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从软件技术看专业扫描仪选购中

2021-07-29 来源:莆田机械信息网

从软件技术看专业扫描仪选购(中)

CCD

代表原稿信息的光线穿过镜头后,最终照射在扫描仪的核心部件CCD上,CCD称为光电藕合器件,它能够根据照射光线的强弱,输出不同强弱的电流,完成光电转换过程。专业扫描仪与普通家用、办公用扫描仪的区别除了前面提到的灯管,反射镜,镜头组不同之外,在CCD上又有何区别呢?

扫描仪一般采用线性的CCD,线性CCD每线一般由3000个到10000个光检测点组成,共有R、G、B三条线。在一定单位长度上的光检测点越多,扫描仪的光学分辨率越高。与普通扫描仪的CCD比较,专业扫描仪的CCD大多采用绝缘性极高的二氧化硅材料,从而保证了信号传递的一致性。普通扫描仪由于受到成本的限制,普遍采用绝缘性一般的P-N结CCD,这种CCD在进行光电转换时,输出数据的误差较大。可以说,CCD的价格直接影响着扫描仪的价格,目前,专业CCD全球只有柯达一家厂商生产,而近年生产普通CCD的厂家则非常多,这也是目前普通家用、商用扫描仪市场价格一再下滑的重要原因。

此外,专业CCD的尺寸更大,大尺寸的CCD有助于进一步提高每个感光点的一致性与感光能力,对色彩的信噪比也更高。所谓信噪比,简单讲,即有用信号与无用信号的百分比。CCD在光信号转换成模拟电信号这一环节,目前对于8bit,10 bit的转换已比较成熟,但在12 bit和16 bit转换时,要求CCD必须具有12 bit和16 bit以上的信噪比(S/N)。而48 bit的扫描仪,要求必须采用信噪比在16 bit以上的CCD,目前这种类型的CCD价格非常昂贵。此外,信噪比会随温度的升高而降低,平均为温度每升高l0℃,信噪比则降低一位。因此专业扫描仪的CCD配有专门的恒温系统,确保CCD工作时的温度不变。

双平台技术

高性能、低价位的扫描仪主要以扫描反射稿为主,即使能扫描透射稿,也是在扫描反射稿的工作平台上,通过其附带的透射适配器来实现的,其扫描透射稿的成像质量较差,主要作为显示用,即主要用于制作电子相册,发电了邮件、制作图文并茂的个人网页等。而专业扫描仪是以追求高质量的图像复制为主要功能,主要作为印前输入设备、广告创意等,以印刷为输出目的,因此要求扫描的图像层次细腻,特别是暗调和亮调的层次也清晰,即使是扫描透射稿也不例外。为此,厂商开发出了双平台式的扫描仪,一个平台用于扫描反射稿,另一平台用来扫描正片,同时也偶尔扫描层次感较差的负片。由此可见,双平台技术的优点在于扫描透射稿方面,它提供了另外一套光学系统去扫描透射稿,除了没有不必要的光线折射外,还可以捕捉更多的细节,阴影部分的表现能力也增强了,这样就解决了在与扫描反射稿同一工作平台上扫描出来的图像质量低的问题。

镜头和机械传动技术

代表反射稿信息的光线经过反射镜,到达扫描仪最重要的部分镜头。完美的影像质量在很大程度上依赖于优质的镜头。优质的镜头必须解决有关光线控制的一系列问题:影像的质量、涵盖的画面区域、大范围拍摄距离内的一致性、大孔径等。用于优质制造镜头的玻璃必须具有良好的物理性能,在加工和抛光成型的过程中不能发生破裂。此外,它还必须是完全无色的,普通的窗用玻璃,我们观看其横断面时,会呈现绿颜色。家用、办公用的扫描仪,出于成本及使用需求的考虑,采用的镜头一般较为低廉。与普通扫描仪的镜头相比,专业扫描仪的镜头,有着超大的孔径、极好的光线透过率,其内部的一系列透镜使光线能精确地聚焦在CCD上。多镜头技术是由几组高品质的定焦镜头自动对焦镜片,对不同的扫描分辨率进行精确校准,可始终维持图像边缘最精确的对焦,降低了边缘畸变效应,但必须配合高精度的机械结构和特别磨制的高品质镜头,配合其粗调和微调的机械定位系统,因此在使用4000dpi分辨率扫描35毫米胶片时也能获得极好的效果,但多镜头技术成本高,且电路与机械配合必须十分精密。但为普遍提高扫描品质,满足专业扫描的特殊要求,在专业扫描仪中更多的是采用多镜头技术。

扫描仪的机械传动象软驱驱动装置一样分为步进电机的皮(钢)带传动和螺杆传动,其中螺杆传动的精度和可靠性较好,因此分辨率在5000dpi以上的高精度高档专业扫描仪都采用螺杆传动,从而可使专业扫描仪的扫描线数普遍小于步进电机的步距。

电缆

从CCD传出的信号,需要通过连接CCD与扫描仪主板的电缆,然后传到主板上的A/D转换器中进行数模转换。由于CCD传出的信号是模拟的信号,容易受到外界的干扰,高档的扫描仪在设计时已充分考虑到这一点,电缆外面包有金属丝做成的屏蔽层,将信号受干扰的程度降至最低。在扫描时,我们透过玻璃可以看到扫描仪内部的扁平电缆,家用与商用扫描仪的电缆是裸露的,不配有屏蔽层。

普通扫描仪的密度范围通常在3.0以内,而专业扫描仪一般都可以超过3.3。这不仅是色彩位数的问题,从CCD传感器的质量、光学镜头的素质、模拟/数字转换电路的精度,到整体设计、光源类型、扫描元件移动精度,专业扫描仪都与普通产品有很大的区别,因此,价格自然也不能同日而语。

普通扫描仪与专业扫描仪的差别

普通扫描仪专业扫描仪 原稿类型主要是照片、印刷品高质量照片和反转片扫描幅面 A4左右从35毫米胶片到A3 分辨率要求 1200dpi左右 透射稿需要2000dpi以上动态范围一般在2.8左右反转片要求3.3以上 计算机接口 USB为主SCSI Ⅱ色彩要求饱和度高忠实还原 驱动软件简洁、易用可以全面控制扫描参数

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