvatiti. Skener je uređaj koji izvlači podatke sadržane u slici. Ne možete dobiti više informacija nego što je bilo u originalu, ali njihov opis može biti suvišan. Pretjerani opisi grafičkih informacija obično su izraženi u pretjerano velikim količinama odgovarajućih datoteka. U idealnom slučaju, želimo postaviti skener da izvuče što više grafičkih informacija iz originala, ili barem ne manje od potrebnog.
Sposobnost odabira prave rezolucije skeniranja dolazi s iskustvom. Međutim, eksperimenti se mogu pojednostaviti tako da iskustvo dolazi brže. Radi jednostavnosti, slike se mogu podijeliti u dvije glavne vrste: fotografije i crteži. Slike kao što su fotografije (fotografije, slike itd.) karakteriziraju veliki broj nijansi i glatki prijelazi, dok crteže (posteri, crteži, gravure itd.) karakterizira relativno mali broj nijansi, prisutnost kontura i povećan kontrast. Dakle, ne samo fotografije spadaju u kategoriju fotografija, ali ne samo slike stvorene olovkom, kistom ili perom pripadaju klasi ručno crtane grafike. Ponekad postoje slike koje je teško sa sigurnošću pripisati jednoj ili drugoj vrsti. U ovom slučaju pokušajte ovo i to. Zatim snimite nekoliko slika svake vrste i skenirajte ih u različitim rezolucijama. Počnite s minimalnom vrijednošću od 72 ppi, povećavajući je u koracima do optičke rezolucije skenera. Tijekom eksperimenta potrebno je fiksirati dvije vrijednosti rezolucije:

• od koje kvaliteta slike postaje prihvatljiva;
• od čega se kvaliteta slike praktički ne mijenja.

Usrednjavanjem podataka dobivenih za svaku vrstu slike, dobit ćete vrijednost razlučivosti koju treba postaviti pri prvom pokušaju skeniranja. Kod skeniranja situacija je otprilike ista kao kod korištenja profesionalnog fotoaparata, kada trebate ručno namjestiti brzinu zatvarača, otvor blende i žarišnu duljinu (oštrinu). Iskusni fotograf brzo procjenjuje subjekt i postavlja željene parametre svog fotoaparata. Međutim, profesionalac će snimiti više snimaka istog subjekta s nešto drugačijim postavkama fotoaparata. Isto tako, skeniranje često zahtijeva više pokušaja.
Prilikom postavljanja razlučivosti skeniranja trebali biste također razmotriti hoće li slika biti uvećana kada se prikazuje na zaslonu monitora ili kada se ispisuje. S povećanjem veličine (tj. rastezanjem), kvaliteta slike, općenito govoreći, može se pogoršati. U ovom slučaju, slika se stvara s određenom marginom rezolucije. Dakle, ako se slika treba povećati dva puta, tada bi rezolucija trebala biti dvostruko veća od one koja je bila dovoljna za izvorne dimenzije. S druge strane, ako namjeravate prikazati smanjenu sliku na monitoru ili printati, onda bi možda rezoluciju trebalo smanjiti na odgovarajući način. Male slike trebaju imati malu rezoluciju. Ova situacija često se javlja u Web dizajnu, gdje se ista slika često prikazuje u dvije verzije: mala (thumbnail, thumbnail) - niska rezolucija, i velika - visoka rezolucija.
Ako vaše računalo ima dovoljno veliku memoriju i vrijeme potrošeno na skeniranje nije kritično za vas, tada možete preporučiti postavljanje rezolucije jednake hardverskoj (optičkoj) rezoluciji skenera. Zatim, ako je potrebno, rezolucija dobivene slike može se smanjiti pomoću grafičkog uređivača. U Photoshopu se to radi pomoću naredbe Slika> Veličina slike (Slika> Veličina slike). Međutim, povećanje rezolucije pomoću grafičkog uređivača ne poboljšava kvalitetu slike. Downsample uklanja piksele sa slike i tako smanjuje količinu grafičkih informacija. Kada se razlučivost poveća, grafički uređivač dodaje piksele, koristeći neki algoritam interpolacije (uzimajući u obzir vrijednosti susjednih piksela) kako bi izračunao njihove vrijednosti.

Riža. 123. Prozor veličine i razlučivosti slike u Photoshopu

Općenito govoreći, bolje je optimizirati konačnu sliku pomoću moćnog uređivača slika kao što je Photoshop. Rad s grafikom sa stajališta dizajnera (umjetnika) obično se odvija u prostoru grafičkog urednika, a ne u softveru skenera. Ali to ne znači da softver skenera (TWAIN sučelje) treba zauvijek zaboraviti. Iako su prvenstveno stvoreni kako bi korisniku omogućili rad sa skenerom bez ovisnosti o grafičkom softverskom paketu koji posjeduje, ponekad se mogu učinkovito koristiti i prije nego što Photoshop pokaže svoju punu snagu.
Sljedeća tablica kao primjer prikazuje trošak memorije za skeniranje slike veličine 4x4 inča (11x11 cm) u različitim načinima rada i rezolucijama.

Vrsta slike	Volumen slike u različitim rezolucijama
	100 ppi	150 ppi	300 ppi	600 ppi
boja	469 KB	1 MB	4,12 MB	16,5 MB
Sivo	156 KB	352 KB	1,37 MB	5,5 MB
likovna linija	19,5 KB	44 KB	175 KB	703 KB

U zaključku razgovora o rezoluciji skeniranja, podsjetimo na okolnosti koje treba dodatno uzeti u obzir pri odabiru rezolucije. Prvo, ako se skenirana slika namjerava ispisati pomoću laserskog ili inkjet pisača, tada postavljena razlučivost može biti 3-4 puta manja od razlučivosti pisača. To prvenstveno vrijedi za slike u boji ili u sivim tonovima (u sivim tonovima). Za Artline ili Halftone slike, razlučivost skeniranja treba odabrati što je moguće jednaku razlučivosti pisača. Na primjer, ako imate obični inkjet pisač s razlučivošću od 300 ppi, tada. pokušajte prvo skenirati sliku pri 75 ppi. Ako rezultat nije zadovoljavajući, udvostručite rezoluciju skeniranja. Drugo, rezoluciju je često potrebno mijenjati prilikom skeniranja slika iz visokokvalitetnih ispisa. Razlog tome je takozvani moire - učinak interakcije nekoliko periodičnih struktura (u ovaj slučaj, diskretne strukture skeniranja i ispisani raster). Često se ova optička nuspojava eliminira odabirom veće rezolucije skeniranja. O potiskivanju moirea bit će detaljnije riječi u nastavku. Treće, pri odabiru početne i, ako je potrebno, naknadne vrijednosti razlučivosti skeniranja, treba nastojati osigurati da odabrana razlučivost bude višestruka optička razlučivost skenera, podijeljena cjelobrojnom potencijom dva:

Postavi razlučivost = optička razlučivost: 2 i , gdje je i = 0, 1,2, 3,...

Na primjer, ako je optička razlučivost skenera 600 ppi, tada bi razlučivost skeniranja koju treba postaviti trebala biti što bliža 600, 300, 150, 75 ppi. Ovaj izbor doprinosi postizanju najveće jasnoće rezultata skeniranja.

Korekcija tona slike

Softver skenera obično vam omogućuje postavljanje parametara korekcije tonova - svjetline, kontrasta, gama i drugih (na primjer, razine crne i bijele). Mogućnost podešavanja ovih postavki prije skeniranja vrlo je važna.
Posebno je korisno prilagoditi razine crne i bijele ako izvornik nije kontrastan i dosadan, tj. nema područja visoke i vrlo niske svjetline, a sve su grafičke informacije koncentrirane u srednjim tonovima. U takvim slučajevima, bijeli i crni listovi papira stavljaju se pored originala, a područje skeniranja odabire se za snimanje ovih posebnih umetaka. Kasnije se mogu ukloniti iz rezultata skeniranja pomoću grafičkog uređivača. Ova tehnika vam omogućuje da ispravite rezultat automatskog podešavanja razine crne i bijele koju skener napravi tijekom prethodnog skeniranja.
Ako je rezultat skeniranja previše taman ili svijetao, tada je bolje prilagoditi gama parametar (ako, naravno, postoji takva mogućnost) nego svjetlinu i kontrast. Podsjetimo da gama utječe na srednje tonove slike, ostavljajući najtamnije i najsvjetlije piksele nepromijenjenima, odnosno čuvajući granice raspona svjetline piksela. Drugim riječima, korekcija slike pomoću gama parametra je lakša.

Riža. 124. Prozor tonskih postavki skenera Mustek MFS I200SP

Kada se tonska korekcija provodi prije konačnog skeniranja, treba imati na umu da se to radi da bi se prilagodio skener kako bi se iz originala izvukao maksimum grafičkih informacija. Velika količina grafičkih informacija nije uvijek izražena u obliku svijetle i kontrastne slike. U slučaju fotografija, na primjer, visokokontrastni rezultat skeniranja kojem početnici obično teže najčešće je posljedica gubitka izvornih podataka. Ako namjeravate dodatno obraditi sliku u uređivaču, ne biste trebali zlorabiti precjenjivanje svjetline i kontrasta pomoću softvera skenera, jer to može izgubiti fine detalje u tamnim i vrlo svijetlim područjima.
Imajte na umu da se odabrane postavke skeniranja zadržavaju dok ih ponovno ne promijenite. Pritisnite gumb Reset kako biste vratili zadane postavke, a kliknite gumb Preview kako biste vidjeli rezultate svojih odabira u prozoru pregleda.
Ako je potrebno, rezultat skeniranja može se ispraviti u grafičkom uređivaču, na primjer, u Photoshopu. To je obično potrebno, osim ako se ne radi o skeniranju nacrta s kvalitetom faksa.

Moire kontrola

Nije neuobičajeno da slike skenirane s tiskanih izvornika koji su tipografski izrađeni imaju mrežu s finim uzorkom. U tom je slučaju obično to uočljiviji što je izvornik kvalitetniji. Taj se efekt naziva moire. U biti, moire je interferencijski uzorak koji proizlazi iz kombinacije tipografskog zaslona s drugim pravilnim strukturama, poput strukture piksela zaslona i diskretnog procesa skeniranja. Uzmite dva češlja s različitim frekvencijama zuba, stavite ih jedan na drugi i gledajte u prolaznom svjetlu, lagano pomičući jedan češalj u odnosu na drugi. Opaženi optički učinak je ono što se naziva interferencijski uzorak.

Riža. 125. Model koji ilustrira mehanizam nastanka moiréa

Grafički elementi s periodičnom strukturom (na primjer, mikrofon ili mreža protiv komaraca, šahovnica, paralelne ili radijalno divergentne linije) također mogu uzrokovati moiré. Moiré se također može pojaviti na linijskom grafikonu. Ipak, najvjerojatnije se pojavljuje prilikom skeniranja slika dobivenih tipografskom metodom.

