Новейшие технологии сканирования. Сканеры специального назначения

Новейшие технологии
Лекция №9. Новейшие  технологии сканирования.
 Сканеры специального назначения.
1.Новейшие технологии сканирования
2.Барабанные сканеры
3.Другие типы сканеров
1.Новейшие технологиисканирования
Несмотря на то, чтобольшинство сканеров, представленных сегодня на рынке, отличаются толькохарактеристика­ми (при идентичном устройстве), некоторые фирмы-про­изводителивсе же вносят свою лепту. Среди этих фирм — такие гиганты, как Canon, Umax идр.
Большинствоиз описанных ниже технологий имеют свой логотип. Часто это позволяет с первоговзгляда на коробку определить возмож­ности сканера и некоторые характеристики,которые могут быть «зако­паны» глубоко в документации.
Canon LIDE. Некоторые изновых технологий не только используются фирмой, внедрившей ее, но и распространяютсяна весь рынок сканеров. Так произошло с технологией Canon LiDE (LED InDirectExposure — непрямое светодиодное экспо­нирование). По сути, это технологияиспользования КДИ-фотоприемника в планашетных сканерах.  
Технология была взята навооружение другими фирмами и утратила свое название, а сканеры, работающие наее ос­нове, стали называться КДИ-сканерами.
Agfa TwinPlate. Данная технология используется в сканерах серий Agfa DuoScan, позволяясовмещать планшетный сканер и слайд-сканер. При этом качество сканированияслайдов в результа­те на порядок выше, в отличие от технологии слайд-модулей.
 
Рис. 1 ЛоготипAgfa TwinPlate
Суть технологии заключаетсяв том, что прозрачные и непроз­рачные оригиналы располагаются на разных лоткахскане­ра. При переключении сканера из одного режима в другой меняются не толькоисточники света, но и расположение зеркал. В результате при сканированиислайдов расширя­ется динамический диапазон и улучшается цветопередача.
На рис. 2  изображено устройство части сканера, отвеча­ющейза сканирование слайдов. Конструкция такова, что для сканирования прозрачныхоригиналов уменьшается количество рассеивающих свет стеклянных поверхнос­тей.Это приводит к лучшей проработке изображений в тенях и на самых светлыхучастках, то есть к увеличе­нию динамического диапазона. Несомненным плюсом яв­ляетсяи то, что слайд монтируется прямо на лоток для сканирования слайдов. Какследствие, исключается появ­ление помех от пыли и колец Ньютона, возникающихпри соприкосновении слайда и стекла. Отдельные поверхнос­ти для сканированияразных оригиналов дают и еще одно преимущество — при сканировании оригиналоводного типа можно монтировать оригинал другого типа на ло­ток.
Рис 2 Сканирование слайдов с использованием TwinPlate: 1- лампа; 2- лоток со сканируемым слайдом;3- зеркала; 4- объектив; 5- фотопринимающий элемент.
Рис. 3. Сканер Agfa DuoScan T2000XL,использующий технологию TwinPlate
Все эти возможностипозволяют считать такие сканеры мощ­нейшим конкурентом слайд-сканеров младшегокласса, так как качество сканирования у линейки DuoScan не хуже, а в цене идиапазоне воспринимаемых форматов они явно выигрывают.
Canon Galileo Lens.Линза Галилея — одна из технологий Саnon, позволяющая значительно увеличитьоптическое разрешение сканера.
Рис. 4. Сканирование сиспользованием линзы Галилея: 1 — стекло экспонирования; 2 — отражатели; 3 —флуоресцентная лампа; 4 — зеркала;5 — линза Галилея; 6 —ПЗС-фогоприемник
За счет такой линзырасстояние, проходимое светом от оригинала до считывающего ПЗС, сильноуменьшается. Это позволило достичь оптического разрешения в 1200 ppi, при­чемузел сканирования стал намного компактнее аналогов.
На рис. 4изображено устройство сканера, использующе­го линзы Галилея. За счет примененияотражателей лиш­ний свет не попадает на зеркала. Это позволяет уменьшить потериполезного света, из которого складывается изобра­жение, а значит, увеличитьсоотношение сигнал/шум.
