Úvod
Diaľkový prieskum Zeme je metóda získavania informácií o objekte alebo jave bez priameho fyzického kontaktu s týmto objektom. Diaľkový prieskum Zeme je podmnožinou geografie. V modernom zmysle sa tento výraz vzťahuje najmä na vzdušné alebo vesmírne snímacie technológie na účely detekcie, klasifikácie a analýzy objektov na zemskom povrchu, ako aj atmosféry a oceánu pomocou šírených signálov (napríklad elektromagnetického žiarenia). Delia sa na aktívny (signál najskôr vyšle lietadlo alebo vesmírna družica) a pasívny diaľkový prieskum zeme (zaznamenáva sa len signál z iných zdrojov, napríklad slnečného žiarenia). Pasívne snímače diaľkového snímania registrujú signál vysielaný alebo odrazený objektom alebo priľahlým územím. Odrazené slnečné svetlo je najčastejšie používaným zdrojom žiarenia zaznamenávaným pasívnymi senzormi. Príkladom pasívneho diaľkového prieskumu Zeme je digitálna a filmová fotografia, použitie infračerveného žiarenia, CCD a rádiometrov.
Aktívne zariadenia zase vysielajú signál za účelom skenovania objektu a priestoru, po ktorom je senzor schopný detekovať a merať žiarenie odrazené alebo vytvorené spätným rozptylom od snímaného cieľa. Príkladmi aktívnych snímačov diaľkového snímania sú radar a lidar, ktoré merajú časové oneskorenie medzi vyslaním a registráciou vráteného signálu, čím určujú polohu, rýchlosť a smer objektu. Diaľkový prieskum zeme poskytuje možnosť získať údaje o nebezpečných, ťažko dostupných a rýchlo sa pohybujúcich objektoch a tiež umožňuje vykonávať pozorovania na rozsiahlych územiach. Príklady aplikácií diaľkového prieskumu zahŕňajú monitorovanie odlesňovania (napr. v povodí Amazonky), ľadovcových podmienok v Arktíde a Antarktíde a meranie hĺbky oceánov pomocou množstva. Diaľkový prieskum Zeme tiež nahrádza drahé a relatívne pomalé metódy zberu informácií z povrchu Zeme, pričom zároveň zaručuje nezasahovanie človeka do prírodných procesov na pozorovaných územiach či objektoch. So sondou na obežnej dráhe sú vedci schopní zbierať a prenášať údaje v rôznych pásmach elektromagnetického spektra, ktoré v kombinácii s väčšími vzdušnými a pozemnými meraniami a analýzami poskytujú potrebný rozsah údajov na monitorovanie súčasných javov a trendov, ako je napr. Niño a iné.prírodné javy z krátkodobého aj dlhodobého hľadiska. Diaľkový prieskum Zeme má tiež aplikovaný význam v oblasti geovied (napríklad manažment prírody), poľnohospodárstva (využívanie a ochrana prírodné zdroje), Národná bezpečnosť(monitorovanie prihraničných oblastí).
Prehľad hlavných prístrojov diaľkového snímania
Radary sa používajú najmä pri riadení letovej prevádzky, včasnom varovaní, monitorovaní lesného porastu, poľnohospodárstve a rozsiahlych meteorologických údajoch. Dopplerov radar používajú orgány činné v trestnom konaní na sledovanie rýchlosti vozidiel, ako aj na získavanie meteorologických údajov o rýchlosti a smere vetra, polohe a intenzite zrážok. Medzi ďalšie typy prijatých informácií patria údaje o ionizovanom plyne v ionosfére. Interferometrický radar s umelou apertúrou sa používa na získanie presných digitálnych výškových modelov veľkých plôch terénu.
Laserové a radarové výškomery na satelitoch poskytujú široké spektrum údajov. Meraním zmien hladiny oceánu spôsobených gravitáciou tieto prístroje zobrazujú vlastnosti morského dna s rozlíšením približne jednej míle. Meraním výšky a vlnovej dĺžky oceánskych vĺn pomocou výškomerov môžete zistiť rýchlosť a smer vetra, ako aj rýchlosť a smer povrchových morských prúdov.
Ultrazvukové (akustické) a radarové senzory sa používajú na meranie hladiny mora, prílivu a odlivu, určenie smeru vĺn v pobrežných morských oblastiach.
Technológia detekcie a merania svetla (LIDAR) je dobre známa pre svoje vojenské aplikácie, najmä pre navigáciu laserových projektilov. LIDAR sa používa aj na detekciu a meranie koncentrácie rôznych chemikálií v atmosfére, zatiaľ čo LIDAR na palube lietadla môže byť použitý na meranie výšky objektov a javov na zemi s väčšou presnosťou, ako je možné dosiahnuť pomocou radarovej technológie. Diaľkový prieskum vegetácie je tiež jednou z hlavných aplikácií LIDAR.
Najbežnejšie používané prístroje sú rádiometre a fotometre. Zachytávajú odrazené a emitované žiarenie v širokom frekvenčnom rozsahu. Najbežnejšie sú viditeľné a infračervené senzory, nasledujú mikrovlnné, gama a menej často ultrafialové senzory. Tieto prístroje možno použiť aj na detekciu emisného spektra rôznych chemikálií, pričom poskytujú údaje o ich koncentrácii v atmosfére.
Stereo snímky získané z leteckej fotografie sa často používajú pri snímaní vegetácie na zemskom povrchu, ako aj pri zostavovaní topografických máp pri vývoji potenciálnych trás analýzou snímok terénu v kombinácii s modelovaním prvkov. životné prostredie získané zemnými metódami.
Multispektrálne platformy ako Landsat sa aktívne využívajú od 70. rokov minulého storočia. Tieto prístroje sa používajú na vytváranie tematických máp snímaním snímok vo viacerých vlnových dĺžkach elektromagnetického spektra (multispektrum) a zvyčajne sa používajú na satelitoch na pozorovanie Zeme. Príklady takýchto misií zahŕňajú program Landsat alebo satelit IKONOS. Mapy krajinnej pokrývky a využívania pôdy vytvorené tematickým mapovaním možno použiť na prieskum nerastov, zisťovanie a monitorovanie využívania pôdy, odlesňovania a štúdium zdravia rastlín a plodín, vrátane rozsiahlych plôch poľnohospodárskej pôdy alebo zalesnených oblastí. Satelitné snímky Landsat používajú regulátori na monitorovanie parametrov kvality vody vrátane Secchiho hĺbky, hustoty chlorofylu a celkového fosforu. Meteorologické družice sa využívajú v meteorológii a klimatológii.
Metóda spektrálneho zobrazovania vytvára obrázky, v ktorých každý pixel obsahuje úplné spektrálne informácie, zobrazujúce úzke spektrálne rozsahy v rámci súvislého spektra. Spektrálne zobrazovacie zariadenia sa používajú na riešenie rôznych problémov, vrátane tých, ktoré sa používajú v mineralógii, biológii, vojenských záležitostiach a meraniach parametrov prostredia.
Diaľkový prieskum zeme v rámci boja proti dezertifikácii umožňuje pozorovať oblasti, ktoré sú dlhodobo ohrozené, určiť faktory dezertifikácie, posúdiť hĺbku ich vplyvu a poskytnúť potrebné informácie tým, ktorí sú zodpovední za rozhodovanie o prijatie vhodných opatrení na ochranu životného prostredia.
Výhody moderného vesmírneho diaľkového snímania s vysokým rozlíšením:
Vysoké priestorové rozlíšenie - lepšie ako 1 m v panchromatickom režime
Vysoké rádiometrické rozlíšenie - najmenej 11 bitov na pixel v panchromatickom režime
Dostupnosť 4 spektrálnych kanálov, vrátane 1 infračerveného
Možnosť získania stereo
Schopnosť aktualizovať kartografický materiál v mierke minimálne 1:5000
Frekvencia získavania údajov pre rovnakú oblasť na zemskom povrchu je 1-5 dní v závislosti od zemepisnej šírky
Možnosť objednania plochy ľubovoľného tvaru vr. snímanie rozšírených objektov
Schopnosť získať "perspektívny" prieskum s odchýlkou od najnižšieho bodu až do 45 stupňov
Veľký archív - milióny prijatých obrázkov
Efektivita: možnosť začať natáčať do 1 dňa od dátumu zadania objednávky
Jednoduché zadanie objednávky – na streľbu nie je potrebné získať povolenie od vládnych agentúr
Jednoduchosť spracovania: zákazník dostane dáta pripravené na použitie v GIS.
Optoelektronický typ snímania
Optoelektronická (OE) metóda sa vzťahuje na neviditeľnú strelnicu (nefotografickú). Má len niekoľko desaťročí existencie. Potreba rýchleho prenosu zobrazovacích materiálov z vesmíru viedla k jeho intenzívnemu vývoju, ako aj k zobrazovacím systémom skenerov. S značnou rozmanitosťou dizajnových riešení sú založené na spoločnom princípe.
Princíp snímania skenerom spočíva v čítaní prvku po prvku pozdĺž úzkeho pruhu žiarenia odrazeného zemským povrchom a obraz je snímaný vďaka pohybu nosiča, takže je prijímaný nepretržite.
Používajú sa tieto typy prieskumov: traťový, plošný, konvergentný (stereo prieskum) a rozšírený objekt (obr. "Schémy prieskumu OE").
Žiarenie prijaté zo zdroja zo Zeme sa na nosiči (lietadle alebo satelite) premení na elektrický signál, následne sa vo forme rádiového signálu dostane do pozemnej prijímacej stanice, kde sa opäť premení na elektrický signál. a zaznamenané na magnetické médiá. S takýmto prieskumom je možné na dlhú dobu nepretržite a rýchlo prijímať informácie (v reálnom čase alebo s oneskorením niekoľkých hodín) a prenášať ich na prijímaciu stanicu.
Rozlíšenie pre optoelektronické skenovanie je:
super vysoká,
vysoký,
· priemer,
nízka.
Prvé skenovacie systémy na zobrazovanie v optickom rozsahu spektra mali rozlíšenie 1-2 km, no ich zdokonaľovanie je veľmi rýchle a v súčasnosti je dosiahnuté rozlíšenie niekoľkých metrov.
Fotografovanie skenerom sa často vykonáva vo viaczónovej verzii. Väčšina skenerov pracujúcich v optickom rozsahu má tri identické kanály:
0,5-0,6 mikrónov;
0,6-0,7 mikrónu;
· 0,8-1,1 mikrónu.
Kanály v iných častiach spektra sa k nim pridávajú v rôznych prevedeniach:
v blízkej infračervenej oblasti
v tepelnom infračervenom žiarení,
panchromatický kanál pre obrázky s vyšším rozlíšením.
AT posledné roky existovala tendencia vytvárať hyperspektrálne zobrazovacie systémy, ktoré strieľajú v 10 alebo viacerých kanáloch.
Výhoda optoelektronického snímania. Toto je ich diskrétna povaha, vďaka ktorej je možné prezentovať obrázky:
Ako digitálny záznam na magnetickej páske
Ako fotoobraz (statické obrázky).
Podobné informácie.
SKENERY A SKENOVANIE
Zdrojový materiál pre tvorbu grafických kompozícií je možné nájsť v existujúcich grafických súboroch. Treba však pripomenúť, že niektoré z nich podliehajú ochrane autorských práv, a preto ich nemožno voľne kopírovať. Vlastné diela môžete vytvárať aj „od nuly“ pomocou nástrojov na kreslenie grafických editorov. Ale potom potrebujete umelecké schopnosti a zručnosti v kreslení na počítači. Existuje ďalší efektívny spôsob vytvárania počítačovej grafiky. Je založená na použití skenerov alebo digitálnych fotoaparátov. Dobré fotoaparáty sú dosť drahé a skenery úspešne dobývajú masový trh a sú celkom cenovo dostupné. Pomocou skenera môžete do počítača zadávať obrázky z novín, časopisov, kníh a fotografií, a to ako celok, tak aj po častiach, ktoré budú slúžiť ako stavebný materiál pre vaše budúce kompozície. Náčrty a polotovary môžete vytvárať najskôr na papieri a potom ich zadávať do počítača pomocou skenera a upravovať pomocou grafických editorov. Napokon, skener je jednoducho nepostrádateľný, keď potrebujete zmeniť tlačený papierový dokument na textový dokument, aby ste ho mohli otvoriť v textovom (a nie v grafickom) editore (napríklad MS Word) na prezeranie a úpravy.