Riža. 126. Fina mreža na slici, posebno u njezinim svijetlim područjima - moire

Dakle, moiré se može pojaviti ako izvornik ima ispisani raster, a razlučivost skeniranja je blizu višekratnika ispisane rasterske lineature. Najčešće se to događa kada je odabrana rezolucija blizu same lineature. Lineatura (prostorna frekvencija - frekvencija ekrana) mjeri se kao broj linija po inču (lines per inch, Ipi). To je karakteristika, prije svega, uređaja za ispis, a zatim i slika koje se na njima dobivaju. Novine obično imaju lineaturu od 85 Ipi, visokokvalitetni tisak - 133 Ipi, najviša kvaliteta- 300 Ipi (nekoliko opcija linije).
Prije skeniranja tiskanog originala, korisno je upoznati njegovu liniju i odabrati rezoluciju skeniranja koja se malo (5-10%) razlikuje od njega. Međutim, u praksi, ako ne znate lineaturu ispisa ili ne želite trošiti vrijeme na njeno pronalaženje, odaberite razlučivost skeniranja samo 1,5-2 puta veću od očekivane lineature. Na primjer, pri skeniranju originala novinske kvalitete, razlučivost je postavljena na 100-170 ppi; pri skeniranju slika visokokvalitetnog ispisa - više od 200 ppi. Ponekad se savjetuje skeniranje pri najvećoj (optičkoj) razlučivosti skenera. Ovo je sasvim u skladu s općom idejom borbe protiv moirea odabirom odgovarajuće rezolucije. Osim toga, ovaj savjet je vrlo dobar u slučaju visokokvalitetnog ispisa. Slijedeći ga, istovremeno postižete maksimalnu jasnoću i rješavate se moiréa. Ako moiré i dalje postoji u ovom slučaju, pokušajte malo promijeniti (smanjiti) razlučivost. Međutim, ne treba zaboraviti da pri odabiru razlučivosti morate uzeti u obzir i druge kriterije (jasnoću, volumen, vrijeme, potrebu povećanja).
Drugi način borbe protiv moiréa je lagano naginjanje originala, 5-15 stupnjeva. Međutim, njegovo naknadno poravnavanje pomoću grafičkog uređivača može ponovno dovesti do pojave moiréa. Za neke slike ova tehnika je sasvim prihvatljiva.
Većina softvera za skenere ima naredbu (filtar) u dijaloškom okviru posebno za suzbijanje moiréa. Može se nazvati drugačije: Descreen, Demoire uzorak, itd. Međutim, treba ih koristiti s oprezom, jer smanjuju jasnoću slike (pazite, kao da ne izbacite bebu s vodom!). Međutim, prilično se često koristi tehnika koja se temelji na zamućivanju slike i naknadnom vraćanju jasnoće u grafičkom uređivaču. U Photoshopu, da biste uklonili moiré, prvo dodajte monokromatski šum na sliku (izbornik Filter), zatim primijenite Gaussovo zamućenje (Gaussian Blur filter) i, na kraju, vratite oštrinu pomoću Sharpen filtera ili Unsharp Mask (Fuzzy mask).
Već smo primijetili u ovom poglavlju da je vjerojatnije da će se moiré pojaviti na visokokvalitetnim tiskanim izvornicima nego na slikama prihvatljive kvalitete na novinskom papiru zbog takozvanog povećanja točaka (krvarenje). Međutim, često je ispisani raster jasno vidljiv čak i na lošem papiru. Inkjet pisači koriste tehnologiju nasumičnog zaslona, ​​koja gotovo eliminira pojavu moiréa.
Stoga je rizik od pojave moirea pri skeniranju ispisa vrlo visok. Moiré nije defekt skenera, već manifestacija prirodne * interakcije svjetlosti s pravilnim strukturama na njenom putu (u optici postoji dio koji je posebno posvećen prolazu svjetlosti kroz rešetke). Moiré se može suzbiti odabirom odgovarajuće rezolucije, kao i primjenom filtara zamućenja na razini softvera skenera ili uređivača slika. Također možete smanjiti veličinu slike kako bi moiré izgledao manje primjetan.

Newtonovi prstenovi

Prilikom skeniranja filmova (prozirnih originala) pojavljuju se tzv. Newtonovi prstenovi. To su koncentrični nered duginih boja. Javljaju se prilikom skeniranja iskrivljenih filmova i uglavnom kao rezultat refleksije svjetlosti u mnogim sitnim kapljicama vlage koje se nalaze na površini filma. Iskusni skeneri primjećuju da se Newtonovi prstenovi češće pojavljuju u kasnu jesen i zimu. Stoga koristite posebne okvire za filmove i također ih osušite (na primjer, običnim sušilom za kosu) prije skeniranja. Prilikom sušenja potrebno je, naravno, paziti da se emulzija ne ošteti zbog pregrijavanja.

Skeniranje fotografija

U praksi se fotografije najčešće skeniraju. Ovdje ćemo govoriti o skeniranju fotografija snimljenih konvencionalnim fotoaparatima i ispisanih na fotografskom papiru. Prosječni korisnik računala kupuje skener uglavnom u tu svrhu. Fotografije u boji nastale negdje 70-ih i 80-ih godina prošlog stoljeća brzo blijede. Ne mogu se uspoređivati ​​s fotografijama s početka 20. stoljeća. Imamo, primjerice, veličanstvene kopije grafika modela iz 1905. godine. Tijekom vremena doživjeli su samo neka mehanička oštećenja (ogrebotine, nabori papira), ali preostali fragmenti izazivaju divljenje zbog svoje jasnoće. Suvremeni ispisi fotografija mogu zadržati grafičke informacije 20-25 godina. Zato Najbolji način sigurno i trajno spremite svoju kućnu arhivu fotografija - skenirajte slike i snimite ih na magnetske medije ili laserske diskove.
Kod skeniranja fotografija snimljenih konvencionalnim fotoaparatima i ispisanih na fotografskom papiru obično se ne pojavljuju problemi s moiréom. Odabir razlučivosti je određen samo potrebnom jasnoćom (oštrinom), kao i veličinom slike. Ako ćete ga povećati prilikom prikaza na zaslonu ili ispisa, tada rezoluciju skeniranja treba odabrati s određenom marginom. O tome smo već mnogo puta govorili.
Obične amaterske fotografije skeniraju se, u pravilu, u razlučivosti od 75-150 ppi, ako se trebaju prikazati na zaslonu monitora. Za ispis, razlučivost treba postaviti približno jednako razlučivosti pisača. Rezultat skeniranja potrebno je malo obraditi u grafičkom uređivaču (podešavanje svjetline, kontrasta, ravnoteže boja itd.). Ako ćemo poslati skenirane fotografije e-mailom nekome tko zna raditi s grafikom, onda najčešće ne radimo obradu, oslanjajući se na primatelja da to napravi kako treba. Stoga mu šaljemo izvorne grafičke informacije. U web dizajnu, naprotiv, potrebno je obraditi skenirani rezultat na takav način da izgleda ispravno i da zauzima što manje prostora na disku (brže se učitava u preglednik).
Jedan od glavnih problema kod skeniranja ispisa na foto papiru su takozvani "padovi sjene". Drugim riječima, skener ne može uhvatiti detalje u tamnim područjima slike. Ovaj problem se javlja zbog nedovoljnog dinamičkog raspona optičke gustoće jeftinih uredskih skenera. Pokušajte ispisati svoje fotografije u mekšem razvijaču ili na papiru s manje kontrasta. Ako u isto vrijeme slika nije izgubila zasićenost crne, a razrada detalja u sjenama se poboljšala, onda ste na pravom putu. Posebnu poteškoću predstavlja skeniranje slika napravljenih u takozvanom niskom ključu, kada su glavni prijelazi polutonova koncentrirani u sjenama (tamnim područjima). Upravo te fotografije, snimljene noću u svjetlu bljeskalice ili danju pri slabom svjetlu, vrlo često nastaju kao umjetnička djela a ne kao fotografski dokumenti. Takve fotografije obično se preferiraju u web dizajnu. Možda ćete u ovom slučaju morati odabrati jedno od ta dva. moguća rješenja:

• ispišite fotografije na uobičajeni način, a zatim povećajte kontrast tamnih područja u grafičkom uređivaču (alati Krivulje (Krivulje) i Razine (Razine) u Photoshopu);
• ispišite fotografije svjetlije i mekše nego inače (na taj način pomičemo područja sjene u povoljniji raspon za skener), a zatim povećajte ukupni kontrast slike u grafičkom uređivaču (Alati Razine (Razine) i Svjetlina / Kontrast ( Svjetlina / Kontrast) u Photoshopu).

Skupno skeniranje objekata

Bogat izvor izvornog materijala za umjetničke kompozicije je skeniranje volumetrijskih objekata. Ali ne mogu svi skeneri to učiniti s prihvatljivom kvalitetom. CCD skeneri (tj. skeneri bazirani na CCD-u) to imaju, ali CIS skeneri nemaju. Iako dubina (treća dimenzija) voluminoznih originala koju može postići skener ne prelazi nekoliko centimetara, rezultat može biti vrlo zanimljiv. No, odmah ćemo vas upozoriti da će pokušaj skeniranja vašeg lica najvjerojatnije dovesti do opeklina oka i gubitka vida.
Kada skenirate glomazne objekte, obično morate ukloniti poklopac koji omogućuje ulazak svjetla iz vanjskih izvora. To može pogoršati kvalitetu slike. Stoga koristite bijelu ili crnu tkaninu da pokrijete objekt koji skenirate.
Najteži za skener su pretamni i jako sjajni objekti. Teško je razaznati detalje na tamnim predmetima. U slučaju sjajnih predmeta, trebate odabrati njihov položaj tako da smanjite nepotrebno odsjaj. To se posebno odnosi na knjige sa zlatnim žigom. Međutim, zlatni fragmenti naslovnice knjige obično izgledaju tamno, a ne sjajno kada se skeniraju. Da bi se to ispravilo, ravnina knjige postavljena je pod određenim kutom u odnosu na ravninu radnog polja skenera. Da biste to učinili, možete staviti nešto ispod nekog kuta knjige, na primjer, šibicu ili kutiju za CD.
Na sljedećim slikama prikazani su primjeri graničnih slučajeva skeniranja volumetrijskih objekata - modela parne lokomotive i sata. Slika sata nije obrađena u grafičkom uređivaču. Ali slika parne lokomotive, kako kažu, morala je biti "izvučena" u Photoshopu, budući da je original napravljen od crne mat plastike, koja slabo odbija svjetlost. Naravno, za poboljšanje reflektirajućih svojstava, bilo bi moguće navlažiti motor biljnim ili strojnim uljem, ali nismo, jer nam je to još potrebno, a, štoviše, nismo htjeli nenamjerno zaprljati staklo skenera. radno polje.

Riža. 127. Model daljinskog upravljača izrađen od crne plastike - težak original za skener zbog slabih reflektirajućih svojstava

Riža. 128. Sat u sjajnom metalnom kućištu. Odsjaj je sasvim prihvatljiv

Skenirani objekt s prosječnim reflektivnim svojstvima je tiskana pločica. Takve se slike mogu koristiti, na primjer, kao ilustracije za knjige i članke.

Riža. 129. Mrežna kartica skenirana pri 300ppi bez posebnih postavki skenera i obrade slike u grafičkom uređivaču

Možete eksperimentirati s upotrebom zrcala pri skeniranju glomaznih predmeta. Na staklo radnog polja postavlja se predmet koji se skenira, a iznad njega, pod određenim kutom, ogledalo. Rezultat bi trebao sadržavati, osim subjekta, njegovu zrcalnu sliku.

Skeniranje tekstova

U praksi je često potrebno unijeti podatke u računalo iz tekstualnih dokumenata, na primjer, iz knjiga; časopisi i novine. Za ubrzavanje ovog procesa koriste se skeneri. Međutim, rezultat skeniranja, općenito govoreći, samo je grafička slika (crtež), iako sadrži slova (nacrtana). Ako ste je spremili u datoteku grafičkog formata, možete je otvoriti samo kasnije u uređivaču ili grafičkom pregledniku. Iako je u načelu moguće uređivati ​​tekstove u grafičkom uređivaču, u praksi to, naravno, nitko ne radi (osim toga, slika teksta sa stajališta računala nije tekst, morat će se uređivati ​​kao slika). Osim toga, pohranjivanje tekstualnih informacija u datoteke grafičkog formata vrhunac je ekstravagancije u korištenju prostora na disku. Tekstualne informacije, zajedno s ilustrativnom grafikom, skeniraju se kako bi se kasnije prenijele softver za optičko prepoznavanje znakova (OCR)., kao što su FineReader ili CunieForm.