ПЗС-фотоприемник имеетоптическое разрешение 600 ppi. Количество элементов линзы Галилея увеличено допяти, за счет чего получено сглаживание некоторых недостатков обычногофотоприемника. В первую очередь, это компен­сация хроматической аберрации,благодаря чему совмеще­ние трех составляющих цвета будет наилучшим даже накраях рабочей области.
Строение линзы Галилеяпозволяет также достичь высокой MTF (Modulation Transfer Function — модуляционная пе­редаточная функция). Эта функция— одна из характеристик резкости объектива, и ее высокое значение гарантируетхорошую глубину резкости для любых оригиналов.
Аберрация— это разница, между полученным с помощью объектива и идеальным изображением.Для самых качественных объективов абер­рация очень незначительна, то естьизображение наиболее при­ближено к идеальному. Соответственно, прямая линия наизображении должна выглядеть прямой с четкими контурами, без расплывчатости. аплоскость, перпендикулярная оптической оси (к примеру, стена), — как плоскость,а не как внутренняя поверхность сферы. К тому же объектив должен обеспечиватьточную цветопередачу. В реаль­ных приборах полностью избавиться от аберрацииневозможно, но ее можно минимизировать.   
UmaxBET
Технология BET (Bit Enchancement Technology, технология расширениябитов) — одна из длинного ряда, призванная улучшить качество ужеотсканированного оригинала. Ее от­личие от других заключается в том, что сигналобрабатывает­ся до того, как изображение получит компьютер, то есть технология— аппаратная, а не программная. Спрос на такие технологии обеспечен тем, что унекоторых сканеров (на­пример, класса SOHO) уровень шумов достаточновысок. Если от сканера приходит информация в виде 8 бит на пик­сел, то из нихдля обычного SOHO-сканера как минимум 1 бит — шумовой. В принципе, шумыпоявляются и накла­дываются на каждом этапе обработки изображения — отсчитывания фотоэлементом до цифровой обработки компьютером. Однако наибольшимявляется шум фотоприемника, поэтому остальные шумы не имеют решающего значения.В табл. 1 указано среднее количество полезных и шумовых битов на канал длясканеров различной внутренней разрядности.
Таблица  1Среднее количество полезных и шумовых битов на канал
Разрядность сканера
Полезных бит на канал         
Шумовых бит на канал
24 бита
7-8
0-1
30 бит
7-8
2-3
З6 бит
7-8
4-5
Как видно из таблицы, приувеличении внутренней раз­рядности, сканера количество бит реальной информациине увеличивается — растет только число шумовых бит.
Рис. 5. Блок-схема устройства BEТ- сканера.
Для фильтрации шумов внекоторых промышленных ска­нерах одна и та же линия сканируется несколько раз,после чего результаты усредняются и все отклонения от средних значенийсчитаются шумами. Опорный сигнал сканеров, построенных по технологии BET,калибруется похожим методом. Помимо этого в таких сканерах используютсяаналоговая цепь коррекции теней и 48-битный цифровой фильтр на основеулучшенного алгоритма «Nearest-Neighbor Pixel»(«ближайший пиксел окружения»), выполняющий функцию шумового фильтра сигнала,после чего произво­дится гамма-коррекция, и в результате всех преобразова­нийполучается 36-битный «чистый» сигнал.
В целом при использованииэтой технологии полученное изображение содержит значительно меньше шумов, чтоуве­личивает динамический диапазон и снижает эффект пикселизации,Соответственно, отсканированное в полном цвете изображение содержит большедеталей, особенно в тенях, а переходы цветов выглядят более естественными иплав­ными. Однако есть у этой технологии и минусы. Главным из них являетсябольшое время сканирования, так как ин­формация идет не прямо на компьютер, аподвергается до­вольно значительной обработке.
CanonVAROS
Технология CanonVAROS  (VAriable Refraction Optical Sys­tem, оптическая система сизменяемым преломлением) слу­жит для удвоения оптического разрешения безизменений в конструкции привода сканирующего узла.
Как уже было сказано,разрешающая способность скане­ров, основанных на матричных фотоприемниках,зависит от количества элементов матрицы. В сканерах с примене­нием технологии VAROSмежду фокусирующей линзой и ПЗС-матрицей расположена стеклянная пластинка.