Skener je zariadenie na vkladanie obrázkov do počítača. Originály obrázkov (originály) sú zvyčajne na nepriehľadných (papier) alebo priehľadných (diapozitívy, film) médiách. Zvyčajne ide o kresby, fotografie, diapozitívy a / alebo texty, ale môžu tu byť aj objemné predmety. Skener je v podstate zariadenie, ktoré preberá optickú informáciu dostupnú nášmu zraku a najprv ju prevedie do elektrickej podoby a potom ju prevedie do digitálnej formy vhodnej pre počítačový vstup. Proces skenovania originálu teda spočíva v jeho digitalizácii. Digitalizovaný obrázok (v žargóne - „skenovanie“) je možné ďalej spracovať v počítači pomocou grafického editora (napríklad Photoshop), ak ide o kresbu, alebo pomocou programu na rozpoznávanie znakov (napríklad FineReader), ak ide o text. .
Existuje veľa modelov skenerov, ktoré sa líšia technickými vlastnosťami a schopnosťami, ako aj cenou. Vôbec nejde o to, že potrebujete najvýkonnejší a najdrahší skener. Začiatočníci majú spravidla ťažkosti pri výbere modelu skenera a v budúcnosti pri jeho používaní. Chyba pri výbere skenera sa prejavuje buď v tom, že ste zaplatili málo alebo preplatili príliš veľa. Pri výbere skenera by ste mali vychádzať z úloh, ktoré s ním budete riešiť. Skenery možno použiť na bežné kancelárske úlohy, domáce zbieranie fotografií a profesionálne grafické práce. Napríklad pri webdizajne si vystačíte s najlacnejšími skenermi. Ale pre úlohy, ktoré sú v konečnom dôsledku určené na tlač, možno budete potrebovať výkonnejšie zariadenie.
Aby ste sa mohli orientovať medzi mnohými parametrami skenerov, mali by ste pochopiť, čo prakticky ovplyvňujú a na čom závisia. V tejto kapitole sa pokúsime pomôcť vyriešiť tieto problémy. Najprv musíte získať všeobecnú predstavu o princípoch konštrukcie a fungovania skenerov. Nie je to vôbec ťažké a nevyžaduje to veľa času, ale je to veľmi dôležité. Potom by ste mali pochopiť hlavné parametre ( technické údaje ah) a naučte sa niektoré typické metódy používania skenerov. Nakoniec sa musíte naučiť opravovať naskenované obrázky v grafických a iných editoroch.
Ako sú skenery usporiadané a fungujú
Pre kancelárske a domáce úlohy, ako aj pre väčšinu počítačových grafických prác, tzv ploché skenery. Rôzne modely tohto typu sú širšie ako ostatné v predaji. Začnime preto úvahou o zásadách konštrukcie a fungovania skenerov tohto konkrétneho typu. Pochopenie týchto princípov vám umožní lepšie pochopiť význam technických charakteristík, ktoré sa berú do úvahy pri výbere skenerov.
Plochý skener je obdĺžnikové plastové puzdro s vekom. Pod krytom je sklenená plocha, na ktorú sa položí originál na skenovanie. Cez toto sklo môžete vidieť niektoré útroby skenera. Skener má pohyblivý vozík, na ktorom je nainštalovaná osvetľovacia lampa a systém zrkadiel. Vozík sa posúva pomocou tzv krokový motor. Svetlo lampy sa odráža od originálu a cez sústavu zrkadiel a zaostrovacích šošoviek vstupuje do takzvanej matrice, pozostávajúcej zo snímačov, ktoré generujú elektrické signály, ktorých veľkosť je určená intenzitou svetla na ne dopadajúce. Tieto senzory sú založené na fotocitlivých prvkoch tzv nabíjacie zariadenia(CCD, Couple Charged Device - CCD). Presnejšie povedané, na povrchu CCD sa vytvára elektrický náboj úmerný intenzite dopadajúceho svetla. Ďalej je potrebné už len previesť hodnotu tohto náboja na inú elektrickú veličinu – napätie. Niekoľko CCD je umiestnených vedľa seba na rovnakom pravítku. Elektrický signál na výstupe CCD je analógová hodnota (t.j. jeho zmena je podobná zmene vstupnej hodnoty - intenzity svetla). Ďalej sa analógový signál prevedie do digitálnej formy, po ktorej nasleduje spracovanie a prenos do počítača na ďalšie použitie. Túto funkciu vykonáva špeciálne zariadenie tzv analógovo-digitálny prevodník(ADC, analógovo-digitálny prevodník - ADC). Skener teda pri každom kroku pohybu vozíka načíta jeden vodorovný pás originálu, rozdelený na diskrétne prvky (pixely), ktorých počet sa rovná počtu CCD na pravítku. Celý naskenovaný obraz pozostáva z niekoľkých takýchto pásov.
Ryža. 119. Schéma zariadenia a činnosti plochého skenera na báze CCD (CCD): svetlo lampy sa odráža od originálu a cez optický systém vstupuje do matrice fotocitlivých prvkov a potom do analógovo-digitálneho prevodníka (ADC)
Farebné skenery teraz používajú spravidla trojradový CCD a osvetľujú originál kalibrovaným bielym svetlom. Každý rad matice je navrhnutý tak, aby vnímal jednu zo základných farebných zložiek svetla (červenú, zelenú a modrú). Na oddelenie farieb sa používa buď hranol, ktorý rozkladá lúč bieleho svetla na farebné zložky, alebo špeciálny povlak CCD filtra. Existujú však aj farebné skenery s jednoradovou CCD matricou, v ktorej je originál osvetľovaný postupne tromi lampami základných farieb. Jednoradová technológia s trojitým osvetlením sa považuje za zastaranú.
Vyššie sme popísali princípy konštrukcie a činnosti takzvaných jednopriechodových skenerov, ktoré skenujú originál na jeden prejazd. Stále však existujú, aj keď už nie sú komerčne dostupné, trojpriechodové skenery. Ide o skenery s jednoradovou CCD maticou. V nich sa pri každom prechode vozíka pozdĺž originálu používa jeden zo základných farebných filtrov: pre každý prechod sa získava informácia z jedného z troch farebných kanálov obrazu. Táto technológia je tiež zastaraná.
Okrem CCD snímačov založených na CCD poli existujú snímače CIS (Contact Image Sensor), ktoré využívajú technológiu fotobuniek. Fotosenzitívne matrice vyrobené pomocou tejto technológie vnímajú spievaný odraz od originálu priamo cez sklo skenera bez použitia optických zaostrovacích systémov. To umožnilo znížiť veľkosť a hmotnosť plochých skenerov viac ako dvojnásobne (až 3-4 kg). Takéto skenery sú však vhodné len pre výnimočne ploché originály, ktoré tesne priliehajú k sklenenému povrchu pracovnej plochy. Kvalita výsledného obrazu zároveň výrazne závisí od prítomnosti cudzích zdrojov svetla (kryt skenera CIS musí byť počas skenovania zatvorený). V prípade objemných originálov kvalita zanecháva veľa požiadaviek, zatiaľ čo skenery CCO poskytujú dobré výsledky pre objemné (až niekoľko cm hlboké) objekty.
Ploché skenery môžu byť vybavené ďalšími zariadeniami, ako je adaptér diapozitívov, automatický podávač dokumentov atď. Niektoré modely sú vybavené týmito zariadeniami, iné nie.
Posuvný adaptér (Transparency Media Adapter, TMA) je špeciálny nástavec, ktorý umožňuje skenovať priehľadné originály. Transparentné materiály sa skenujú pomocou prechádzajúceho svetla, nie odrazeného svetla. Inými slovami, priehľadný originál musí byť medzi zdrojom svetla a fotocitlivými prvkami. Posuvný adaptér je zásuvný modul vybavený lampou, ktorá sa pohybuje synchronizovane s vozíkom skenera. Niekedy jednoducho rovnomerne osvetlia určitú časť pracovného poľa, aby lampu nepohli. Hlavným účelom použitia posuvného adaptéra je teda zmena polohy svetelného zdroja. "
Ak máte digitálny fotoaparát (digitálny fotoaparát), potom s najväčšou pravdepodobnosťou nepotrebujete posuvný adaptér.
Ak skenujete priehľadné originály bez použitia posuvného adaptéra, musíte pochopiť, že pri ožiarení originálu nie sú množstvá odrazeného a prechádzajúceho svetla navzájom rovnaké. Originálu tak bude chýbať časť dopadajúcej farby, ktorá sa potom odrazí od bieleho povlaku veka skenera a znova prejde originálom. Časť svetla sa bude odrážať od originálu. Pomer medzi časťami prepusteného a odrazeného svetla závisí od stupňa priehľadnosti pôvodnej plochy. Fotosenzitívne prvky matrice skenera teda dostanú svetlo, ktoré prešlo cez originál dvakrát, ako aj svetlo odrazené od originálu. Opakovaný prechod svetla cez originál ho oslabuje a interakcia odrazených a prenášaných lúčov svetla (interferencia) spôsobuje skreslenie a vedľajšie efekty videa.
ADF je zariadenie, ktoré podáva originály do skenera, čo je veľmi výhodné použiť pri streamovaní skenovania rovnakého typu obrázkov (keď nepotrebujete často prekonfigurovať skener), napríklad textov alebo kresieb približne rovnakej kvality. .
Okrem plochých skenerov existujú aj iné typy skenerov: ručné, hárkové, bubnové, posuvné, na skenovanie čiarových kódov, vysokorýchlostné na streamovanie dokumentov.
Ručný skener - prenosný skener, v ktorom sa skenovanie vykonáva ručným posúvaním po origináli. Podľa princípu činnosti je takýto skener podobný plochému skeneru. Šírka skenovacej oblasti nie je väčšia ako 15 cm. Prvé skenery na všeobecné použitie sa na trhu objavili v 80. rokoch minulého storočia. Boli ručné a umožňovali skenovanie obrázkov v odtieňoch šedej. Teraz nie je ľahké nájsť takéto skenery.
Hárkový alebo valčekový skener(Sheetfed Scanner) - skener, v ktorom sa predloha ťahá cez pevnú lineárnu maticu CCD alebo CIS, typom takéhoto skenera je fax.
Skener bubnov(Drum Scanner) - skener, v ktorom je originál upevnený na otočnom bubne a na skenovanie sa používajú fotonásobiče. Tým sa naskenuje bodkovaná oblasť obrazu a skenovacia hlava sa pohybuje pozdĺž valca veľmi blízko k originálu.
skener diapozitívov(Filmový skener) - typ plochého skenera určeného na skenovanie priehľadných materiálov (diapozitívy, negatívne filmy, röntgeny atď.). Veľkosť takýchto originálov je zvyčajne pevná. Upozorňujeme, že niektoré ploché skenery majú špeciálny nástavec (slide adaptér) určený na skenovanie priehľadných materiálov (pozri vyššie).
Skener čiarového kódu(Bar-code Scanner) - skener určený na skenovanie čiarových kódov komodít. Podľa princípu fungovania je podobný ručnému skeneru a je pripojený k počítaču alebo k špecializovanému obchodnému systému. S príslušným softvérom dokáže každý skener rozpoznať čiarové kódy.
Vysokorýchlostný skener dokumentov(Document Scanner) - typ hárkového skenera určený pre vysokovýkonný viacstranový vstup. Skenery je možné vybaviť vstupnými a výstupnými zásobníkmi s kapacitou nad 1000 listov a vstupnými informáciami s rýchlosťou nad 100 listov za minútu. Niektoré modely tejto triedy poskytujú obojstranné (duplexné) skenovanie, zvýraznenie originálu rôznymi farbami na odrezanie farebného pozadia, kompenzáciu heterogenity pozadia a majú moduly na dynamické spracovanie rôznych typov originálov.
Takže pre domácnosť a kanceláriu sa najlepšie hodí plochý skener. Ak chcete robiť grafický dizajn, potom je lepšie zvoliť CCD skener (založený na CCD matici), pretože umožňuje skenovať aj 3D objekty. Ak sa chystáte skenovať diapozitívy a iné priehľadné materiály, mali by ste zvoliť skener s adaptérom na diapozitívy. Samotný skener a príslušný diapozitív sa zvyčajne predávajú samostatne. Ak si nemôžete zakúpiť adaptér diapozitívov súčasne so skenerom, môžete si ho v prípade potreby zakúpiť neskôr. Je tiež potrebné určiť maximálne veľkosti skenovaných obrázkov. V súčasnosti je typický formát A4, ktorý zodpovedá bežnému listu papiera na písanie. Väčšina spotrebiteľských skenerov je zameraná na tento formát. Skenovanie plánov a iných návrhových dokumentov zvyčajne vyžaduje veľkosť A3, čo zodpovedá dvom listom A4 spojeným pozdĺž dlhšej strany. V súčasnosti sa ceny rovnakého typu skenerov pre formáty A4 a A3 zbližujú. Dá sa predpokladať, že originály menšie ako A4 lepšie spracuje skener orientovaný na formát A3.
Vyššie uvedené parametre ani zďaleka nevyčerpávajú celý zoznam, no v tejto fáze nášho zvažovania ich môžeme zatiaľ použiť len. Pri výbere skenera sú rozhodujúce tri aspekty: a hardvérové rozhranie(spôsob pripojenia), optoelektronický systém a softvérové rozhranie c (takzvaný modul TWAIN). Ďalej sa na ne pozrieme podrobnejšie.