Riža. 130. FineReader glavni prozor

Uz pomoć OCR programa, rezultat skeniranja bit će podijeljen na tekst i slike (ako ih ima) i može se spremiti u format datoteke koji je dostupan uređivačima teksta ili proračunskih tablica, kao što su MS Word ili MS Excel.
Možete prvo skenirati Tekstualni dokument i spremite rezultat u datoteku grafičkog formata, kao što je JPEG ili TIFF, a zatim je otvorite u OCR programu i izvršite prepoznavanje znakova (recognize). Ali možete učiniti drugačije: skenirajte izravno iz OCR programa, a zatim izvršite prepoznavanje. Više volimo ovaj put. Usput, mnogi OCR programi omogućuju skeniranje i prepoznavanje jednom naredbom. Međutim, u slučaju kada skenirate mnogo fragmenata, a prepoznajete samo neke od njih, bolje je razdvojiti te procese.
Moderni OCR programi nose se sa situacijom kada izvornik nije postavljen na područje skeniranja skenera nije baš ravno. Ovo je zgodno jer originale možete ležerno ispustiti na radno područje bez previše brige o njihovom poravnanju. Međutim, ne savjetujemo vam da zlorabite ovu priliku.
Neki OCR programi zahtijevaju da se tekstualni dokument skenira u Artline modu. Solidni i moderni OCR programi neće vas opteretiti ovim ograničenjem.
Ako je izvornik samo tekst bez grafike, tada ga trebate skenirati u Artline ili Gray modovima. Način Artline obično se primjenjuje na visokokvalitetne ispise teksta bez ilustracija, dobivene, na primjer, pomoću laserskog ili inkjet pisača. Razlučivost skeniranja odabire se na temelju veličine fonta. Za veličine fonta od 12 pt i manje, razlučivost u načinu Artline postavljena je na oko 400-450 ppi. Za veće fontove razlučivost se može smanjiti na 200-300 ppi. Sivi način rada zahtijeva 8 puta više memorije po pikselu nego način rada Artline. Međutim, kada skenirate tekstove u ovom načinu rada, možete postaviti nižu razlučivost nego u Artline načinu rada - otprilike 150-300 ppi, ovisno o veličini fonta i tipu slova. Ako količina zauzete memorije i vrijeme skeniranja nisu kritični za vas, preporučujemo odabir sivog načina rada. Kada skenirate dokumente koji osim teksta sadrže i slike, trebate odabrati Sivi način (ili Boja ako želite dobiti slike u boji od slika). Ovi načini skeniranja hvataju više grafičkih informacija o izvorniku, što je važno za visokokvalitetno prepoznavanje znakova.
OCR program prilikom prepoznavanja teksta u grafička slika koristi rječnike različitih jezika, što mu omogućuje ispravljanje nedostataka skeniranja. Međutim, OCR pogreške i dalje postoje. Prije pokretanja stvarnog prepoznavanja, pogledajte rezultat skeniranja. Prije svega, obratite pozornost na kvalitetu prikaza slova kao što su "e" i "s", "k" i "n", "l" i "p", "i" i "1", "r" i "r". ". Ako postoji mnogo slučajeva međusobne zamjene u navedenim parovima slova, bolje je ponoviti skeniranje u većoj rezoluciji. Ako rezultat prepoznavanja sadrži previše pogrešaka, također preporučujemo ponavljanje postupka skeniranja na višoj razlučivosti.
Ako morate skenirati mnogo stranica s tekstualnim informacijama približno iste kvalitete, tada je preporučljivo najprije polako odabrati prave parametre skeniranja. To se može učiniti eksperimentiranjem s malim fragmentom dokumenta. Nakon što odaberete optimalne vrijednosti parametara, možete pokrenuti skeniranje i prepoznavanje. Softver za skeniranje i OCR obično ima posebnu naredbu koja postavlja skupni način (Buth način).

15.4-16+isp_stranice.doc

1. 
   Termoelektrično hlađenje

ja

Projekt I
Termoelektrični Peltierov učinak sastoji se u apsorpciji ili otpuštanju topline na spoju dva različita metala ili poluvodiča kada kroz te vodiče teče električna struja. Ako su E 1 i E 2 termosnaga prvog i drugog spoja, tada se količina topline primljena na spoju na temperaturi T(K) izražava formulom: Q=(E 1 - E 2)xTxI.

Q

Jedna faza dizajna temeljena na Bi 2 Te 3 omogućuje dobivanje temperature

(-30)S, dva stupnja (-75), šest (-100)

1. 
   ^ Sustavi za skeniranje

Za pretvaranje višedimenzionalnog optičkog signala u jednodimenzionalni električni signal, odgovarajuće informacije o raspodjeli parametara optičkog signala, u OED-u se koristi skeniranje - proces sekvencijalnog, kontinuiranog ili diskretnog, uzorkovanja vrijednosti optički signal. Najčešće se u OED-u prostorna raspodjela toka zračenja pretvara u video signal. Stoga je proces skeniranja u ovom slučaju sekvencijalno promatranje relativno velikog vidnog polja pomoću malog trenutnog polja.

Važna funkcija skeniranja je povećanje otpornosti OED-a na buku. Doista, korištenje malog trenutnog vidnog polja pri pregledu velikog prostora koji sadrži objekt male veličine na pozadini buke svakako je poželjnije od izvođenja iste operacije pomoću uređaja s veliko polje vizija.

Sustavi za skeniranje mogu se klasificirati na različite načine:

• 
  prema načinu dekompozicije vidnog polja (jednoelementna, paralelna, sekvencijalna, kombinacija).
• 
  o fizičkoj prirodi fenomena koji su u osnovi rada sustava za skeniranje (mehanički, optičko-mehanički, fotoelektronički, ultrazvučni itd.)
• 
  na prostornoj osnovi (jednodimenzionalni, dvodimenzionalni).

Sa skeniranjem jednog elementa, malo trenutno vidno polje može se skenirati, kao što je prikazano na donjoj slici, duž različitih putanja.

Tijekom paralelnog skeniranja, cijelo OYLX polje gleda se istovremeno duž horizontalnih linija, na primjer, pomicanjem FP ravnala okomito na smjer skeniranja.

Kod sekvencijalnog skeniranja, FP ravnalo je orijentirano paralelno sa smjerom skeniranja, svaku točku u prostoru promatraju svi elementi. Signali iz njih dovode se do linije kašnjenja i do zbrajala. U ovom slučaju moguće je ne samo prosječiti signal, već i dobiti veliku razlučivost faktorom (n) uz komplikaciju elektroničkog sklopa i povećanje cijene OED-a, što možda neće biti usporediv s ostvarivom prednošću.

Uz paralelno-sekvencijalno skeniranje, gledanje vidnog polja osigurava matrica.

1. 
   Skeniranje trajektorija tijekom redovne pretrage

Optoelektronički uređaji koriste različite staze skeniranja. Vrsta određene putanje određuje, prije svega, oblik kontroliranog područja vidnog polja (oblik rastera).

Okrugli oblik polja formiraju osnosimetrične putanje koje stvaraju dvije komponente skeniranja. Jedan od njih je rotacijsko kretanje s konstantnom brzinom, drugi - i rotacijski i oscilatorni pokreti.

Pravokutni oblik polja stvaraju dva oscilatorna gibanja, iako se u nekim slučajevima koristi kombinacija rotacijskog i translatornog gibanja.

Osnosimetrične putanje skeniranja mogu se podijeliti u više klasa ovisno o vrsti gibanja komponenti i omjeru njihovih brzina. Pravi se razlika između spiralnih i rozetastih staza skeniranja.

Trajektorije skeniranja u slučaju oscilatorno-rotacijskog gibanja polja skeniranja.

Arhimedova spirala nastaje kada, tijekom jednog titranja duž neke osi OS, potonji napravi nekoliko okretaja oko fiksne točke O (slika 45).

A-nagib zavojnice.

Za pregled vidnog polja bez (2r) praznina, veličina trenutnog vidnog polja mora biti jednaka (a).

Ako se tijekom oscilatorno-rotacijskog kretanja polja skeniranja dogodi nekoliko oscilacija tijekom jedne revolucije, tada se stvara putanja rozete (sl. 46, 47.48)




y y

Putanja rozete karakterizirana je brojem latica N, koji je određen kutnom brzinom rotacije , linearnom brzinom i amplitudom oscilacija r

,

gdje

Ovisno o odnosu r, radijusa vidnog polja R, kao i smjera i početka titranja skeniranja, mijenja se karakter popunjavanja polja linijama skeniranja.

Skeniranje trajektorija tijekom rotacijsko-rotacijskog gibanja sasvim jasno prikazano na sl. 49-51 (prikaz, ostalo).

Skeniranje trajektorija tijekom oscilatornih kretanja.

Oscilatorna kretanja polja skeniranja u dva međusobno okomita smjera omogućuju realizaciju tzv. progresivne i progresivne putanje skeniranja. U tom slučaju, tijekom procesa skeniranja, polje za skeniranje (SF) se pomiče slijeva nadesno i istovremeno se pomiče niz širinu linije. Nakon što prođe jednu liniju, SP se brzo pomiče ulijevo i zatim se proces ponavlja dok se ne ispuni kadar – vidno polje. Da bi se postiglo ravnomjerno kretanje zajedničkog pothvata duž linije ili okvira pomicanja u prvobitni položaj, potrebno je osigurati pilasti zakon gibanja (slika 52). U zaključku, predstavljamo sliku 53, koja ilustrira neke posebne staze skeniranja.

1. 
   Vrste uređaja za skeniranje

Obično se OED razlikuje od fotoelektroničkog skeniranja, skeniranja elektronskim snopom, skeniranja svjetlosnim snopom, optičko-mehaničkog skeniranja.

Skeniranje elektronskim snopom (EBS)

SEL se provodi u televizijskim prijenosnim cijevima (ikonoskop, superikonoskop, ortikon, disektor, vidikon itd.).

Većina suvremenih odašiljačkih cijevi su fotoelektrični prijemnici zračenja s vanjskim fotoelektričnim učinkom, koji imaju dovoljnu osjetljivost u području valnih duljina do ~1,2 μm.

U nekim slučajevima, fotootpornik se koristi kao fotokatoda u cijevima, tj. Fenomen unutarnjeg fotoelektričnog efekta, koji pomiče područje osjetljivosti na 2-2,5 mikrona.

Sl.47. Trajektorija skeniranja rozete s oscilatorno-rotacijskim gibanjem polja skeniranja

Riža. 48.Trajektorija skeniranja s oscilatorno-rotacijskim kretanjem polja skeniranja za r a - spirala, b - rozeta

Sl.49 Spirala a) i rozeta b) skeniranje trajektorija na

Rotacijsko-rotacijsko gibanje polja skeniranja na 2r=R

Slika 50. Spiralna putanja za slučaj 2r

Riža. 51. Putanja rozete za slučaj 2r

h

a
Oko lX

a)

b)

T pr t arr.

Riža. 52. Progresivni ili progresivni put skeniranja

Sl.53. Neke posebne staze skeniranja: a - gusjenica: b - praćenje skeniranja

Dissektor odnosno vidikon, sustavi trenutnog djelovanja s akumulacijom, najviše se koriste u automatskim OED-ovima.

U sustavima trenutnog djelovanja energija zračenja svake točke promatranog polja pretvara se u signal samo za vrijeme dok kroz nju prolazi skenirajuća zraka. Ovo vrijeme je znatno manje od vremena snimanja cijelog terena, tj. ne koristi mogućnost skladištenja energije.

U sustavima s akumulacijom, zbrajanje energije koju emitira određena točka polja provodi se tijekom cijelog vremena gledanja, što omogućuje povećanje njihove osjetljivosti u usporedbi sa sustavima trenutnog djelovanja.

Prikladno je objasniti rad sustava s akumulacijom na primjeru uređaja ikonoskopa.

Fotokatoda televizijske cijevi (meta) može se predstaviti kao veliki broj zasebnih fotoćelija međusobno izoliranih, povezanih u seriju s izvorom emf. [(vidi sliku 54), R je otpor opterećenja, C je raspodijeljeni kapacitet fotokatode].

Pod djelovanjem zračenja iz jedne od točaka i vidnog polja, kondenzator C i se puni fotostrujom I 3 tijekom rada tipke K - vrijeme ekspozicije.

Sustavi s akumulacijom relativno su teški za rad, zahtijevaju stabilizaciju napajanja i boje se jakog osvjetljenja. U tom smislu, unatoč nižoj osjetljivosti, disektori se široko koriste u OED.

Disektor

Njegov princip rada je sljedeći. Poluprozirna fotokatoda (sl. 55), na koju se projicira slika svjetlećeg objekta, emitira fotoelektrone unutar cijevi u količini proporcionalnoj svojoj osvijetljenosti. Rezultirajuća elektronička slika prenosi se s fotokatode na multiplikator elektrona pomoću električnog i magnetskog polja.

Za dobivanje signala sa svih elemenata slike vrši se skeniranje pomoću magnetskog sustava (5) /4-akcelerirajuće polje/.

Disektori su dostupni s različitim vrstama fotokatoda koje pružaju osjetljivost od UV do NIR valnih duljina.