Рис. 6. Схема устройстваVAROS (вид сверху); 1 — линза; 2 — поворот­ная пластина; 3 — ПЗС-матрица           
На рис. 6 изображена схемаэтой технологии. Свет, пада­ющий на линзу, проходит через пластину (котораясначала установлена перпендикулярно свету), затем попадает на ПЗС-матрицу, гдеи считывается. После этого пластина по­ворачивается на небольшой угол вокругвертикальной оси и производится еще одно считывание ПЗС-матрицей, что даетвозможность сканеру считать информацию со смеще­нием в половину пиксела. Послеполного сканирования запускается программное обеспечение, собирающее резуль­татыв одно целое. Полученная картинка будет иметь удвоенное разрешение. Инымисловами, применяя сканер с раз­решением 600 ppi и технологию VAROS,можно увеличить оптическое разрешение сканера до 1200 ppi, причем без при­мененияинтерполяции. Большинство сканеров, использу­ющих эту технологию, комплектуютсяспециальным адап­тером для сканирования фотопленок 35 мм.
2.Барабанные сканеры
Барабанные сканеры —узкоспециализированные сканеры для профессиональных систем. Применяются онитам, где необходимо почти микронное качество изображения, напри­мер, в большихиздательствах.
 
Рис. 7. Барабанный сканер PrimesconО 8400
Оптическое разрешение этихсканеров может достигать 24000 ppi. Такое высокое качество обеспечиваетсяуникаль­ной технологией барабанных сканеров, не применяющейся больше ни в какихтипах сканеров. Эта технология основа­на на использовании в качествефотоприемников фотоэлек­тронных умножителей (ФЭУ, в английском варианте — PhotoMultiplier Tube, PMT).
Рис 8. Устройство барабанного сканера.
На рис. 8 изображеноустройство барабанного сканера. Рассмотрим его детали подробнее.
1. Источник света. В большинстве барабанных сканеров используются галогенные лампы, светот которых идет в световод.
2. Собственно барабан. Он делается из стекла для возмож­ности сканироватьпрозрачные оригиналы, такие как слайды. Чем больше барабан, тем больше егоповерх­ность а, следовательно, максимальная рабочая область сканера.
При сканировании барабан вращается с высокой скорос­тью,причем качество сканирования зависит от стабильнос­ти его вращения. Этотпараметр не меньше влияет на ре­зультат, чем световод.
3. Световод — один из самых ответственных элементов конструкции сканера. Он проводити фокусирует луч света на сканируемую точку изображения. Максималь­но возможноеоптическое разрешение для конкретной модели практически зависит от точностифокусировки. В мощнейших моделях сканеров достигается микронная точность. Вомногих сканерах для переключения между режимами сканирования (от них зависитполучившееся оптическое разрешение) установлено колесо с апертурами —отверстиями с различными диаметрами (до  6 мкм). В разных моделях сканеров может быть от 2 до 22 раз­личныхапертур.
4. Источник изображения. Барабанные сканеры могут ска­нировать какпрозрачные, так и непрозрачные оригина­лы. Оригинал в разных моделях можетустанавливаться по-разному. В одних сканерах он укрепляется на внешнейповерхности сканера, в других — на внутренней. Мето­ды присоединения оригиналак барабану тоже различа­ются: чаще всего применяются клейкие ленты, иногдасмазки и пластиковые держатели. Например, в сканерах Camino фирмы IGGоригиналы монтируют в стандарт­ные или модифицированные пластиковые держатели,вставляющиеся внутрь барабана. Дополнительный при­жим к барабану не требуется,так как оригиналы прижи­маются к нему под действием центробежной силы.
5. Линза. Служит для фокусировки на зеркала света, про­шедшего через оригинал(или отраженного от него для непрозрачных источников).
6. Система зеркал.Каждое из них часть света пропускает, а часть — отражает. За счет этого светделится на три части, которые идут на соответствующие фотоприемники.
7. Светофильтры. В каждом из них из света, идущего от зер­кал, выделяется одна изсоставляющих (всего их три, согласно стандартному разложению RGB).
8.Фотоприемники. Роль фотоприемников в барабанных сканерах играют фотоэлектронныеумножители (ФЭУ). ФЭУ нечувствительны к цвету, однако могут восприни­матьяркость света. Поэтому и применяют светофильтры — по одному на каждуюсоставляющую света. Фотоэлект­ронные умножители — самые качественныефотоприемники из всех используемых на сегодняшний день. Уровень шумов у них (азначит, и показатель сигнал/ шум) намного выше, чем, например, у ПЗС, поэтомуони и применяются в самых лучших типах сканеров. Опти­ческий диапазонфотоэлектронных умножителей тоже превосходит аналогичный параметр ПЗС. Однаконовей­шие ПЗС, используемые в профессиональных планшет­ных сканерах, похарактеристикам иногда догоняют барабанные сканеры младшего класса. Существуютсканеры, в которых применяются не три, а четыре ФЭУ. В таком случаедополнительный ФЭУ поставляет ин­формацию для управления контрастом перехода награ­нице между областями разного цвета.
После преобразования света вФЭУ электрический сигнал попадает на АЦП. Для большинства барабанных сканеровразрядность АЦП не меньше 10 бит; Поэтому внутренняя разрядность сканеровтакого типа колеблется от 30 до 48 бит. И, несмотря на то, что послепрохождения АЦП сигнал уре­зается до 24 бит, изображение даже на глаззначительно лучше (по крайней мере, у старших моделей), чем у план­шетныхсканеров.
Сам процесс сканированияпроисходит следующим обра­зом. После запуска сканера барабан раскручивается, ипо достижении нужной скорости начинается непосредственно процесс сканирования.За счет вращения барабана (осталь­ные части сканера при этом остаютсянеподвижными) свет, идущий на оригинал через световод, за один оборот прохо­дитодну строку изображения. Строка изображения в виде электрического сигнала идетна АЦП, после чего световод продвигается на один шаг и сканер считываетследующую строку. После считывания всех строк сигнал либо идет на компьютер,либо (в «старших» моделях) проходит обработ­ку дополнительным процессором. Этипроцессоры называ­ются процессорами цифровых сигналов (в английских обо­значениях— Digital Sinai Processor,DSP), Они позволяют увеличить скорость сканирования и с ходу обрабатыватьизображения.
Благодаря большой скоростивращения барабана (при низ­ких разрешениях — около 1000 об/мин) скорость считы­ванияизображения у барабанных сканеров выше, чем у планшетных, однако еслирассматривать полный процесс (включая подготовку к сканированию), то здесьобнаружи­ваются некоторые минусы. Для работы с барабанными ска­нерами, в отличиеот планшетных, необходима довольно длительная подготовка. Этого требуетнетривиальная схе­ма установки оригиналов, а также большое число парамет­ров,задаваемых перед сканированием. Одни параметры за­даются с помощью драйверов ипрограммного обеспечения, другие — только с панели управления сканером. Поэтомууправлением сканером обычно занимается оператор, а не обычный пользователь.
В большинстве случаевбарабан установлен стационарно, однако существуют и модели со съёмнымбарабаном. При использовании этих моделей процесс подготовки к скани­рованиюзначительно ускоряется, так как во время скани­рования одного оригинала можномонтировать следующий.
Для ускорения работы можноустановить сразу несколько оригиналов, после чего запустить сканер, задавпараметры сканирования сразу всех оригиналов (или для каждого по от­дельности).
Обычно с барабаннымисканерами поставляется более мощ­ное, чем для планшетных сканеров, программноеобеспече­ние. Его преимущество не только в большом количестве настроек, но и вмощных функциях, таких как:
— преобразование системыбазовых цветов RGB (красный, синий, зеленый) в систему CMYK(голубой, пурпурный, желтый, черный);
— цветокоррекция;
— нерезкое маскирование (Unsharp Mask, USM) — метод повышениярезкости;
-        вычитание из-под черного (Undercolor Removal,UCR) и замена серой составляющей (Gray Component Replacemet, GCR).
 
3.Другие типы сканеров
Ручные сканеры. Ручные сканеры— первые завоевавшие народную популяр­ность. Это объясняется тем, что нескольколет назад, с од­ной стороны, резко возросла потребность в сканировании бумажныхдокументов и, с другой стороны, снизились цены именно на такие сканеры. До сихпор ручные сканеры пользу­ются популярностью в среде, где необходимамобильность, например, в одной системе с ноутбуком. В таком случае это наиболееудобный и экономичный вариант: ручной сканер занимает немного места ипотребляет очень мало энергии.