Pripojenie skenera k počítaču
Naskenované dáta sa digitálne prenesú zo skenera do počítača na ďalšie spracovanie a/alebo uloženie ako súbory. Skenery je možné pripojiť k počítaču rôzne cesty. Inými slovami, môžu mať rôzne hardvérové rozhranie.
Jedným z najbežnejších je rozhranie SCSI. Zabezpečuje ho špeciálna doska (adaptér, karta) zasunutá do rozširujúceho konektora (slotu) na základnej doske počítača. K tejto doske môžete pripojiť nielen skener s rozhraním SCSI, ale aj ďalšie zariadenia (napríklad pevné disky). Rozhranie SCSI teda zabezpečuje samostatné zariadenie, ktoré už pravdepodobne v počítači máte. Takmer všetky ploché skenery s rozhraním SCSI sú vybavené skrátenou modifikáciou dosky SCSI, ku ktorej je možné pripojiť iba skener. Ak teda váš počítač nemá adaptér SCSI, ale na základnej doske je voľný vhodný slot, potom s pripojením skenera nebudú žiadne zásadné problémy. Rozhranie SCSI je spoľahlivé a poskytuje rýchly prenos dát. Možno však bude potrebné nainštalovať dosku. Ak to chcete urobiť, keď je počítač vypnutý, odstráňte kryt systémovej jednotky počítača a nainštalujte dosku rozhrania do jedného z voľných a vhodných slotov. Podrobnosti sú jasne popísané v príručke ku skeneru.
Okrem toho existujú ploché skenery, ktoré majú vlastnú dosku rozhrania, ktorá okrem prenosu dát zabezpečuje elektrickú energiu skenera zo systémovej jednotky počítača. V tomto prípade bude skener napájaný iba vtedy, keď sa spustí skenovací program. Upozorňujeme, že doska rozhrania skenera sa môže zmestiť do ISA slotu alebo PCI slotu na základnej doske počítača. Pred výberom takéhoto skenera by ste si preto mali zistiť, či má váš počítač voľný vhodný slot.
Ak často musíte premiestňovať skener a pripájať ho k jednému alebo druhému počítaču, vyššie opísané metódy sa môžu zdať nepohodlné: musíte zakaždým vypnúť počítač, odstrániť kryt, odstrániť alebo nainštalovať dosku rozhrania. Na druhej strane, všetky tieto domáce práce s primeranou zručnosťou vyžadujú len 5 - 10 minút.
Existujú skenery, ktoré sa pripájajú k portu USB (k univerzálnej sériovej zbernici) počítača. Toto je najpohodlnejšie a najrýchlejšie rozhranie, ktoré nevyžaduje inštaláciu dosky do systémovej jednotky a niekedy ani vypnutie počítača. USB port zabezpečuje nielen výmenu dát medzi počítačom a k nemu pripojeným externým zariadením, ale aj napájanie tohto zariadenia zo systémového napájania. Neplatí to však pre všetky zariadenia. Niektoré z nich sú vybavené vlastným napájaním a pri ich pripájaní káblom k počítaču je potom spravidla potrebné tento vypnúť. V každom prípade by ste pred pripojením skenera k USB portu mali zistiť, ako presne to urobiť v dodanom návode. Okrem toho musíte mať na pamäti, že porty USB nie sú dostupné na starších modeloch počítačov (prvé Pentium a staršie).
Mnoho modelov plochých skenerov sa pripája k paralelnému portu počítača (LPT), ku ktorému je zvyčajne pripojená tlačiareň. Skener sa v tomto prípade pripája káblom priamo k portu LPT a tlačiareň sa pripája k prídavnému konektoru na tele skenera. Toto rozhranie je pomalšie ako tie popísané vyššie. Ak chcete pripojiť skener k portu LPT, nemusíte odstraňovať kryt systémovej jednotky, ale počas tejto operácie musíte stále vypnúť počítač.
Vo všeobecnosti možno na prácu s grafikou použiť skenery s ktorýmkoľvek z vyššie uvedených rozhraní. Uprednostňujeme však rozhrania SCSI a USB z dôvodov spoľahlivosti, rýchlosti a jednoduchosti použitia.
Hlavné charakteristiky opticko-elektronického systému skenera
Uvažujme o hlavných charakteristikách opticko-elektronického systému skenera: rozlíšenie, farebná hĺbka, bitová hĺbka, optická hustota a oblasť s vysokým rozlíšením.
Povolenie
Rozlíšenie resp rozlíšenie skenera- parameter, ktorý charakterizuje maximálnu presnosť alebo mieru detailu pri zobrazení originálu v digitálnej podobe. Rozlíšenie sa meria v pixelov na palec(pixely na palec, ppi). Rozlíšenie sa často uvádza v bodoch na palec (dpi), ale táto jednotka je tradičná pre výstupné zariadenia (tlačiarne). Keď už hovoríme o rozlíšení, budeme používať ppi. Rozlišujte hardvérové (optické) a interpolačné rozlíšenie skenera.
Hardvérové (optické) rozlíšenie
Hardvérové (optické) rozlíšenie (Hardware/optical Resolution) priamo súvisí s hustotou umiestnenia fotocitlivých prvkov v matrici skenera. Toto je hlavný parameter skenera (presnejšie jeho opticko-elektronického systému). Zvyčajne je špecifikované horizontálne a vertikálne rozlíšenie, napríklad 300 x 600 ppi. Mali by ste sa zamerať na menšiu hodnotu, teda na horizontálne rozlíšenie. Vertikálne rozlíšenie, ktoré je zvyčajne dvojnásobkom horizontálneho, sa v konečnom dôsledku získa interpoláciou (spracovaním výsledkov priameho snímania) a nesúvisí priamo s hustotou snímacích prvkov (ide o tzv. dvojkrokové rozlíšenie). Ak chcete zvýšiť rozlíšenie skenera, musíte zmenšiť veľkosť fotocitlivého prvku. Ale ako sa veľkosť zmenšuje, citlivosť prvku na svetlo sa stráca a v dôsledku toho sa zhoršuje pomer signálu k šumu. Zvýšenie rozlíšenia je teda netriviálnym technickým problémom.
Rozlíšenie interpolácie
Interpolované rozlíšenie - rozlíšenie obrazu získaného ako výsledok spracovania (interpolácie) naskenovaného originálu. Toto umelé zvýšenie rozlíšenia zvyčajne nezlepší kvalitu obrazu. Predstavte si, že skutočne naskenované obrazové body sa posunú od seba a do výsledných medzier sa vložia „vypočítané“ obrazové body, podobne ako v istom zmysle ich susedia. Výsledok takejto interpolácie závisí od jej algoritmu, ale nie od skenera. Túto operáciu však možno vykonať pomocou grafického editora, akým je napríklad Photoshop, a dokonca lepšie ako vlastný softvér skenera. Rozlíšenie interpolácie je spravidla niekoľkonásobne väčšie ako hardvérové, no v praxi to nič neznamená, hoci to môže kupujúceho zavádzať. Významným parametrom je práve hardvérové (optické) rozlíšenie.
Technický pas skenera niekedy jednoducho označuje rozlíšenie. V tomto prípade máme na mysli hardvérové (optické) rozlíšenie. Často sa uvádza hardvérové aj interpolačné rozlíšenie, napríklad 600 x 1 200 (9 600) ppi. Tu je 600 hardvérové rozlíšenie a 9600 je rozlíšenie interpolácie.
Viditeľnosť čiary
Zistiteľnosť čiar - maximálne množstvo paralelné čiary na palec, ktoré skener reprodukuje ako samostatné čiary (bez lepenia). Tento parameter charakterizuje vhodnosť skenera pre prácu s kresbami a inými obrázkami obsahujúcimi veľa malých detailov. Jeho hodnota sa meria v riadkoch na palec (riadky na palec, Ipi).
Aké rozlíšenie skenera mám zvoliť?
Táto otázka je najčastejšie kladená pri výbere skenera, keďže rozlíšenie je jedným z najdôležitejších parametrov skenera, od ktorého výrazne závisí možnosť získania kvalitných výsledkov skenovania. To však vôbec neznamená, že sa treba snažiť o čo najvyššie rozlíšenie, najmä preto, že je to drahé.
Pri vývoji požiadaviek na rozlíšenie skenera je dôležité pochopiť všeobecný prístup. Skener je zariadenie, ktoré prevádza optickú informáciu o origináli do digitálnej podoby a teda vykonáva jej vzorkovanie. V tejto fáze úvah sa zdá, že čím jemnejšia je diskretizácia (čím väčšie rozlíšenie), tým nižšia je strata pôvodnej informácie. Výsledky skenovania sú však určené na zobrazenie pomocou nejakého výstupného zariadenia, ako je monitor alebo tlačiareň. Tieto zariadenia majú svoje vlastné rozlíšenie. Napokon, ľudské oko má schopnosť vyhladzovať obrazy. Okrem toho vytlačené originály získané tlačou alebo pomocou tlačiarne majú tiež diskrétnu štruktúru (tlačená obrazovka), aj keď to nemusí byť viditeľné voľným okom. Tieto originály majú svoje rozlíšenie.
Existuje teda originál s vlastným rozlíšením, skener s vlastným rozlíšením a výsledok skenovania, ktorého kvalita by mala byť čo najvyššia. Kvalita výsledného obrázku závisí od nastaveného rozlíšenia skenera, avšak do určitej hranice. Ak nastavíte rozlíšenie skenera na vyššie ako prirodzené rozlíšenie originálu, kvalita výsledku skenovania sa vo všeobecnosti nezlepší. Tým nechcem povedať, že skenovanie vo vyššom rozlíšení ako je originál je zbytočné. Existuje niekoľko dôvodov, prečo by sa to malo robiť (napríklad keď sa chystáme zväčšiť obrázok pri výstupe na monitor alebo tlačiareň, alebo keď sa potrebujeme zbaviť moaré). Tu upozorňujeme na fakt, že zlepšenie kvality výsledného obrázku zvýšením rozlíšenia skenera nie je neobmedzené. Rozlíšenie skenovania môžete zvýšiť bez toho, aby ste zlepšili kvalitu výsledného obrázka, ale zvýšili jeho veľkosť a čas skenovania.
O voľbe rozlíšenia skenovania si v tejto kapitole povieme viackrát. Rozlíšenie skenera je maximálne rozlíšenie, ktoré je možné nastaviť pri skenovaní. Aké rozlíšenie teda potrebujeme? Odpoveď závisí od toho, aké obrázky sa chystáte skenovať a na akých zariadeniach chcete vytlačiť. Nižšie uvádzame len orientačné hodnoty.
Ak sa chystáte skenovať obrázky pre neskoršie zobrazenie na obrazovke monitora, potom je zvyčajne postačujúce 72-100 ppi. Pre výstup na bežnú kancelársku alebo domácu atramentovú tlačiareň - 100-150 ppi, na kvalitnú atramentovú tlačiareň - od 300 ppi.
Pri skenovaní textov z novín, časopisov a kníh za účelom následného spracovania programami na optické rozpoznávanie znakov (OCR - Optical Character Recognition) je zvyčajne potrebné rozlíšenie 200-400 ppi. Pre výstup na obrazovku alebo tlačiareň je možné túto hodnotu niekoľkokrát znížiť.
Pre amatérsku fotografiu je zvyčajne potrebných 100-300 ppi. Pre ilustrácie z luxusných tlačených albumov a bookletov - 300-600ppi.
Ak sa chystáte zväčšiť obrázok pre zobrazenie na obrazovke alebo tlačiarni bez straty kvality (čistoty), rozlíšenie skenovania by sa malo nastaviť s určitou rezervou, t. j. zvýšiť ho 1,5-2 krát v porovnaní s vyššie uvedenými hodnotami.
Reklamné agentúry napríklad vyžadujú kvalitné skenovanie diapozitívov a papierových originálov. Pri skenovaní diapozitívov na tlač vo formáte 10 x 15 cm je potrebné rozlíšenie 1200 ppi a vo formáte A4 - 2400 ppi.
Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme povedať, že vo väčšine prípadov je hardvérové rozlíšenie skenera 300 ppi dostačujúce. Ak má skener rozlíšenie 600 ppi, je to veľmi dobré.
