Приёмный элемент - CCD-матрица.

Один из важнейших узлов, влияющих на качество сканирования. Не сообщаемые, но чрезвычайно важные параметры матрицы:

• уровень шума - ограничивает динамический диапазон и реальное число разрядов данных, содержащих полезные данные. В принципе ничто не мешает к дешёвой шумящей матрице подключить 36-битный АЦП, но вряд ли качество получаемого изображения от этого улучшится. Правда, и не ухудшится.
• разброс чувствительности от ячейки к ячейке - даже если в сканере предусмотрена калибрация, она выполняется по усреднённым значениям с нескольких ячеек.
• уровень перекрёстных помех - ярко освещённая ячейка влияет на соседние.
• совмещение цветов - в однопроходных сканерах цвета разделяются тремя линейками CCD-матрицы.

Приборы с зарядовой связью (ПЗС)

В планшетных, листовых и ручных сканерах, специализированных сканерах для пленок и слайдов, видеодиакамерах и цифровых камерах для измерения градаций яркости используются ПЗС. ПЗС — это твердотельный электронный компонент, состоящий из множества крошечных датчиков, которые регистрируют аналоговый электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света. В зависимости от типа сканера, ПЗС могут иметь различную конфигурацию. Каждый раз, когда ПЗС производит выборку строки исходного изображения, он передает заряды (пропорциональные аналоговому значению градации яркости) на АЦП, преобразующие их в двоичные данные. После этого ПЗС очищается и готов к получению электрических зарядов со следующей строки изображения. В современных сканерах этот процесс занимает малую долю секунды.

Различные типы ПЗС отличаются по чувствительности к градациям яркости и уровню электрического шума. Они могут воздействовать на разрешение сканера, диапазон тонов цвета и серого, которые может регистрировать сканер, также точность цветовой или серой полутоновой информации в сканированном изображении. В относительно дешевых сканерах обычно используются ПЗС более низкого качества, чем в более совершенных инструментах. Более дорогие ПЗС, входящие в состав планшетных и слайдовых сканеров профессионального качества и более совершенных цифровых камер, вводят изображения лучшего качества.

Вопрос на понимание -

Фотоэлектронные умножители (ФЭУ)

В барабанных сканерах всех типов в качестве светочувствительных приборов используются не ПЗС, а фотоэлектронные умножители (ФЭУ). ФЭУ основаны на старой ламповой технологии, хотя и более дорогой, чем новая технология ПЗС, но проверенной, качественной и надежной.

В типичных барабанных сканерах имеются три ФЭУ (по одному для каналов красного, зеленого и синего), и свет от ксеноновой или вольфрамо-галогенной лампы фокусируется на чрезвычайно небольшой области оригинала с помощью конденсорных линз и волоконной оптики. Свет, пропущенный через изображение или отраженный от него, затем попадает на наклонные полупрозрачные зеркала (см. рис. 2-2). Каждое зеркало отражает часть света, а остальную часть передает на следующее зеркало. Свет, отраженный от зеркала, проходит через соответствующий светофильтр и после него на соответствующий ФЭУ, где происходит процесс, известный как оптическое усиление. Свет падает на катод ФЭУ и выбивает из него электроны, которые, путешествуя через пластины диодов, вызывают вторичную электронную эмиссию. Возникающее при этом усиление позволяет преобразовать свет в электрические сигналы. Анод ФЭУ измеряет аналоговые изменения в этих сигналах, которые затем передаются на АЦП и преобразуются в цифровые данные.

Рисунок 2-2

Использование технологии ФЭУ. Свет (а) проектируется на оригинал (Ь), отражается и пропускается через систему полупрозрачных зеркал (с), проходит через красный, зеленый или синий светофильтры (d) и попадает в соответствующий ФЭУ (е). Внутри ФЭУ (вставка) свет (f) усиливается в результате вторичной эмиссии, пока не преобразуется в электрические сигналы, которые затем с помощью АЦП преобразуются в цифровые сигналы. Во многих барабанных сканерах имеется четвертый ФЭУ, вводящий информацию для управления контрастом перехода на границах между областями одного цвета.

Технология ФЭУ позволяет с высокой точностью вводить самый широкий диапазон тонов. До последнего времени считалось, что все устройства, основанные на технологии ПЗС, уступают по достижимому качеству изображения барабанным сканерам, использующим ФЭУ. Однако постоянный прогресс в технологии ПЗС и АЦП позволил устранить многие недостатки ПЗС, и некоторые эксперты утверждают, что сегодня наиболее совершенные сканеры с ПЗС-датчиками могут воспроизводить изображения с точностью, сравнимой с точностью барабанных сканеров.

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: