降低了扫描仪的实际清晰度;由于采 用了反射镜
发布时间:2017-12-01 03:36

  光学分辨率是扫描仪最重要的性能指标之一,它直接决定了扫描仪扫描图像的清晰程度。扫描仪的分辩率通常用每英寸长度上的点数,即DPI来表示,场上售价在元以下的扫描仪其光学分辨率通常为×DPI,而价格在至元之间的扫描仪其光学分辨率通常为×DPI。另外,除了光学分辨率之外,扫描仪的包装箱上通常还会标注一个最大分辨率,光学分辨率为×DPI的扫描仪一般为DPI,而×DPI的则更高达DPI,这实际上是通过软件在真实的像素点之间插入经过计算得出的额外像素,从而获得的插值分辨率。插值分辨率对于图像精度的提高并无好处,事实上只要软件支持,而你的机器又足够强大的话,这种分辨率完全可以做到无限大。从个人用户的应用角度来看,×DPI的扫描仪就能够满足需要,但×DPI的产品价格与其相差有限,为了适应技术发展的需求,推荐使用×DPI的扫描仪。

  就象显示卡输出图像有16BIT、24BIT色的分别一样,扫描仪也有自己的色彩深度值,较高的色彩深度位数可以保证扫描仪反映的图像色彩与实物的真实色彩尽可能的一致,而且图像色彩会更加丰富。扫描仪的色彩深度值一般有24BIT、30BIT、32BIT、36BIT几种,一般光学分辨率为×DPI的扫描仪其色彩深度为24BIT、30BIT,而×DPI的为36BIT,最高的有48BIT。灰度值是指进行灰度扫描时对图像由纯黑到纯白整个色彩区域进行划分的级数,编辑图像时一般都使用到8BIT,即级,而主流扫描仪通常为10BIT,最高可达12BIT。

  感光元件是扫描图像的拾取设备,相当于人的眼球,其重要性不言而喻,也是我们要进行重点介绍的部分。目前扫描仪所使用的感光器件有三种:光电倍增管,电荷偶合器(CCD),接触式感光器件(CIS或LIDE)。

  光电倍增管实际上是一种电子管,感光材料主要是金属铯的氧化物及其他一些活性金属(主要是镧系金属)氧化物的混合物,用这种材料制成的光电阴极,在光线的照射下能够发射电子,经栅极加速放大后冲击阳极,形成电流。在各种感光器件中,光电倍增管是性能最好的一种,无论是灵敏度、噪声系数还是动态范围都遥遥领先于其他感光器件,更难能可贵的是它的输出在相当大范围上保持着高度的线性输出,使输出几乎不用做任何修正就可以获得准确的色彩还原。同时,光电倍增管的温度系数极低,可以忽略不计,因此它几乎不受周围环境温度的影响。不过光电倍增管在各种感光器件中是生产成本最高的,而且由于一次只能扫描一个像素,因此扫描速度很慢,扫描一张图需要几十分钟,所以现在它一般只使用在昂贵的专业滚筒式扫描仪上。

  CCD与我们日常使用的半导体集成电路相似,在一片硅单晶上集成了几千到几万个光电三极管,这些光电三极管分为三列,分别用红绿蓝色的滤色镜罩住,从而实现彩色扫描。光电三极管在受到光线照射时可以产生电流,经放大后输出。采用CCD的扫描仪技术以过多年的发展已经比较成熟,是场上主流扫描仪主要采用的感光元件。CCD的优势主要在于:成像质量近年性能提高很大,其高端产品的性能已经接近抵挡的光电倍增管产品;在物体表面进行成像,具有一定的景深,能够扫描凹凸不平的物体;温度系数比较低,对于一般的工作,周围环境温度的变化可以忽略不计。CCD的缺陷主要有:由于数千个光电三极管的距离很近(微米级),在各光电三极管之间存在着明显的漏电现象,各感光单元的产生干扰,降低了扫描仪的实际清晰度;由于采用了反射镜、透镜,会产生图像色彩偏差和像差,需要通过软件进行校正;抗震能力较差;扫描仪体积不可能做得很小。