Farebná hĺbka a bitová hĺbka
Farebná hĺbka, ako sme si povedali v kapitole 1, je určená počtom farieb, ktoré môžu byť prenesené (reprezentované), alebo počtom číslic (bitov) digitálneho kódu obsahujúceho popis farby jedného pixelu. Jedno s druhým súvisí jednoduchým vzorcom:
Počet farieb = 2 Počet bitov
V skeneri sa elektrický analógový signál z matrice fotocitlivých prvkov prevádza na digitálny pomocou analógovo-digitálneho prevodníka (ADC). Digitálny signál, ktorý nesie informáciu o farbe pixelov, je charakterizovaný bitovou hĺbkou, t.j. počtom binárnych číslic (bitov), ktoré kódujú informáciu o farbe každého pixelu. ADC a kvalita fotosenzitívnych prvkov skenera určujú farebnú hĺbku, ktorú môže poskytnúť. V súčasnosti všetky farebné ploché skenery na všeobecné použitie poskytujú minimálne 24-bitovú farebnú hĺbku (8 bitov pre každú z troch základných farebných zložiek). Čo sa týka počtu farieb, je to 224 = 16 777 216, čo je celkom dosť. Zároveň existujú skenery s 30-bitovým a 36-bitovým zobrazením farieb (10, resp. 12 bitov pre každý komponent). V skutočnosti budete pracovať s 24-bitovými farbami, ale s väčším ADC, ktorý má nadbytočné informácie, môžete farebne upraviť obrázok vo väčšom rozsahu bez straty kvality. Skenery, ktoré majú väčšiu farebnú hĺbku (bitovú hĺbku), umožňujú uložiť viac odtieňov a gradácií farieb v tmavých farbách. Okrem toho najmenej významné bity výstupného kódu ADC zvyčajne kolíšu (obsahujú chyby konverzie). Čím väčšia je bitová hĺbka ADC, tým menší je vplyv chýb prevodu na konečný výsledok.
Optická hustota
koncepcie optická hustota(Optical Density) sa týka predovšetkým skenovaného originálu. Tento parameter charakterizuje schopnosť originálu absorbovať svetlo; označuje sa ako D alebo OD. Optická hustota sa vypočíta ako logaritmus pomeru intenzít dopadajúceho a odrazeného (v prípade nepriehľadných originálov) alebo prepusteného (v prípade priehľadných originálov) intenzity svetla. Minimálna optická hustota (D min) zodpovedá najsvetlejšej (priehľadnej) oblasti originálu a maximálna hustota (D max) zodpovedá najtmavšej (najmenej priehľadnej) oblasti. Rozsah možných hodnôt optickej hustoty je medzi 0 (dokonale biely alebo úplne priehľadný originál) a 4 (čierny alebo úplne nepriehľadný originál).
Typické hodnoty optickej hustoty pre niektoré typy originálov sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:
Dynamický rozsah skenera je určený maximálnymi a minimálnymi hodnotami optickej hustoty a charakterizuje jeho schopnosť pracovať s rôznymi typmi originálov. Dynamický rozsah skenera súvisí s jeho bitovou hĺbkou (farebná bitová hĺbka): čím vyššia je bitová hĺbka, tým väčší je dynamický rozsah a naopak. Pre mnohé ploché skenery, predovšetkým tie, ktoré sú určené na kancelársku prácu, toto nastavenie nie je určené. V takýchto prípadoch sa za hodnotu optickej hustoty považuje približne 2,5 (typická hodnota pre kancelárske 24-bitové skenery). Pre 30-bitový skener sa tento parameter rovná 2,6-3,0 a pre 36-bitový skener - od 3,0 a vyššie.
Keď sa dynamický rozsah zvyšuje, skener lepšie reprodukuje gradáciu jasu vo veľmi svetlých a veľmi tmavých oblastiach obrázka. Naopak, pri nedostatočnom dynamickom rozsahu sa strácajú obrazové detaily a plynulosť farebných prechodov v tmavých a svetlých oblastiach.
Oblasť s vysokým rozlíšením
Niektoré ploché skenery môžu používať voliteľnú šošovku s vysokým zväčšením. Pre tento prípad sú v technickom liste uvedené rozmery časti pracovného poľa skenera, v ktorej je možné vykonávať skenovanie s niekoľkonásobne zvýšeným rozlíšením. Toto oblasť s vysokým rozlíšením(High Resolution Area, HRA) je zvyčajne oveľa menšia ako pracovné pole.
Softvér skenera
Softvér skenera pozostáva z dvoch častí: softvérového rozhrania a balíka grafických aplikácií. Softvérové rozhranie zabezpečuje ovládanie skenera, ako aj jeho komunikáciu s grafickými programami tretích strán. Toto je takzvaný TWAIN modul alebo ovládač skenera. Hovorí sa, že TWAIN je skratka pre Toolkit Without An Interesting Name. V podstate je špecifikácia TWAIN štandardom pre aplikačné programovacie rozhranie periférnych zariadení vrátane skenerov. TWAIN musí byť kompatibilný so všetkými komerčne dostupnými skenermi, digitálnymi fotoaparátmi a inými vstupnými perifériami. Štandard TWAIN podporujú takmer všetky grafické programy. Systém Windows 98 a novší obsahuje modul TWAIN. Stále sa však odporúča nainštalovať modul TWAIN, ktorý sa dodáva so skenerom (rovnako ako nainštalovať ovládač od výrobcu zariadenia).
Pripojením skenera k počítaču a nainštalovaním modulu TWAIN môžete spustiť skenovanie z grafického programu, ako je Photoshop, MS PhotoEditor, ACDSee, FineReader a mnoho ďalších. Príkazy skenovania sú v rôznych programoch pomenované inak: Import>TWAIN, Získať, Skenovať atď. V grafickom editore Photoshopu sa príkaz skenovania vyberie v menu Súbor> Importovať (Súbor> Importovať), v ACDSee - Súbor> Získať.
Modul TWAIN má používateľské rozhranie (dialógové okno), ktoré vám umožňuje konfigurovať nastavenia skenovania. Vzhľad a skladba parametrov tohto modulu môže byť rôzna, keďže výrobcovia softvéru pre skenery sú limitovaní len samotným štandardom TWAIN a nikto ich netrápi zlepšovaním používateľského rozhrania. Zároveň existuje štandardná sada parametrov, ktoré sú prítomné vo všetkých rozhraniach: výber režimu a oblasti skenovania, rozlíšenie, kontrast, jas atď.
Okrem modulu TWAIN softvér skenera zvyčajne obsahuje nejaký druh, zvyčajne veľmi skromných možností, grafický editor a prípadne program na optické rozpoznávanie znakov (OCR). Ak už máte v počítači nainštalované spoľahlivé programy, ako napríklad Photoshop a systém FineReader OCR, nepotrebujete ďalší softvér, ktorý sa dodáva so skenerom.
Všimnite si, že existujú skenery s vlastným programovacím rozhraním iným ako TWAIN. V tomto prípade sa výsledok skenovania uloží do súboru s grafickým formátom (napríklad TIFF), ktorý je možné následne otvoriť na prezeranie a úpravu v grafickom editore.
Skenovanie
Teraz, keď ste vyriešili problém s výberom skenera, môžete začať so zábavnou časťou – skenovaním obrázkov, textu a dokonca aj objemných predmetov a zadávaním týchto informácií do počítača.
Konfigurácia základných nastavení skenovania
Poďme sa pozrieť na základné možnosti skenovania, ktoré je možné konfigurovať pomocou grafického rozhrania modulu TWAIN. Pre konkrétnosť sme si ako príklad zobrali rozhranie skenera MFS 1200SP od Musteku. Ide o jednopriechodový farebný plochý skener na báze CCD s optickým rozlíšením 600 ppi a interpolačným rozlíšením 9600 ppi, farebnou hĺbkou 30 bitov, pripojený k počítaču cez adaptér SCSI alebo vlastnú dosku rozhrania; formát A4; hmotnosť 1 kg. My, autori knihy, tento skener s radosťou používame už päť rokov.
Jedným z typických spôsobov práce je zavolať dialógové okno skenera z aplikačného programu, ako je napríklad grafický editor alebo systém OCR. V takom prípade sa výsledok skenovania okamžite načíta do editora, čo je veľmi výhodné, pretože len zriedka sa dá zaobísť bez aspoň miernej korekcie naskenovaného obrázka. Upozorňujeme, že niektoré skenery sa zapnú automaticky, keď sú vyvolané z aplikačného programu, zatiaľ čo iné musíte najskôr zapnúť špeciálnym vypínačom.
Ryža. 120. Dialógové okno skenera Mustek MFS 1200SP
Vo Photoshope sa skener zavolá príkazom Súbor> Import (Súbor> Import)> Scanner_name. Tým sa otvorí dialógové okno skenera (rozhranie jeho modulu TWAIN). Okrem toho sa môže okamžite otvoriť ďalšie okno s ukážkou obrázka a výberom oblasti, ktorá sa má skenovať.
Ak sa neotvorí automaticky, kliknite na tlačidlo Predskenovať v dialógovom okne skenera.
Takže dialógové okno skenera na obrazovke monitora. Preto je skener nainštalovaný v počítači a je prepojený s grafickou aplikáciou. Teraz môžete spustiť skutočné skenovanie. Otvorte kryt skenera, položte originál (lícom nadol) na oblasť skenovania (sklo), zatvorte kryt a kliknite na tlačidlo Predskenovať v dialógovom okne. V dôsledku toho sa obrázok originálu naskenovaný v nízkom rozlíšení zobrazí v okne náhľadu. Toto je hrubý náčrt originálu. Ešte sa to nedostalo do finálneho skenovania. Teraz môžete vybrať oblasť skenovania, t.j. oblasť originálu, ktorú potrebujete. Ak to chcete urobiť, pomocou myši posuňte a/alebo zmeňte veľkosť rámu, ktorý je viditeľný na pozadí náčrtu. Pre presnejšie umiestnenie rámu môžete použiť klávesy so šípkami a súčasne stlačiť kláves
Pri nastavovaní parametrov sa najčastejšie snažia nájsť kompromis medzi kvalitou výsledného obrazu (skenovania), jeho objemom a časom skenovania. Zlepšenie kvality zvyčajne prichádza so zvýšením pamäte a času. Časová náročnosť sa stáva značnou, ak potrebujete naskenovať veľa originálov za sebou, napríklad niekoľko desiatok fotografií alebo stránok časopisov. Skenovanie s veľkou rezervou rozlíšenia vedie k veľkej spotrebe pamäte a miesta na disku. Napríklad farebná fotografia s rozmermi 4 x 6 palcov (približne 10 x 15 cm) by si pri skenovaní pri 600 ppi vyžadovala viac ako 25 MB. Spracovanie takýchto veľkých obrázkov je pomalé.
Existujú dva hlavné prístupy k výberu parametrov skenovania. Prvým je, že kvalitu výsledku by mali určovať predovšetkým vlastnosti výstupných zariadení a materiálov (monitor, tlačiarne rôznych typov, tlačové zariadenia, tlač na novinový alebo natieraný papier a pod.). Podľa tohto prístupu sa neoplatí vytvárať obraz veľmi vysokej kvality, ak jeho výstup budú produkovať zariadenia so slabým výkonom („nie krmivo pre kone“). Pri zmene typu výstupného zariadenia sa však často ukáže, že musíte obrázok znova naskenovať, ale s inými hodnotami parametrov. Tento prístup je typický pre kancelársku prácu, ale často ho používajú dizajnéri. Podľa druhého prístupu by sa pri skenovaní malo získať maximum možnej grafickej informácie o origináli a až potom spracovať v editore vo vzťahu k typu výstupného zariadenia. Mottom tohto prístupu je: „to, čo máme, môžeme vždy opustiť. Tento prístup sa používa, keď nie je vopred známe, kde a ako bude obrázok použitý. Je to typické predovšetkým pre dizajnérov.
Výber režimu skenovania
Najprv musíte vybrať režim skenovania, ktorý zodpovedá typu originálu a/alebo požadovanému výsledku. Spravidla si môžete vybrať nasledujúce režimy:
- Farba (Farba). Farebný obraz vykreslený v modeli RGB
- Gray alebo Grayscale (V odtieňoch sivej). Obrázky s hladkými prechodmi v odtieňoch šedej
- Artline (ľubovoľné línie). Čiernobiely obraz bez poltónov
- Poltón (Halftone). Čiernobiely obraz tvorený pravidelne rozmiestnenými bodkami rôznych veľkostí alebo ťahov (tlačený raster)
V zásade si môžete vybrať ktorýkoľvek z dostupných režimov skenovania bez ohľadu na zdrojový obrázok (originál). Napríklad originály v odtieňoch sivej je možné skenovať vo farebnom režime a naopak, farebné originály je možné skenovať v režime odtieňov sivej. Výber optimálneho režimu závisí od originálu aj od vášho účelu. Charakteristika režimov vo vyššie uvedenom zozname slúži hlavne ako návod pre začiatočníkov. Skúsení skenery si ľahko vyberú režim podľa toho, s čím majú do činenia a čo chcú získať. Svoje skúsenosti sa však naučili z mnohých experimentov. Odporúčame vám ísť touto cestou. Tu je niekoľko všeobecných pokynov.
Ryža. 121. Typ obrázka Artline
Výber rozlíšenia skenovania
Skener, ako je uvedené vyššie, má rozlíšenie určené jeho konštrukčnými vlastnosťami. Môže to byť hardvér (optický) alebo interpolácia (rekonštruovaný počítač). Rozlíšenie je maximálna charakteristika určená technické vlastnosti skener. Pri skenovaní obrázka si však môžete ľubovoľne zvoliť, v akom rozlíšení sa to má v tomto konkrétnom prípade vykonať. Nastavené rozlíšenie skenovania môže byť menšie alebo rovnaké ako hardvérové (optické) rozlíšenie skenera, ale môže ho aj prekročiť. V druhom prípade môžeme hovoriť iba o interpolačnom rozlíšení. Keď je nastavené rozlíšenie interpolačného skenovania, okrem samotného hardvéru sú zahrnuté aj transformácie softvéru. Ten môže byť dobrý alebo zlý: všetko závisí od algoritmu konverzie a pôvodného obrázka.
Kvalita výsledného obrázka, veľkosť pamäte, ktorú zaberá, a rýchlosť skenovania závisia od voľby rozlíšenia skenovania. Kvalita obrazu je v prvom rade jeho jasnosť, plynulosť farebných prechodov. Inými slovami, dobrý výsledok skenovania by nemal vyzerať výrazne horšie ako originál.
Čím nižšie rozlíšenie, tým nižšia je hlasitosť a čas strávený skenovaním a naopak. S kvalitou výsledku je však situácia zložitejšia. To naznačuje analógiu s výberom rybárskej siete. Akú sieť si vybrať - s malými alebo veľkými článkami, závisí od veľkosti rýb, ktoré chcete chytiť. Skener je zariadenie, ktoré extrahuje informácie obsiahnuté v obrázku. Nemôžete získať viac informácií, ako bolo v origináli, ale ich popis môže byť zbytočný. Nadmerné popisy grafických informácií sú zvyčajne vyjadrené v nadmerne veľkých objemoch zodpovedajúcich súborov. V ideálnom prípade chceme skener nastaviť tak, aby z originálu vytiahol čo najviac grafických informácií, alebo aspoň nie menej, ako je potrebné.
Schopnosť zvoliť si správne rozlíšenie skenovania prichádza so skúsenosťami. Experimenty však možno zefektívniť tak, aby skúsenosti prichádzali rýchlejšie. Pre jednoduchosť možno obrázky rozdeliť do dvoch hlavných typov: fotografie a kresby. Obrázky ako fotografie (fotografie, maľby atď.) sa vyznačujú veľkým počtom odtieňov a plynulými prechodmi, zatiaľ čo kresby (plagáty, kresby, rytiny atď.) sa vyznačujú relatívne malým počtom odtieňov, prítomnosťou kontúr a zvýšený kontrast. Do triedy fotografií teda spadajú nielen fotografie, ale nielen obrázky vytvorené ceruzkou, štetcom či perom patria do triedy ručne kreslenej grafiky. Niekedy existujú obrázky, ktoré je ťažké s istotou priradiť k jednému alebo druhému typu. V tomto prípade skúste to a to. Potom urobte niekoľko obrázkov každého typu a naskenujte ich v rôznych rozlíšeniach. Začnite s minimálnou hodnotou 72 ppi a postupne ju zvyšujte až po optické rozlíšenie skenera. Počas experimentu je potrebné nastaviť dve hodnoty rozlíšenia:
- z ktorej sa kvalita obrazu stáva prijateľnou;
- z ktorých sa kvalita obrazu prakticky nemení.
Spriemerovaním údajov získaných pre každý typ obrázka získate hodnotu rozlíšenia, ktorá by sa mala nastaviť pri prvom pokuse o skenovanie. Pri skenovaní je situácia približne rovnaká ako pri použití profesionálneho fotoaparátu, kedy je potrebné manuálne nastaviť rýchlosť uzávierky, clonu a ohniskovú vzdialenosť (ostrosť). Skúsený fotograf rýchlo vyhodnotí objekt a nastaví požadované parametre svojho fotoaparátu. Profesionál však urobí viacero záberov toho istého objektu s mierne odlišnými nastaveniami fotoaparátu. Rovnako tak skenovanie často vyžaduje viacero pokusov.
Pri nastavovaní rozlíšenia skenovania by ste mali zvážiť aj to, či sa obrázok zväčší pri zobrazení na obrazovke monitora alebo pri tlači. So zväčšovaním veľkosti (t. j. s rozťahovaním) sa môže kvalita obrazu vo všeobecnosti zhoršiť. V tomto prípade sa vytvorí obrázok s určitým rozlíšením. Ak teda má zväčšiť obraz dvakrát, tak rozlíšenie by malo byť dvakrát väčšie ako to, ktoré postačovalo na pôvodné rozmery. Na druhej strane, ak máte v úmysle zobraziť zmenšený obraz na monitore alebo vytlačiť, možno by bolo vhodné primerane znížiť rozlíšenie. Malé obrázky by mali mať malé rozlíšenie. Táto situácia často nastáva pri webdizajne, kde je ten istý obrázok často prezentovaný v dvoch verziách: malá (miniatúra, miniatúra) – nízke rozlíšenie a veľká – vysoké rozlíšenie.
Ak má váš počítač dostatočne veľkú pamäť a čas strávený skenovaním nie je pre vás kritický, môžete odporučiť nastavenie rozlíšenia na rovnakú hodnotu ako hardvérové (optické) rozlíšenie skenera. Potom je možné v prípade potreby zmenšiť rozlíšenie výsledného obrázku pomocou grafického editora. Vo Photoshope sa to robí pomocou príkazu Obrázok> Veľkosť obrázka (Obrázok> Veľkosť obrázka). Zvýšenie rozlíšenia pomocou grafického editora však nezlepší kvalitu obrazu. Prevzorkovanie odstraňuje pixely z obrázka a tým znižuje množstvo grafických informácií. Keď sa rozlíšenie zvýši, grafický editor pridá pixely pomocou nejakého interpolačného algoritmu (berúc do úvahy hodnoty susedných pixelov) na výpočet ich hodnôt.
Ryža. 123. Veľkosť a rozlíšenie obrázka vo Photoshope
Vo všeobecnosti je lepšie optimalizovať výsledný obrázok pomocou výkonného editora obrázkov, akým je napríklad Photoshop. Práca s grafikou z pohľadu dizajnéra (umelca) väčšinou prebieha v priestore grafického editora, a nie v softvéri skenera. To však neznamená, že softvér skenera (rozhranie TWAIN) by mal byť navždy zabudnutý. Hoci boli vytvorené predovšetkým preto, aby umožnili používateľovi pracovať so skenerom bez závislosti od grafického softvérového balíka, ktorý majú, niekedy sa dajú efektívne použiť ešte predtým, ako Photoshop ukázal svoju plnú silu.
V nasledujúcej tabuľke sú ako príklad uvedené náklady na pamäť pri skenovaní obrázka s rozmermi 4 x 4 palce (11 x 11 cm) v rôznych režimoch a rozlíšeniach.
| Typ obrázka | Objem obrazu v rôznych rozlíšeniach | |||
| 100 ppi | 150 ppi | 300 ppi | 600 ppi | |
| farba | 469 kB | 1 MB | 4,12 MB | 16,5 MB |
| Šedá | 156 kB | 352 kB | 1,37 MB | 5,5 MB |
| umelecká línia | 19,5 kB | 44 kB | 175 kB | 703 kB |
Na záver rozhovoru o rozlíšení skenovania si pripomeňme okolnosti, ktoré treba pri výbere rozlíšenia dodatočne zohľadniť. Po prvé, ak je naskenovaný obrázok určený na tlač na laserovej alebo atramentovej tlačiarni, nastavené rozlíšenie môže byť 3-4 krát menšie ako rozlíšenie tlačiarne. Platí to predovšetkým pre farebné obrázky alebo obrázky v odtieňoch sivej (odtiene šedej). Pri obrázkoch Artline alebo Halftone by sa rozlíšenie skenovania malo zvoliť čo možno najviac rovnaké ako rozlíšenie tlačiarne. Napríklad, ak máte bežnú atramentovú tlačiareň s rozlíšením 300 ppi, potom. skúste najskôr naskenovať obrázok pri rozlíšení 75 ppi. Ak je výsledok neuspokojivý, zdvojnásobte rozlíšenie skenovania. Po druhé, pri skenovaní obrázkov z vysokokvalitných výtlačkov je často potrebné zmeniť rozlíšenie. Dôvodom je takzvané moaré - účinok interakcie niekoľkých periodických štruktúr (in tento prípad diskrétne skenovacie štruktúry a tlačený raster). Často je tento optický vedľajší efekt eliminovaný voľbou vyššieho rozlíšenia skenovania. Potlačenie moaré bude podrobnejšie diskutované nižšie. Po tretie, pri výbere počiatočných a v prípade potreby následných hodnôt rozlíšenia skenovania by sme sa mali snažiť zabezpečiť, aby zvolené rozlíšenie bolo násobkom optického rozlíšenia skenera, delené celou mocninou dvoch:
Nastavené rozlíšenie = Optické rozlíšenie: 2 i , kde i = 0, 1,2, 3,...
Ak je napríklad optické rozlíšenie skenera 600 ppi, rozlíšenie skenovania, ktoré sa má nastaviť, by malo byť čo najbližšie k 600, 300, 150, 75 ppi. Táto voľba prispieva k dosiahnutiu najvyššej čistoty výsledku skenovania.
Korekcia tónov obrazu
Softvér skenera zvyčajne umožňuje nastaviť parametre korekcie tónov - jas, kontrast, gama a iné (napríklad úrovne čiernej a bielej). Schopnosť upraviť tieto nastavenia pred skenovaním je veľmi dôležitá.
Úrovne čiernej a bielej je obzvlášť užitočné upraviť, ak predloha nie je kontrastná a nevýrazná, t. j. neexistujú oblasti s vysokým a veľmi nízkym jasom a všetky grafické informácie sú sústredené v stredných tónoch. V takýchto prípadoch sa vedľa originálu umiestnia biele a čierne listy papiera a oblasť skenovania sa vyberie na zachytenie týchto špeciálnych príloh. Neskôr ich možno z výsledku skenovania odstrániť pomocou grafického editora. Táto technika vám umožňuje opraviť výsledok automatického nastavenia úrovní čiernej a bielej, ktoré skener vykoná počas predbežného skenovania.
Ak je výsledok skenovania príliš tmavý alebo svetlý, je lepšie upraviť parameter gama (ak samozrejme existuje) ako jas a kontrast. Pripomeňme, že gama ovplyvňuje stredné tóny obrazu, pričom najtmavšie a najsvetlejšie pixely ponecháva nezmenené, to znamená, že zachováva hranice rozsahu jasu pixelov. Inými slovami, korekcia obrazu pomocou parametra gama je zhovievavejšia.
Ryža. 124. Okno tonálnych nastavení skenera Mustek MFS I200SP
Keď sa tónová korekcia vykonáva pred konečným skenovaním, je potrebné pamätať na to, že sa vykonáva nastavenie skenera, aby sa z originálu extrahovalo maximum grafických informácií. Veľké množstvo grafických informácií nie je vždy vyjadrené vo forme jasného a kontrastného obrazu. Napríklad v prípade fotografií je výsledok skenovania s vysokým kontrastom, o ktorý sa začiatočníci zvyčajne usilujú, najčastejšie spôsobený stratou pôvodných informácií. Ak máte v úmysle ďalej spracovať obrázok v editore, nemali by ste zneužívať nadhodnotenie jasu a kontrastu pomocou softvéru skenera, pretože v tmavých a veľmi svetlých oblastiach môže dôjsť k strate jemných detailov.
Upozorňujeme, že vybraté nastavenia skenovania sa zachovajú, kým ich znova nezmeníte. Kliknutím na tlačidlo Obnoviť obnovíte predvolené nastavenia a kliknutím na tlačidlo Ukážka zobrazíte výsledky svojich výberov v okne ukážky.
V prípade potreby je možné výsledok skenovania opraviť v grafickom editore, napríklad vo Photoshope. Toto je zvyčajne potrebné, pokiaľ nejde o skenovanie konceptu s faxovou kvalitou.
Ovládanie moaré
Nie je nezvyčajné, že obrázky naskenované z tlačených originálov, ktoré boli vytvorené typograficky, majú jemnú vzorovanú mriežku. V tomto prípade je to zvyčajne tým výraznejšie, čím je originál kvalitnejší. Tento efekt sa nazýva moaré. Moaré je v podstate interferenčný vzor, ktorý je výsledkom kombinácie typografickej obrazovky s inými pravidelnými štruktúrami, ako je štruktúra pixelov obrazovky a proces diskrétneho skenovania. Vezmite dva hrebene s rôznou frekvenciou zubov, položte ich na seba a pozerajte sa v prechádzajúcom svetle, pričom jeden hrebeň mierne posuniete voči druhému. Pozorovaný optický efekt sa nazýva interferenčný obrazec.