По принципу действия ручной сканер практическииденти­чен планшетному. Отличие заключается только в методе продвиженияоригинала относительно линейки ПЗС. В план­шетном сканере линейка ПЗС движетсяв составе считыва­ющей каретки, а в ручном сканере она перемещается по­средствомдвижения самого сканера. При этом пройденное расстояние рассчитывается спомощью валиков, встроен­ных в основание сканера.
Сам процесс сканирования происходит следующим обра­зом.Пользователь берет сканер в руку, нажимает кнопку, сигнализирующую о началесканирования, и ведет скане­ром по сканируемой поверхности (она может бытьлюбой, вплоть до внутренней стенки шкафа). Скорость движения зависит отвыбранного оптического разрешения: чем боль­ше разрешение, тем медленнее иравномернее необходимо вести сканер. В любом случае движение должно быть рав­номерным,без рывков. Если в какой-то момент движение происходит быстрее нужной скорости,то в качестве пре­дупреждения пользователю обычно загорается лампочка (иногдаиндикатор превышения скорости выводится на эк­ран монитора). В некоторыхсканерах предусмотрена воз­можность наблюдения за сканируемым материалом припомощи специального окна. Если это не предусмотрено, процесс происходитпрактически вслепую.
Такой процесс сопряжен сомногими неудобствами, поэто­му были разработаны ручные сканеры, которые нетребует­ся вести по сканируемому изображению: сканер сам едет, соблюдаянеобходимую скорость. Однако стоимость такого сканера не оправдывает получаемыхрезультатов: цена близ­ка к цене планшетного сканера.
Ширина рабочей областиручных сканеров 10-12 см, по­этому возможна ситуация, когда ширины сканера нехвата­ет для работы с документом (например, для формата А4). В таких случаяхсканируют две полосы оригинала, располо­женные рядом, после чего используютспециальные про­граммы для «склейки» двух изображений в одно. На слу­чайнепреднамеренного отклонения от линии движения сканера некоторые из этихпрограмм предоставляют воз­можность повернуть изображение в нужную для компенса­циисторону на несколько градусов. Существуют и более развитые системы, которыеавтоматически просчитывают небольшие повороты отсканированных полос и «склеива­ют»их автоматически.
Благодаря небольшой ширинерабочей области и про­граммной интерполяции ручные сканеры отличаются дос­таточновысоким разрешением — часто встречаются мо­дели на 400 ppi. Однако оптическоеразрешение ручных сканеров не превышает 200 ppi, что связано с невысокимкачеством ПЗС-матриц, встраиваемых в сканеры такого типа (более сложныеварианты были бы экономически не­оправданными).
Современные ручные сканеры,в дополнение ко всему ска­занному, имеют некоторые дополнительные возможности,повышающие мобильность. Ручной сканер Hewlett-Packard CapShare910 сверх описанного имеет:
— возможность сканированиянезависимо от компьютера и хранения отсканированной информации (до 4 Мбайт);
— жидкокристаллический экрандля просмотра от­сканированных фотографий;
 - память для хранения до 150 отсканированныхстраниц при двухцветном сканировании;
 - инфракрасный порт для связи с другимиустройствами (не только настольные компьютеры, но и многие прин­теры синфракрасным портом, карманные компьютеры и устройства для передачи информациитипа Nokia Communicator).
Как видно, ручные сканерывыделяются своей независимо­стью от компьютера и компактностью, благодаря чемуони прочно занимают нишу мобильных сканеров.
Листопротяжные сканеры. При покупкекомпьютера одной из его функций обычно счи­тается хранение документации. Частоэта функция рассмат­ривается как основная, особенно в офисах с большим доку­ментооборотом.Поэтому сразу после покупки компьютера встает вопрос о сканере. И, в отличие отдомашнего или издательского сканера, здесь главным будет не качество или ценасканера, а скорость сканирования. Современные план­шетные сканеры не могут датьнужной скорости при скани­ровании даже отдельного документа, а ведь каждый доку­ментнужно устанавливать отдельно. О барабанных сканерах можно и не говорить —настройка такого сканера занимает очень длительное время.
Для подобной обработки документов и предназначенылистопротяжные сканеры (их еще называют листовыми или страничными). Скоростьлучших моделей таких сканеров достигает 100 страниц в минуту.