  接触式感光元件,又称CIS技术,是最近一、两年内新出现的名词,这项技术的推广相当迅速,现在几乎每家扫描仪生产厂商都推出了数款使用CIS作感光元件的扫描仪。其实,这种技术与CCD技术几乎是同时出现的,它使用的感光材料一般是硫化镉,但由于尺寸太大,无法使用镜头成像,只能依靠贴近目标来识别目标,因此光学分辨率最高只能达到dpi,曾广泛用在低档手持式黑白扫描仪上,但随着扫描仪彩色化、高精度化,CIS迅速从扫描仪场上销声匿迹了。年后,CIS技术有了重大突破,极限分辨率被提高到DPI,再加上其生产成本只有CCD的1/3,所以得到广泛应用。不过就性能而言,接触式感光器件存在着严重的先天不足,首先由于不能使用镜头,只能贴近稿件扫描,其实际清晰度远远达不到标称指标,而且没有景深,不能扫描立体物体。另外,硫化镉光敏电阻本身漏电很大,各感光单元之间干扰严重,进一步降低了清晰度。而且由于无法实现同时三条平行的感光单元同时实现三色扫描,接触式感光器件使用LED发光二极管阵列作为光源,这种光源无论在光色还是在光线的均匀度上都是比较差的,同时由于LED阵列是由数百个发光二极管组成,一旦有一个损坏就意味着整个阵列的报废,因此这种产品的寿命比较短。但是这类扫描仪具有体积小、重量轻、器件少和抗震性较高的优点,而且生产成本很低,场上能够见到的元甚至元以下的×DPI扫描仪几乎都是采用CIS作感光元件的,选购时要特别注意。

  扫描仪的接口是指与电脑主机的联接方式,通常分为SCSI、EPP、USB三种,后两种是新几年才开始使用的新型接口。传统的扫描仪都使用SCSI卡作为接口,SCSI接口速度快、连接设备多而且系统资源占用率低,但是扫描仪厂商为了降低成本,很多都会自己精减过的扫描仪专用SCSI卡,这样的SCSI接口与EPP、USB相比在传输速度上几乎没有优势,而且因为要拆开机箱进行安装,也显得比较麻烦。当然也有不少厂商使用标准的SCSI卡连接扫描仪,在扫描速度上会快很多,感觉非常明显,建议如购SCSI接口扫描仪,应尽量购带标准SCSI的扫描仪。EPP并口扫描仪使用普通并行线即可与电脑相联接,一般这样的扫描仪上还会有一个转接口用于连接打印机,但同时只能有一个设备占用并口,如果同时进行打印和扫描,速度会慢到不堪受。EPP并口的优势在于安装简便、价格相对低廉,而且不需要设置中断、等,不会与其他硬件发生冲突,弱点就是比SCSI接口传输速度稍慢,当然比普通并口的速度要快得多了,对于个人用户来说足够。USB接口是最新的接口,它的优点几乎与EPP并口一样,只是速度更快(USB接口最高传输速率2Mbps/S),使用更方便(支持热插拨),它的缺点与其它USB设备一致,因为没有USB在DOS环境的驱动程序,所以不支持DOS系统,不过现在只支持DOS系统的应用软件已经很少了,而其中的扫描、图像编辑软件就更少了,这应该不是大问题。对于一般个人用户,推荐使用USB接口的扫描仪。

  对扫描仪的检测主要包括对感光元件排列情况、传动部件、图像分辨率、色彩位数、灰度的检测。为了简便起见可以只扫描一张图片进行综合检测:看水平线条是否有断裂情况来检测感光元件的排列;纵向线条是否有断裂来检测传动部件;将图片放大后仔细观察来检测图像的光学分辨率;观察图像彩色部分颜色是否丰富,有无偏况,黑白部分过度是否均匀,黑、白色是否纯净来检测扫描仪的色彩和灰度。如果要求比较严格的话,也可分别使用不同的图片扫描来进行检测,如彩色和灰度检测可使用一张标准色标卡,用Photoshop的Eyedropper选项读出扫描图像的解析度,以及纯黑和纯白区域的RGB值,灰度检测应在20级以上,而彩色检测中读出的RGB值纯黑的越接近0越好,纯白的越接近越好。

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