Ryža. 125. Model ilustrujúci mechanizmus výskytu moaré
Grafické prvky s periodickou štruktúrou (napríklad mikrofón alebo moskytiéra, šachovnicový vzor, paralelné alebo radiálne sa rozbiehajúce čiary) môžu tiež spôsobiť moaré. Moaré sa môže vyskytnúť aj na čiarovom grafe. S najväčšou pravdepodobnosťou sa však objaví pri skenovaní obrázkov získaných typografickou metódou.
Ryža. 126. Jemná sieťovina v obraze, najmä v jeho svetlých oblastiach - moaré
Moaré sa teda môže objaviť, ak má originál vytlačený raster a rozlíšenie skenovania je blízke násobku vytlačenej rastrovej čiary. Najčastejšie sa to stane, keď je zvolené rozlíšenie blízke samotnej lineatúre. Lineatúra (priestorová frekvencia - frekvencia obrazovky) sa meria ako počet riadkov na palec (riadky na palec, Ipi). Toto je v prvom rade charakteristické pre tlačové zariadenia a v druhom rade pre obrázky na nich získané. Noviny majú zvyčajne lineatúru 85 Ipi, vysokokvalitnú tlač - 133 Ipi, najvyššia kvalita- 300 Ipi (niekoľko možností lineár).
Pred skenovaním vytlačeného originálu je užitočné poznať jeho čiaru a zvoliť rozlíšenie skenovania, ktoré sa od neho mierne (5-10 %) líši. V praxi však platí, že ak nepoznáte lineatúru tlače alebo nechcete tráviť čas jej zisťovaním, zvoľte rozlíšenie skenovania len 1,5-2 krát väčšie, ako je očakávaná lineatúra. Napríklad pri skenovaní originálov v kvalite novín je rozlíšenie nastavené na 100 – 170 ppi; pri skenovaní obrázkov s vysokou kvalitou tlače - viac ako 200 ppi. Niekedy sa odporúča skenovať pri maximálnom (optickom) rozlíšení skenera. To je celkom v súlade so všeobecnou myšlienkou boja proti moaré výberom vhodného rozlíšenia. Táto rada je navyše veľmi dobrá v prípade kvalitne vytlačenej tlače. Jeho dodržiavaním súčasne dosiahnete maximálnu čistotu a zbavíte sa moaré. Ak moaré v tomto prípade stále pretrváva, skúste trochu zmeniť (znížiť) rozlíšenie. Netreba však zabúdať, že pri výbere rozlíšenia musíte brať do úvahy aj ďalšie kritériá (jasnosť, objem, čas, potreba zvýšiť).
Ďalším spôsobom boja proti moaré je mierne naklonenie originálu, 5-15 stupňov. Jeho následné zarovnanie pomocou grafického editora však môže opäť viesť k vzniku moaré. Pre niektoré obrázky je táto technika celkom prijateľná.
Väčšina softvéru skenera má vo svojom dialógovom okne príkaz (filter) špeciálne na potlačenie moaré. Dá sa to nazvať inak: Descreen, Demoire vzor atď. Mali by sa však používať opatrne, pretože znižujú jasnosť obrazu (pozor, ako keby ste dieťa nevyhádzali vodou!). Pomerne často sa však používa technika založená na rozmazaní obrazu a následnom obnovení prehľadnosti v grafickom editore. Vo Photoshope na odstránenie moaré najskôr pridajte do obrázka monochromatický šum (ponuka Filter), potom použite Gaussovské rozostrenie (Filter Gaussian Blur) a nakoniec obnovte ostrosť pomocou filtra Sharpen alebo Unsharp Mask (Fuzzy mask).
V tejto kapitole sme už poznamenali, že moaré sa pravdepodobnejšie objaví na vysokokvalitných tlačených origináloch ako na obrázkoch prijateľnej kvality na novinovom papieri v dôsledku takzvaného zosilnenia bodu (prepúšťania). Často je však vytlačený raster dobre viditeľný aj na nekvalitnom papieri. Atramentové tlačiarne využívajú technológiu náhodných obrazoviek, ktorá prakticky eliminuje výskyt moaré.
Riziko výskytu moaré pri skenovaní výtlačkov je teda veľmi vysoké. Moiré nie je defekt skenera, ale prejav prirodzenej * interakcie svetla s pravidelnými štruktúrami pozdĺž jeho dráhy (prechodu svetla cez mriežky je venovaná časť v optike). Moaré možno potlačiť výberom správneho rozlíšenia, ako aj použitím filtrov rozostrenia na úrovni softvéru skenera alebo editora obrázkov. Môžete tiež zmenšiť veľkosť obrázka, aby bolo moaré menej nápadné.
Newtonove prstene
Pri skenovaní filmov (priehľadných originálov) sa objavujú takzvané Newtonove prstene. Ide o koncentrický dúhový neporiadok. Vznikajú pri skenovaní pokrivených filmov a hlavne v dôsledku odrazu svetla v mnohých drobných kvapôčkach vlhkosti nachádzajúcich sa na povrchu filmu. Skúsení skenery poznamenávajú, že Newtonove prstene sa objavujú častejšie koncom jesene a zimy. Preto používajte špeciálne rámy na filmy a pred skenovaním ich tiež vysušte (napríklad bežným fénom). Pri sušení je samozrejme potrebné dbať na to, aby sa emulzia nepoškodila prehriatím.
Skenovanie fotografií
V praxi sa najčastejšie skenujú fotografie. Tu budeme hovoriť o skenovaní fotografií zhotovených konvenčnými fotoaparátmi a vytlačených na fotografický papier. Bežný používateľ počítača si kupuje skener hlavne na tento účel. Farebné fotografie zhotovené niekde v 70. a 80. rokoch minulého storočia rýchlo vyblednú. Neznesú žiadne porovnanie s fotografiami zo začiatku 20. storočia. Máme napríklad skvostné kópie výtlačkov modelu 1905. Postupom času zaznamenali len určité mechanické poškodenie (škrabance, záhyby papiera), ale zvyšné fragmenty sú obdivované pre ich jasnosť. Moderné fotografické výtlačky môžu uchovávať grafické informácie 20-25 rokov. Preto Najlepšia cesta bezpečne a natrvalo uložte svoj domáci archív fotografií – naskenujte obrázky a napálite ich na magnetické médiá alebo laserové disky.
Pri skenovaní fotografií zhotovených bežnými fotoaparátmi a vytlačených na fotografický papier sa problémy s moaré zvyčajne nevyskytujú. Voľba rozlíšenia je určená len požadovanou čistotou (ostrosťou), ako aj veľkosťou obrazu. Ak ho chcete zvýšiť pri zobrazovaní na obrazovke alebo pri tlači, rozlíšenie skenovania by ste mali zvoliť s určitou rezervou. O tom sme už hovorili veľakrát.
Bežné amatérske fotografie sa spravidla skenujú v rozlíšení 75 – 150 ppi, ak sa majú zobrazovať na obrazovke monitora. Pri tlači by malo byť rozlíšenie nastavené približne na rovnakú hodnotu ako rozlíšenie tlačiarne. Výsledok skenovania je potrebné trochu spracovať v grafickom editore (upraviť jas, kontrast, vyváženie farieb atď.). Ak ideme posielať naskenované fotky e-mailom niekomu, kto vie pracovať s grafikou, tak spracovanie najčastejšie nerobíme, spoliehame sa na to, že si to príjemca spraví tak, ako potrebuje. Takto mu posielame pôvodné grafické informácie. Pri webdizajne je naopak potrebné spracovať výsledok kontroly tak, aby vyzeral správne a zaberal čo najmenej miesta na disku (rýchlejšie sa načítal do prehliadača).
Jedným z hlavných problémov pri skenovaní výtlačkov na fotografický papier sú takzvané „poklesy tieňov“. Inými slovami, skener nedokáže zachytiť detaily v tmavých oblastiach obrázka. Tento problém sa vyskytuje v dôsledku nedostatočného dynamického rozsahu optickej hustoty lacných kancelárskych skenerov. Skúste fotografie vytlačiť v jemnejšej vývojke alebo na papier s menším kontrastom. Ak zároveň obraz nestratil sýtosť čiernej a zlepšilo sa prepracovanie detailov v tieňoch, ste na správnej ceste. Obzvlášť náročné je skenovanie obrázkov zhotovených v takzvanom nízkom kľúči, keď sú hlavné poltónové prechody sústredené v tieňoch (tmavých oblastiach). Práve tieto fotografie, zhotovené v noci pri svetle blesku alebo cez deň pri slabom svetle, vznikajú veľmi často ako umelecké práce a nie ako fotografické dokumenty. Takéto fotografie sú zvyčajne preferované vo webovom dizajne. V tomto prípade si možno budete musieť vybrať jednu z týchto dvoch možností. možné riešenia:
- vytlačte fotografie obvyklým spôsobom a potom zvýšte kontrast tmavých oblastí v grafickom editore (nástroje Curves (Curves) a Levels (Levels) vo Photoshope);
- tlačiť fotografie svetlejšie a mäkšie ako zvyčajne (týmto spôsobom posúvame oblasti tieňov do priaznivejšieho rozsahu pre skener) a následne zvyšujeme celkový kontrast obrázka v grafickom editore (Úrovne nástrojov (Úrovne) a Jas / Kontrast ( Jas / Kontrast) vo Photoshope).
Skenovanie hromadných položiek
Bohatý zdroj východiskového materiálu pre umelecké kompozície je skenovanie objemových objektov. Nie všetky skenery to však dokážu s prijateľnou kvalitou. CCD skenery (t. j. skenery založené na CCD) to majú k dispozícii, ale skenery CIS nie. Hoci skenerom dosiahnuteľná hĺbka (tretí rozmer) objemných originálov nepresahuje niekoľko centimetrov, výsledný efekt môže byť veľmi zaujímavý. Okamžite vás však upozorníme, že pokus o skenovanie vašej tváre s najväčšou pravdepodobnosťou povedie k popáleniu očí a strate zraku.
Pri skenovaní objemných predmetov musíte zvyčajne odstrániť kryt, ktorý prepúšťa svetlo z externých zdrojov. Môže to znížiť kvalitu obrazu. Na zakrytie skenovaného objektu preto použite bielu alebo čiernu látku.
Najťažšie pre skener sú príliš tmavé a veľmi lesklé predmety. V tmavých objektoch je ťažké rozlíšiť detaily. V prípade lesklých predmetov je potrebné zvoliť ich umiestnenie tak, aby ste znížili zbytočné odlesky. Týka sa to najmä kníh so zlatou razbou. Zlaté fragmenty knižných obalov sa však pri skenovaní zvyčajne javia skôr tmavé ako lesklé. Aby sa to napravilo, rovina knihy je umiestnená v určitom uhle k rovine pracovného poľa skenera. Za týmto účelom môžete pod nejaký roh knihy vložiť niečo, napríklad zápalku alebo krabicu od CD.
Na nasledujúcich obrázkoch sú príklady hraničných prípadov snímania objemových objektov - model parnej lokomotívy a hodín. Obraz hodín nebol spracovaný v grafickom editore. Ale obraz parnej lokomotívy, ako sa hovorí, musel byť „vytiahnutý“ vo Photoshope, pretože originál bol vyrobený z čierneho matného plastu, ktorý dobre neodráža svetlo. Samozrejme, pre zlepšenie odrazových vlastností by bolo možné navlhčiť motor rastlinným alebo strojovým olejom, ale to sme neurobili, pretože ho stále potrebujeme, a navyše sme nechceli nechtiac zašpiniť sklo skenera. pracovné pole.
Ryža. 127. Model na diaľkové ovládanie z čierneho plastu - ťažký originál pre skener kvôli slabým reflexným vlastnostiam
Ryža. 128. Hodinky v lesklom kovovom puzdre. Odlesky sú celkom prijateľné
Skenovaný objekt s priemernými reflexnými vlastnosťami je doska plošných spojov. Takéto obrázky sa dajú použiť napríklad ako ilustrácie kníh a článkov.
Ryža. 129. Sieťová karta skenovaná pri 300ppi bez špeciálneho nastavenia skenera a spracovania obrazu v grafickom editore
Pri skenovaní objemných predmetov môžete experimentovať s použitím zrkadla. Na sklo pracovného poľa sa umiestni predmet, ktorý sa má skenovať, a nad ním pod určitým uhlom zrkadlo. Výsledok by mal obsahovať okrem predmetu aj jeho zrkadlový obraz.