По принципу действиялистопротяжный сканер сильно на­поминает факс. Документ пропускается через щельс помо­щью специальных роликов. Сканирующая линейка установ­лена, неподвижновнутри сканера, и документ сканируется по мере прохождения мимо нее. При этомоптическое раз­решение сканера не превышает 600 ppi, динамический диапазон  2,2D. Интересно, что вбольшинстве листопротяжных сканеров используется КДИ-технология, а ведь скане­рытакого типа используются уже достаточно давно. Одна­ко не все листовые сканерывыполнены по технологии КДИ. Существуют отдельные модели, использующие ПЗС,хотя в большинстве случаев это не требуется.
Конструкция листопротяжногосканера позволяет избежать проявления основных недостатков КДИ-элементов, такихкак невысокая глубина резкости и чувствительность к за­светке. Достигается этоза счет того, что документ протяги­вается на расстоянии менее миллиметра, отсчитывающей линейки (или первого зеркала оптической системы, если она имеется),причем место считывания защищено от попа­дания лишнего света.
Основное преимуществолистопротяжного сканера для до­машнего использования — компактность.Стандартная глу­бина листового сканера— 6-7 см. Это позволяет размес­тить егомежду клавиатурой и монитором или на мониторе. Листопротяжные сканеры сталипервыми среди сканеров, встроенными в компьютер, — некоторые модели поставля­ютсякак встроенные в клавиатуру.
И все же главнымпреимуществом сканеров такого типа является производительность. Посколькусканирование про­исходит с высокой скоростью, возникает проблема установкиоригиналов в сканер. С этой задачей хорошо справ­ляется устройство дляавтоматической подачи докумен­тов (ADF, Automatic Document Feeder). Такое,устройство обычно включает в себя лоток и собственно механизм подачи. И хотятребования к расположению и толщине бумаги предъявляются достаточно высокие,устройство подачи документов может обеспечить значительные удобства. ИногдаDocument Feeder поставляется в комплекте со сканером.                     
Главным недостатком листрпротяжных сканеров являетсято, что они не могут сканировать многостраничные ориги­налы, например книги ижурналы. Проблемы могут воз­никнуть даже при сканировании фотографии, отпечатан­нойна плотной бумаге. Однако в последнее время появились модели, позволяющиесканировать и переплетенные доку­менты. Такие сканеры снимаются с основания исами проезжают по оригиналу. Качества в этом случае все же хрома­ет, так как невсегда удается обеспечить ровность по­верхности.
Основные области применениялистопротяжных сканеров следующие:
 - быстрый ввод большого количества текстовых докумен­тов;  
-   оцифровка графиков;  
-   работа со схемами;
 -  вводчертежей;      
 -  сканирование кардиограмм и историй болезни.
Принтер-сканеры. Принтер-сканеры появились на рынке совсем недавно. Использование такихаппаратов стало оптимальным ре­шением для тех, кто ограничен в размерахрабочего места.
Этот вид сканеров можносчитать ответвлением от листопротяжных сканеров: принцип их действия оченьпохож.
Рис. 9. Сканирующий картридж CanonIS-22
Однако есть и различия. Воснове сканирующих возмож­ностей принтера лежит съемный сканирующий картридж(рис. 10).
Рис. 10. Устройство сканирующего картриджа: 1-источник света; 2- система зеркал; 3- луч света; 4- оригинал; 5- линза; 6-фотоприемник.
Здесь все достаточностандартно. Свет от источника попадает на оригинал, после чего с помощью линз исисте­мы зеркал отражается на фотоприемник. Фотопринимающий элемент находится внедоступной для света области, что исключает засветку. Источником света обычноявляют­ся три светодиода, светящиеся по очереди, поэтому прин­тер-сканеры —трехпроходные. Максимальное оптическое разрешение такого сканера зависит отмаксимально возмож­ного разрешения печати, поскольку именно от него зависитминимальный шаг сканирующей головки. Соответственно, время сканированиясопоставимо с временем печати, а зна­чит — достаточно велико, по крайней мере,если сравнивать   с листопротяжными илипланшетными сканерами). Например, для принтера Canon BJC-2000  полноцветное сканирование оригинала форматаА4 с раз­решением 360 ppi занимает 10,5 мин.