Vidicon (Sl. 56)

Poluvodički sloj 2 nanosi se na prozirnu signalnu ploču (metal) 1. Fotografska slika se očitava snopom elektrona. Normalan pad potonjeg osigurava rešetka blizu signalne ploče. Elektronska zraka, krećući se duž mete, ostavlja elektrone na njoj, dovodeći potencijal mjesta poluvodiča do potencijala katode. Što je manja osvijetljenost ciljanog područja, to je veći otpor poluvodiča, stoga je manje elektrona potrebno za kompenzaciju promjene naboja, tj. slika reljefno čitanje.

Sl.54. Sheme odašiljačke televizijske cijevi s akumulacijom:

a- glavnica: b - ekvivalent

Sl.55. Disektor

Sl.56. Vidicon

Skeniranje svjetlosnim snopom

Po principu rada uređaji sa skeniranjem svjetlosnim snopom bliski su sustavima s elektroničkim skeniranjem. Primjer takvog uređaja je termoelektronički pretvarač slike - termoelektrični (slika 57)

Prihvatna površina toplinskog konusa sastoji se, između ostalog, od vrlo tankog filma osjetljivog na IR. Na stražnjoj strani potonjeg nanosi se poseban fotonaponski sloj, čija učinkovitost ovisi o temperaturi. Na fotosloj se projicira slika svijetle svjetleće mrlje koja se po zadanom zakonu kreće po ekranu katodne cijevi. Ovisno o položaju svjetleće točke na fotosloju i raspodjeli temperature na površini P, broj emitiranih elektrona i fotostruja u krugu prstenastog kolektora mijenja se za 2-3% za svaki stupanj promjene temperature. Promjenu fotostruje pojačava i kontrolira katodna cijev I2.

Opseg (proširujući) - u MIS strukturama. Maksimalna razlučivost je blizu 50 redaka po okviru na  1.

1. 
   Optičko-mehaničko skeniranje.

U opto-mehaničkim uređajima za skeniranje, proces skeniranja se provodi promjenom smjera optičke osi OES-a. U ovom slučaju, ukupno vidno polje se sekvencijalno analizira trenutnim vidnim poljem optičkog sustava. Opća klasifikacija takvih uređaja prikazana je na sl. 58.

Skeniranje se može izvesti pomicanjem cijelog optičkog sustava uređaja ili njegovih elemenata – zrcala, prizme, klinova, leća, dijafragmi. Optičko-mehanički sustavi u kojima se skeniranje provodi dijafragmom (prorezom) koja se kreće u žarišnoj ravnini ponekad se nazivaju oklopom. Dobro poznati primjer je Nipkov disk. U sustavima s optičkim vlaknima koriste se posebne metode skeniranja. Skeniranje se također može provesti promjenom indeksa loma ili drugih optičkih svojstava materijala uključenih u sustav. Skeniranje kretanja cijelog sustava provodi se u slučajevima kada je moguće koristiti kretanje platforme na kojoj se ECO nalazi. Linijsko skeniranje često se koristi u takvim sustavima za pregled šireg pojasa terena. (sl.59).

• 
  Zrcalno skeniranje: Razlikovati skeniranje u prostoru objekata (zrcalo se postavlja ispred leće, sl. 60) i skeniranje u prostoru slika (koristi se širokokutni objektiv koji daje visoku kvalitetu slike u cijelom vidnom polju, zrcalo je iza njega, sl. 61).

Uz jednostavno zrcalo, u sustavu skeniranja može se koristiti sustav zrcala, zrcalnih prizmi, piramida itd. (Sl.62-64). Koračni motori, bregasti mehanizmi itd. koriste se kao aktuatori.

Sl.57. Shematski dijagram toplinskog konusa.

^ SKENIRAJ U PROSTORU OBJEKTA

OPTIČKO-MEHANIČKI UREĐAJI ZA SKENIRANJE

SKENIRAJ U PROSTORU SLIKE

^ SKENIRANJE ZBOG KRETANJA CIJELOG OPTIČKOG SUSTAVA

SKENIRANJE POKRETNIM ELEMENTIMA OPTIČKOG SUSTAVA

^ SKENIRANJE PROJEKOM KOJI SE KREĆE U RAVNINI SLIKE

SKENIRANJE PROMJENOM OPTIČKIH SVOJSTAVA ELEMENATA UKLJUČENIH U SUSTAV

^ SKENIRANJE U SUSTAVIMA SA OPTIČKIM VLAKNAMA

Riža. 58. Podjela optičko-mehaničkih

Uređaji za skeniranje

Riža. 59. Jednolinijski pregled s pokretne platforme.

Riža. 60.Skeniranje u prostoru objekata:

1. 
   

vidno polje; 7 - vidno polje

Riža. 61. Skeniranje u prostoru slike:

1. 
   ogledalo za skeniranje; 2 - leća; 3 - dijafragma;

4 - kondenzator; 5 - prijemnik zračenja; 6 - trenutni

vidno polje; 7 - vidno polje

Učinkovitost OED-a, dizajniranog za pregled prostora s fiksnog nosača, može se značajno povećati korištenjem isprepletenog skeniranja snopa skeniranja (Sl. 65) višeelementne prijamne linije. Postignuti rezultat je smanjenje broja elemenata prijamnika i smanjenje frekvencijskog pojasa sklopno-pojačivačke staze, a to smanjenje je jednako m puta, gdje je m = N (broj ploha prizme). Nedostatak je mogućnost promašivanja mete, zbog čega ECO (platforma) mora biti nepomična.

• 
  Skeniranje s rupom u neprozirnom ekranu - najlakši način za skeniranje. Klasičan primjer je Nipkow disk. Primjer ovih uređaja prikazan je na sl. 66.67. Rupa u D disku (Sl. 66) nalazi se na takav način da se slika ograničena DP dijafragmom sekvencijalno analizira red po red tako da kada jedan otvor izađe izvan prozora otvora DP-a, drugi izlazi crtanje sljedeće linije. Jedan od najnovijih dizajna sa specificiranim mehanizmom za skeniranje je termovizijska kamera Yantar (70-ih, vidno polje 5x4, trenutno vidno polje 5, broj slika 25 Hz), koja je uspjela osigurati minimalnu detektilnu temperaturnu razliku  = 0,2. - 0,3S.