Skenovanie textov
V praxi je často potrebné zadávať informácie do počítača z textových dokumentov, napríklad z kníh; časopisy a noviny. Na urýchlenie tohto procesu sa používajú skenery. Výsledok skenovania je však vo všeobecnosti iba grafickým obrázkom (nákresom), hoci obsahuje písmená (nakreslené). Ak ste ho uložili do súboru s grafickým formátom, môžete ho neskôr otvoriť iba v editore alebo v zobrazovači grafiky. Aj keď je v princípe možné upravovať texty v grafickom editore, v praxi to samozrejme nikto nerobí (okrem toho obraz textu z pohľadu počítača nie je text, bude ho treba upravovať ako napr. obrázok). Navyše, ukladanie textových informácií do súborov grafického formátu je vrcholom extravagancie pri využívaní miesta na disku. Textové informácie spolu s ilustratívnou grafikou sa naskenujú, aby sa mohli neskôr preniesť softvér na optické rozpoznávanie znakov (OCR)., ako je FineReader alebo CunieForm.
Ryža. 130. Hlavné okno programu FineReader
Pomocou programu OCR sa výsledok skenovania rozdelí na text a obrázky (ak existujú) a možno ho uložiť vo formáte súboru dostupnom pre textové alebo tabuľkové editory, ako je MS Word alebo MS Excel.
Najprv môžete skenovať Textový dokument a výsledok uložte do súboru s grafickým formátom, ako je JPEG alebo TIFF, a potom ho otvorte v programe OCR a vykonajte rozpoznávanie znakov (rozpoznávanie). Môžete však urobiť inak: skenovať priamo z programu OCR a potom vykonať rozpoznávanie. Preferujeme túto cestu. Mimochodom, mnohé OCR programy umožňujú skenovanie a rozpoznávanie jediným príkazom. Avšak v prípade, keď skenujete veľa fragmentov a rozpoznáte len niektoré z nich, je lepšie tieto procesy oddeliť.
Moderné OCR programy si poradia so situáciou, keď je originál umiestnený na skenovacej ploche skenera nie príliš rovný. Je to výhodné, pretože originály môžete len tak náhodne položiť na pracovnú plochu bez toho, aby ste sa museli príliš starať o ich zarovnanie. Neodporúčame vám však túto možnosť zneužívať.
Niektoré programy OCR vyžadujú skenovanie textového dokumentu v režime Artline. Solídne a moderné OCR programy vás týmto obmedzením nezaťažia.
Ak je originál len text bez grafiky, musíte ho naskenovať v režime Artline alebo Gray. Režim Artline sa zvyčajne aplikuje na vysokokvalitné výtlačky textu bez ilustrácií, získané napríklad pomocou laserovej alebo atramentovej tlačiarne. Rozlíšenie skenovania sa vyberá na základe veľkosti písma. Pri veľkostiach písma 12 pt a menej je rozlíšenie v režime Artline nastavené na približne 400 – 450 ppi. Pri väčších fontoch je možné rozlíšenie znížiť na 200-300 ppi. Šedý režim vyžaduje 8-krát viac pamäte na pixel ako režim Artline. Pri skenovaní textov v tomto režime však môžete nastaviť nižšie rozlíšenie ako v režime Artline – približne 150 – 300 ppi v závislosti od veľkosti písma a typu písma. Ak množstvo obsadenej pamäte a čas skenovania nie sú pre vás kritické, potom odporúčame zvoliť režim Šedý. Pri skenovaní dokumentov, ktoré okrem textu obsahujú aj obrázky, by ste mali zvoliť režim Šedá (alebo Farba, ak chcete získať farebné obrázky obrázkov). Tieto režimy skenovania zachytávajú viac grafických informácií o origináli, čo je dôležité pre vysokokvalitné rozpoznávanie znakov.
Program OCR pri rozpoznávaní textu v grafický obrázok používa slovníky rôznych jazykov, čo mu umožňuje opraviť chyby skenovania. Chyby OCR však stále zostávajú. Pred spustením skutočného rozpoznávania si pozrite výsledok skenovania. V prvom rade by ste mali venovať pozornosť kvalite zobrazenia takých písmen ako „e“ a „s“, „k“ a „n“, „l“ a „p“, „i“ a „1“, „r“ a „r“. Ak je v uvedených dvojiciach písmen veľa prípadov vzájomnej zámeny, je lepšie zopakovať skenovanie pri vyššom rozlíšení. Ak výsledok rozpoznávania obsahuje príliš veľa chýb, odporúčame tiež zopakovať postup skenovania pri vyššom rozlíšení.
Ak musíte skenovať veľa strán s textovými informáciami približne rovnakej kvality, potom je vhodné najskôr pomaly zvoliť správne parametre skenovania. Dá sa to urobiť experimentovaním s malým fragmentom dokumentu. Po získaní optimálnych hodnôt parametrov môžete spustiť skenovanie a rozpoznávanie. Softvér skenera a OCR má zvyčajne špeciálny príkaz, ktorý nastavuje dávkový režim (režim Buth).
15.4-16+isp_pages.doc
Termoelektrické chladenie
ja 
Projekt I
Termoelektrický Peltierov jav spočíva v absorpcii alebo uvoľnení tepla na styku dvoch rôznych kovov alebo polovodičov, keď týmito vodičmi preteká elektrický prúd. Ak je E 1 a E 2 tepelná sila prvého a druhého prechodu, potom množstvo tepla prijatého na prechode pri teplote T(K) je vyjadrené vzorcom: Q=(E 1 - E 2)xTxI.
Q 
Jedna etapa návrhu na báze Bi 2 Te 3 umožňuje získať teplotu
(-30)С, dva stupne (-75), šesť (-100)
^ Skenovacie systémy
Na konverziu viacrozmerného optického signálu na jednorozmerný elektrický signál sa v OED používa adekvátna informácia o rozložení parametrov optického signálu, skenovanie - proces sekvenčného, spojitého alebo diskrétneho, vzorkovanie hodnôt optický signál. Najčastejšie sa v OED priestorové rozloženie toku žiarenia prevádza na video signál. Preto je proces skenovania v tomto prípade postupným prezeraním relatívne veľkého zorného poľa malým okamžitým poľom.
Dôležitou funkciou skenovania je zvýšenie odolnosti OED voči šumu. V skutočnosti je použitie malého okamžitého zorného poľa pri prezeraní veľkého priestoru obsahujúceho malý objekt na pozadí hluku určite vhodnejšie ako vykonávanie rovnakej operácie zariadením s veľké pole vízie.
Skenovacie systémy možno klasifikovať rôznymi spôsobmi:
podľa spôsobu rozkladu zorného poľa (jednoprvkové, paralelné, sekvenčné, kombinované).
o fyzikálnej povahe javov, ktoré sú základom činnosti skenovacieho systému (mechanický, opticko-mechanický, fotoelektronický, ultrazvukový atď.)
na priestorovom základe (jednorozmerný, dvojrozmerný).
Počas paralelného skenovania sa celé pole OYLX zobrazuje súčasne pozdĺž horizontálnych čiar, napríklad pohybom FP pravítka orientovaného kolmo na smer skenovania.
Pri sekvenčnom skenovaní je pravítko FP orientované rovnobežne so smerom skenovania, každý bod v priestore je videný všetkými prvkami. Signály z nich sa privádzajú do oneskorovacej linky a do sčítačky. V tomto prípade je možné signál nielen spriemerovať, ale tiež získať veľké rozlíšenie faktorom (n) s komplikáciou elektronického obvodu a zvýšením nákladov na OED, čo nemusí byť porovnateľné s dosiahnuteľnou výhodou.
Pri paralelnom sekvenčnom skenovaní zabezpečuje sledovanie zorného poľa matica.
Skenovanie trajektórií počas bežného vyhľadávania
Optoelektronické zariadenia využívajú rôzne dráhy skenovania. Typ konkrétnej trajektórie určuje predovšetkým tvar kontrolovanej oblasti zorného poľa (tvar rastra).
Okrúhly tvar poľa tvoria osovo symetrické trajektórie, ktoré sú vytvárané dvomi snímacími komponentmi. Jedným z nich je rotačný pohyb s konštantnou rýchlosťou, druhý - rotačné aj oscilačné pohyby.
Obdĺžnikový tvar poľa vzniká dvoma kmitavými pohybmi, aj keď v niektorých prípadoch sa používa kombinácia rotačného a translačného pohybu.
Osovo symetrické trajektórie skenovania možno rozdeliť do niekoľkých tried v závislosti od typu pohybov komponentov a pomeru medzi ich rýchlosťami. Rozlišujú sa špirálové a rozetové skenovacie dráhy.
Snímanie trajektórií v prípade oscilačno-rotačného pohybu snímacieho poľa.
Archimedova špirála vzniká vtedy, keď počas jedného kmitu pozdĺž niektorej osi OS tento vykoná niekoľko otáčok okolo pevného bodu O (obr. 45).
A-stupeň skrutkovice.
Na kontrolu zorného poľa bez (2r) medzier sa veľkosť okamžitého zorného poľa musí rovnať (a).
Ak pri vibračno-rotačnom pohybe snímacieho poľa dôjde počas jednej otáčky k niekoľkým kmitom, potom vzniká dráha rozety (obr. 46, 47.48)
y y
Dráha rozety je charakterizovaná počtom okvetných lístkov N, ktorý je určený uhlovou rýchlosťou otáčania , lineárnou rýchlosťou a amplitúdovými kmitmi r
,
kde 
V závislosti od vzťahu medzi r, polomerom zorného poľa R, ako aj smerom a začiatkom snímania kmitania sa mení charakter vypĺňania poľa snímacími čiarami.
Snímanie trajektórií počas rotačno-rotačného pohybu celkom jasne znázornené na obr. 49-51.
Skenovanie trajektórií pri oscilačných pohyboch.
Oscilačné pohyby snímacieho poľa v dvoch vzájomne kolmých smeroch umožňujú realizovať takzvanú progresívnu a progresívnu dráhu snímania. V tomto prípade sa počas procesu skenovania skenovacie pole (SF) pohybuje zľava doprava a súčasne sa posúva nadol o šírku čiary. Po prejdení jedného riadku sa SP rýchlo presunie doľava a potom sa proces opakuje, kým sa nevyplní rám - zorné pole. Na získanie rovnomerného pohybu spoločného podniku pozdĺž línie alebo rámca jeho pohybu do pôvodnej polohy je potrebné zabezpečiť pílový zákon pohybu (obr. 52). Na záver uvádzame Obr. 53, ktorý ilustruje niektoré špeciálne skenovacie cesty.
Typy skenovacích zariadení
Zvyčajne sa OED rozlišuje na fotoelektronické skenovanie, skenovanie elektrónovým lúčom, skenovanie svetelným lúčom, opticko-mechanické skenovanie.
Skenovanie elektrónovým lúčom (EBS)
SEL sa vykonáva v televíznych prenosových trubiciach (ikonoskop, superikonoskop, ortikon, disektor, vidikon atď.).
Väčšina moderných vysielacích elektrónok sú prijímače fotoelektrického žiarenia s vonkajším fotoelektrickým efektom, ktoré majú dostatočnú citlivosť v rozsahu vlnových dĺžok do ~1,2 μm.
V niektorých prípadoch sa ako fotokatóda v trubiciach používa fotorezistor, teda jav vnútorného fotoelektrického javu, ktorý posúva oblasť citlivosti na 2-2,5 mikrónov.
Obr.47. Trajektória rozetového snímania s oscilačno-rotačným pohybom snímacieho poľa
Ryža. 48. Dráha skenovania s oscilačno-rotačným pohybom skenovacieho poľa pre r
Obr.49 Špirála a) a rozeta b) snímacie trajektórie pri
Rotačno-rotačný pohyb snímacieho poľa pri 2r=R
Obr.50 Špirálová dráha pre prípad 2r Ryža. 51. Trajektória rozety pre prípad 2r a b) T pr t arr. Ryža. 52. Cesta progresívneho alebo progresívneho snímania Obr.53. Niektoré špeciálne cesty skenovania: a - húsenica: b - sledovanie stopy Disektor a vidikon, respektíve systémy okamžitého pôsobenia s akumuláciou, sa najčastejšie používajú v automatických OED. V systémoch s okamžitou akciou sa energia žiarenia každého bodu pozorovaného poľa premieňa na signál iba počas doby, počas ktorej ním prechádza skenovací lúč. Tento čas je podstatne menší ako čas prieskumu celého poľa, t.j. nevyužíva možnosť akumulácie energie. V systémoch s akumuláciou prebieha sčítanie energie vyžarovanej daným bodom poľa počas celej doby sledovania, čo umožňuje zvýšiť ich citlivosť v porovnaní so systémami okamžitého pôsobenia. Činnosť systému s akumuláciou je vhodné vysvetliť na príklade ikonoskopického zariadenia. Fotokatóda televíznej trubice (cieľ) môže byť reprezentovaná ako veľký počet samostatných fotobuniek izolovaných od seba, zapojených do série so zdrojom emf. [(pozri obr. 54), R je zaťažovací odpor, C je rozložená kapacita fotokatódy]. Pri pôsobení žiarenia z jedného z bodov i zorného poľa sa kondenzátor C i nabíja fotoprúdom I 3 počas činnosti kľúča K - expozičný čas. Systémy s akumuláciou sú pomerne náročné na prevádzku, vyžadujú stabilizáciu napájacích zdrojov a obávajú sa silného osvetlenia. V tomto ohľade, napriek nižšej citlivosti, sú disektory široko používané v OED. Disektor
Jeho princíp fungovania je nasledovný. Polopriepustná fotokatóda (obr. 55), na ktorú sa premieta obraz svietiaceho objektu, vyžaruje vo vnútri trubice fotoelektróny v množstve úmernom jej osvetleniu. Výsledný elektronický obraz sa prenáša z fotokatódy na elektrónový multiplikátor pomocou elektrického a magnetického poľa. Na získanie signálov zo všetkých prvkov obrazu sa vykonáva skenovanie pomocou magnetického systému (5) / 4-urýchľovacie pole /. Disektory sú dostupné s rôznymi typmi fotokatód poskytujúcich citlivosť od UV po NIR vlnové dĺžky. Vidicon (obr. 56)
Polovodičová vrstva 2 je nanesená na priesvitnej signálnej platni (kove) 1. Fotografický obraz je snímaný elektrónovým lúčom. Normálny pád druhého je zabezpečený mriežkou v blízkosti signálnej dosky. Elektrónový lúč, pohybujúci sa pozdĺž cieľa, na ňom zanecháva elektróny, čím sa potenciál polovodičového miesta zvyšuje na potenciál katódy. Čím nižšie je osvetlenie cieľovej oblasti, tým väčší je odpor polovodiča, tým menej je teda potrebných elektrónov na kompenzáciu zmeny náboja, t.j. čítanie reliéfu obrazu. Obr.54. Schémy vysielacej televíznej trubice s akumuláciou: a-
istina: b - ekvivalent Obr.55. Disektor Obr.56. Vidicon Skenovanie pomocou svetelného lúča
Zariadenia so skenovaním svetelným lúčom sú podľa princípu činnosti blízke systémom s elektronickým skenovaním. Príkladom takéhoto zariadenia je termoelektronický prevodník obrazu - termionický (obr. 57) Prijímacia plocha tepelného kužeľa pozostáva okrem iného z veľmi tenkého filmu citlivého na infračervené žiarenie. Na jeho zadnej strane je nanesená špeciálna fotovoltaická vrstva, ktorej účinnosť závisí od teploty. Na vrstvu fotografie sa premieta obraz jasného svetelného bodu, ktorý sa pohybuje po obrazovke katódovej trubice podľa daného zákona. V závislosti od polohy svietiaceho bodu na fotovrstve a rozloženia teplôt na povrchu P sa počet emitovaných elektrónov a fotoprúd v obvode kruhového kolektora mení o 2-3% pre každý stupeň zmeny teploty. Zmena fotoprúdu je zosilnená a riadená katódovou trubicou I2. Rozsah (rozširujúci) - v štruktúrach MIS. Maximálne rozlíšenie sa blíži k 50 riadkom na snímku pri 1. V opto-mechanických skenovacích zariadeniach sa proces skenovania uskutočňuje zmenou smeru optickej osi OES. V tomto prípade je celkové zorné pole postupne analyzované okamžitým zorným poľom optického systému. Všeobecná klasifikácia takýchto zariadení je znázornená na obr. Skenovanie je možné vykonávať pohybom celého optického systému zariadenia alebo jeho prvkov – zrkadiel, hranolov, klinov, šošoviek, clon. Opticko-mechanické systémy, v ktorých sa skenovanie uskutočňuje clonou (štrbinou) pohybujúcou sa v ohniskovej rovine, sa niekedy nazývajú tienenie. Známym príkladom je disk Nipkow. V systémoch s vláknovou optikou sa používajú zvláštne metódy skenovania. Skenovanie sa môže vykonávať aj zmenou indexu lomu alebo iných optických vlastností materiálov zahrnutých v systéme. Pohybové skenovanie celého systému sa vykonáva v prípadoch, keď je možné využiť pohyb plošiny, na ktorej je ECO umiestnené. Čiarové skenovanie sa v takýchto systémoch často používa na zobrazenie širšieho pásu terénu. (obr. 59). Obr.57. Schematický diagram tepelného kužeľa. ^
SKENOVANIE V PRIESTORE OBJEKTOV
OPTICKO-MECHANICKÉ SKENOVACIE ZARIADENIA SKENOVANIE V OBRÁZKOVOM PRIESTORE ^
SKENOVANIE V DÔSLEDKU POHYBU CELÉHO OPTICKÉHO SYSTÉMU
SKENOVANIE S POHYBLIVÝMI PRVKAMI OPTICKÉHO SYSTÉMU ^
SKENOVANIE S POHYBUJÚCIM SA SLUŽBU V OBRAZOVEJ ROVINE
SKENOVANIE ZMENOU OPTICKÝCH VLASTNOSTÍ PRVKOV ZAHRNUTÝCH V SYSTÉME ^
SKENOVANIE V SYSTÉMOCH S VLÁKNOVOU optikou Ryža. 58. Klasifikácia opticko-mechanických Skenovacie zariadenia Ryža. 59. Jednoriadkové skenovanie z pohyblivej plošiny. Ryža. 60. Skenovanie v priestore objektov: priama viditeľnosť; 7 - zorné pole Ryža. 61. Skenovanie v priestore obrázka: priama viditeľnosť; 7 - zorné pole Účinnosť OED, určeného na prieskum priestoru z pevného nosiča, možno výrazne zvýšiť použitím prekladaného snímania snímacieho lúča (obr. 65) viacprvkového vedenia prijímača. Dosiahnutým výsledkom je zníženie počtu prijímacích prvkov a zníženie frekvenčného pásma spínacej-zosilňovacej cesty, pričom tento pokles sa rovná m-krát, kde m = N (počet plôch hranola). Nevýhodou je možnosť minúť cieľ, preto musí byť ECO (plošina) nehybná. Obr.62. Typy skenovacích zrkadiel: a - otočné obojstranné (dihedrálne) zrkadlo; b - zrkadlo otáčajúce sa okolo osi, ktorá nie je na ňu kolmá; c – „kríž“ zo zrkadiel 1 a 2; d - zrkadlo oscilujúce v dvoch rovinách; e - systém dvoch rotujúcich zrkadiel; e - dve zrkadlá otáčajúce sa alebo kývajúce okolo vzájomne kolmých osí; g - otočné zrkadloN- fazetový hranol; h - otočné zrkadloN- fazetová pyramída. Obr.63. Skenovacie zrkadlo v tvare polyedrického hranolu: O - šošovka; Pr je prijímač M prvkov; H - zrkadlo sNtváre; NP - smer letu Ryža. 64. Základné princípy snímania planparalelnou doskou (hranolom): a - dráha lúčov; b - hranol ekvivalentný doske s hrúbkou ; c - zorné pole a rotácia platne s pevným prijímačom (apertúra poľa). Ryža. 65. Schéma snímania a usporiadania citlivých vrstiev viacprvkový prijímač s prekladaným snímaním. Obr.66. Mechanický televízny systém s diskom Nipkow: a - veľkoplošný prijímač žiarenia; b - malý prijímač a kondenzátor; c - skenovací disk Ryža. 67. Skenovanie štrbinou v protilietadlovom zameriavači Ryža. 68. Snímacie zariadenie s klinovitými filtrami. Nie je nižšia vo svojej účinnosti ako vážne priemyselné analógy. Teraz prejdime k samotnému obvodu zariadenia, ktorého základ je vyrobený na mikrokontroléri AT89C52. Vysvetlivky k schéme: JP8 - ovládanie pohonu strobo. U mňa ide tento výstup na tranzistor, ktorý cez optočlen a triak riadi zhasnutie svietidla. To znamená, že nie je žiadny signál - lampa je vypnutá, existuje signál - lampa je zapnutá). Tu je schéma ovládania: Triak riadi elektronické napájanie. Bolo to 12V 200W. Prerobil som to na 15V a použil som lampu s reflektorom z medicínskych prístrojov 15V 150W. Aby sa svietidlo plynulo rozsvietilo a nezhorelo, je v sérii so svietidlom termistor (NTC1).V hudobnom režime tento uzol nefunguje a lampa neustále svieti. Táto doska je upevnená na kuse textolitu a priskrutkovaná priamo pod lampu: Firmvér pre MK a zdrojový kód je možný. Ostatné súbory - na fóre. Fotografie dosky svetelného skenera na mikrokontroléri AT89C52: Gobo kruhy a farby sú zastavené optickým senzorom. Kruh sa točí v slote optosensoru. keď štrbina v kruhu prejde opto-senzorom, zastaví sa. Motorčeky polohy zrkadla ho po zapnutí vychýlia do krajnej polohy, narazia na doraz a zastavia. Potom sa otočia pod určitým uhlom v opačnom smere - to je priemerná poloha zrkadla. Kúpil som si gobo kruh bez dichroických filtrov. Nemohla som však použiť tie hotové, keďže uhol natočenia sa nezbiehal. Preto som vyrobil kruhy z tenkého hliníka pre môj priemer a môj uhol natočenia. Vyvŕtal som otvory potrebného priemeru (o niečo väčšie ako kupované gobá).
h
O lX 
a)
Opticko-mechanické skenovanie.
Spolu s jednoduchým zrkadlom možno v snímacom systéme použiť sústavu zrkadiel, zrkadlových hranolov, ihlanov a pod. (Obr.62-64). Ako aktuátory sa používajú krokové motory, vačkové mechanizmy atď.
Zrkadlové skenovanie:
Rozlišujte snímanie v priestore predmetov (zrkadlo je umiestnené pred objektívom, obr. 60) a snímanie v priestore obrázkov (používa sa širokouhlý objektív, ktorý poskytuje vysokú kvalitu obrazu v celom zornom poli, zrkadlo je za ním, obr. 61).
4 - kondenzátor; 5 - prijímač žiarenia; 6 - okamžitý
skenovacie zrkadlo; 2 - šošovka;3 - membrána;
Protilietadlový zameriavač - jeden z nich (je znázornený na obr. 67) je dizajnovo jednoduchý a účinný. Zrkadlo (D~1500 mm, f~640 mm) vytvára obraz bodového cieľa v rovine nepriehľadnej clony so zárezom, otáčaný motorom M 2 (M 1 je modulátor). Signál napája neónovú lampu L, ktorá sa otáča s frekvenciou membrány M 2 v kruhu vhodnom na vnímanie operátorom. Je ľahké vidieť, že za predpokladu, že prijímacie zrkadlo je presne orientované na cieľ, žiarovka načrtne celý kruh a za iných podmienok na krátky okamih bliká v určitom sektore.
Skenovanie s dierou v nepriehľadnej obrazovke -
najjednoduchší spôsob skenovania. Klasickým príkladom je disk Nipkow. Príklad týchto zariadení je znázornený na obr. 66,67. Otvor v D disku (obr. 66) je umiestnený tak, že obraz ohraničený DP membránou je sekvenčne analyzovaný riadok po riadku tak, že keď jeden otvor prekročí apertúrne okienko DP, vyjde druhý kreslenie ďalšej čiary. Jednou z najnovších konštrukcií so špecifikovaným snímacím mechanizmom je termokamera Yantar (70s, zorné pole 5x4, okamžité zorné pole 5, snímková frekvencia 25 Hz), ktorá dokázala zabezpečiť minimálny zistiteľný teplotný rozdiel = 0,2 - 0,3С.
(Na obr. 68 - GKR - generátor vertikálneho a horizontálneho skenovania; KFG, KFV - horizontálne a vertikálne klinové filtre).
Skenovanie riadením optických vlastností prvkov zahrnutých v systéme.
Riadenie sa vykonáva magnetickým alebo elektrickým poľom. Je napríklad známe, že materiály ako nitrobenzén, kremeň, niektoré kryštály menia index lomu n, keď sú vystavené elektrickému poľu. Na skenovanie môžete použiť filtračný systém ako na obr. 68, vyrobený zo striedajúcich sa vrstiev niektorých materiálov, napríklad sulfidu zinočnatého a kreolitu. Takéto filtre prepúšťajú iba monochromatické žiarenie, vlnovú dĺžku
štvornásobok hrúbky l filter. Ak je filter vyrobený vo forme klinu a je naň nasmerované monochromatické žiarenie, potom prejde iba v tej časti, kde hrúbka zodpovedá štvrtine vlnovej dĺžky (za predpokladu, že n
=
/4
). Zavedením druhého filtra, otočeného o 90, zabezpečíme možnosť prepustenia len tej časti žiarenia, ktorá zodpovedá úsekom filtrov s hrúbkou 1/4. Privedením napätia na filtre je možné pohybovať čiarami rovnakej hrúbky atď. uistite sa, že je obrázok naskenovaný.