Protuzrakoplovni pelenometar - jedan od njih (prikazan je na sl. 67) jednostavnog je dizajna i učinkovit. Zrcalo (D~1500 mm, f~640 mm) stvara sliku točkaste mete u ravnini neprozirne dijafragme sa zarezom, koju vrti motor M 2 (M 1 je modulator). Signal napaja neonsku svjetiljku L, koja se okreće na frekvenciji dijafragme M 2 unutar kruga pogodnog za operatera. Lako je vidjeti da, pod uvjetom da je prijemno zrcalo točno usmjereno prema meti, žarulja ocrtava puni krug i treperi u određenom sektoru kratko vrijeme pod drugim uvjetima.

• 
  Skeniranje kontroliranjem optičkih svojstava elemenata uključenih u sustav. Upravljanje se provodi magnetskim ili električnim poljem. Poznato je, na primjer, da materijali poput nitrobenzena, kvarca, nekih kristala mijenjaju indeks loma n kada su izloženi električnom polju. Za skeniranje možete koristiti filtarski sustav kao na slici 68, napravljen od naizmjeničnih slojeva nekih materijala, na primjer, cink sulfida i kreolita. Takvi filteri propuštaju samo monokromatsko zračenje, valne duljine  četiri puta veće debljine l filtar. Ako je filtar napravljen u obliku klina i na njega je usmjereno monokromatsko zračenje, ono će proći samo u onom dijelu gdje debljina odgovara četvrtini valne duljine (pod uvjetom da n =  /4 ). Uvođenjem drugog filtra, zakrenutog za 90, osigurat ćemo mogućnost prolaska samo onog dijela zračenja koji odgovara dijelovima filtara debljine 1/4. Primjenom napona na filtere, moguće je pomicati linije jednake debljine, i tako dalje. provjerite je li slika skenirana.

(Na slici 68 - GKR - generator vertikalnog i horizontalnog skeniranja; KFG, KFV - horizontalni i vertikalni klinasti filtri).

Sl.62. Vrste ogledala za skeniranje: a - rotirajuće dvostrano (diedralno) ogledalo; b - zrcalo koje rotira oko osi koja nije okomita na nju; c – “križ” od ogledala 1 i 2; d - ogledalo koje oscilira u dvije ravnine; e - sustav dvaju rotirajućih zrcala; e - dva zrcala koja se okreću ili njišu oko međusobno okomitih osi; g - rotirajuće ogledaloN- fasetirana prizma; h - rotirajuće ogledaloN- fasetirana piramida.

Sl.63. Ogledalo za skeniranje u obliku poliedarske prizme:

O - leća; Pr je prijemnik od M elemenata;

H - ogledalo saNlica; NP - smjer leta

Riža. 64. Osnovni principi skeniranja planparalelnom pločom (prizmom): a - put zraka; b - prizma ekvivalentna ploči s debljinom ; c - vidno polje i rotacija ploče s fiksnim prijemnikom (otvor polja).

Riža. 65. Shema skeniranja i rasporeda osjetljivih slojeva

prijemnik s više elemenata s isprepletenim skeniranjem.

Sl.66. Mehanički televizijski sustav s Nipkow diskom:

a - prijemnik zračenja velike površine;

b - mali prijemnik i kondenzator;

c - disk za skeniranje

Riža. 67. Skeniranje s prorezom u protuzrakoplovnom pelengometru

Riža. 68. Uređaj za skeniranje s klinastim filtrima.

U svojoj učinkovitosti nije niži od ozbiljnih industrijskih analoga. Sada prijeđimo na sam krug uređaja, čija je osnova napravljena na mikrokontroleru AT89C52.

Objašnjenja za shemu:

• - JP1 - DMX.
• - JP2 - DMX/glazbeni prekidač.
• - JP3 - mikrofon (paziti na polaritet).
• - JP4 - promjenjivi otpornik 50-100 kOhm, kontrola osjetljivosti mikrofona.
• - JP5 - hrana. Koristio sam ~10 V da dobijem +14 V na motore.
• - JP6, JP7 - priključak optičkih senzora nulte pozicije gobo krugova i boje. U krugovima se napravi prorez, uz koji se krug zaustavlja.

JP8 - kontrola strobo pogona. Kod mene ovaj izlaz ide na tranzistor koji preko optokaplera i triaka upravlja gašenjem lampe. Odnosno, nema signala - lampica je isključena, postoji signal - lampica je uključena). Evo kontrolne sheme:

Triak upravlja elektroničkim napajanjem. Bio je 12V 200W.

Preračunao sam ga na 15 V i koristio lampu sa reflektorom od medicinskih uređaja 15 V 150 W. U seriji sa lampom je termistor (NTC1) tako da lampa lagano svijetli i ne pregori.U glazbenom modu ovaj čvor ne radi i lampica stalno svijetli. Ova ploča je pričvršćena na komad tekstolita i pričvršćena točno ispod svjetiljke:

• - JP9 - kontrola optičke prizme. Instaliran je motor koji sa signalom na ovom izlazu vrti i rotira optičku prizmu, koja bifurcira ili rasklapa sliku).
• - JP10 - JP11 - priključak koračnih motora - kontrola 2 zrcala, gobo krug i krug u boji.
• - JP12, JP13 - konektor za programiranje unutar kruga.

Moguć je firmware za MK i izvorni kod. Ostale datoteke - na forumu. Fotografije ploče svjetlosnog skenera na mikrokontroleru AT89C52:

Gobo krugove i boje zaustavlja optički senzor. Krug se vrti u utoru optosenzora. kada prorez u krugu prođe kroz opto-senzor, on se zaustavlja. Motori položaja zrcala, nakon uključivanja, skreću ga u krajnji položaj, udaraju o graničnik i zaustavljaju se. Zatim se okreću pod određenim kutom u suprotnom smjeru - to je prosječni položaj zrcala.

Kupio sam gobo krug bez dihroičnih filtera. Međutim, nisam mogao koristiti gotove, jer kut rotacije nije konvergirao. Stoga sam napravio krugove od tankog aluminija za svoj promjer i kut rotacije. Izbušio sam rupe potrebnog promjera (malo veće od kupovnih goboa).