Качество сканирования утаких принтеров значительно ниже, чем у планшетных сканеров, так какдополнительное горизонтальное перемещение сканирующей головки при­водит кпоявлению полос, особенно хорошо заметных на од­нородных светлых местах.
Процесс сканированияпроисходит следующим образом. Сканирующая головка устанавливается  на место печатной. Оригинал помещается впластиковый пакет, одна сторона которого белая, а другая — прозрачная. Послеэтого пакет вставляется в принтер, как обычная бумага. Для выбора областиподробного сканирования можно сделать предва­рительное сканирование всегооригинала, но с глубиной цвета 2 бита на пиксел. После этого оригинал сновавстав­ляется в принтер и производится более подробное скани­рование оригинала.
Основным преимуществомпринтер-сканеров является ком­пактность, то есть возможность совместить дваустройства в одном. Однако цена на сканирующий картридж достаточ­но высока, а сучетом того, что планшетные сканеры в по­следнее время дешевеют, выгода оттакой многофункцио­нальности становится сомнительной. Если же говорить опринтерах формата A3, то здесь принтер-сканеры действи­тельно имеютпреимущество в цене: хотя сканеры таких форматов стоят дорого, но зато икачество не в пример выше.
Рулонные сканеры являются модификацией листопротяжных. Отличие заключается лишь в том,что длина сканиру­емого оригинала неограничена. Обычно такие сканеры могутработать только с перфорированной бумагой, поэтому они неудобны дляповседневного использования. Однако для сканирования оригиналов вродекардиограмм, полученных с помощью самописцев, такой сканер хорошо подходит.
Томографические сканеры предназначены для полного скани­рования трехмерныхобъектов. Такой сканер сканирует тела в разных проекциях, после чего информацияоб объекте собирается программой. Недавно Toshiba выпустила опытную мо­дельсканера объемных подвижных объектов. Эта модель воссоздает объемное изображениеобъекта независимо от сложности фона, на котором он движется (традиционныетехноло­гии требуют либо однотонного фона, либо маркеров на объек­те). Принципдействия основан на получении информации об интенсивности отражаемых от объектаинфракрасных лучей.
Сканеры штрих-кодов. Они предназначены для сканирова­ния и распознаванияштрих-кодов, причем распознавание происходит, не выходя за пределы сканера: онвыдает уже обработанную информацию.
Рис. 11. Сканер штрих-кодов PSCQuickScan200 CCD
На данный момент не существуетобщего стандарта под­ключения сканеров штрих-кодов, поэтому используются двеосновные схемы:
1. Подключение к СОМ-портукомпьютера. На этотметодподключения рассчитаны стандартные програм­мы, для работы с такими сканерами.
2. Подключение «в разрывклавиатуры», В данном случае ска­нер имитирует работу клавиатуры и поэтомуможет работать с любыми программами. Часто такое подключение исполь­зуется длязаполнения баз данных и для инвентаризации. Сканер в этом случае посылаетчисленные значения таким образом, как будто они были набраны на клавиатуре.
Сканеры штрих-кодов классифицируются по следующимпризнакам:
-   по типу излучения — на светодиодные илазерные;
— по конструктивномуисполнению — на ручные, стацио­нарные и универсальные;
— по расстоянию досчитываемого штрих-кода — на кон­тактные и бесконтактные.
Светодиодные сканерыпрактически не отличаются от обычных ручных, разница заключается лишь висточнике освещения. Такие сканеры позволяют считывать данные только с очень ма­логорасстояния, а штрих-код должен быть ровным и четким.
Для лазерного сканератребования к начертанию штрих-кода невысоки, качество и скорость считыванияштрих-кода зна­чительно выше, чем у светодиодных сканеров. В этих сканерах вкачестве источника излучения используется маломощный лазер.
Ручным сканером управляетоператор — проводит им вдоль штрих-кода. Стационарный сканер установленнеподвиж­но, а объект со штрих-кодом проносят мимо него вдоль счи­тывающейчасти.    
Существуют также модификацииштрих-сканеров, предназ­наченные для сканирования пластиковых карт с нанесен­нымина них штрих-кодами. Такие сканеры называются щелевыми считывателями. Дляпрочтения штрих-кода в них необходимо равномерно провести карту сквозь щель.
Интересна процедуранастройки штрих-сканеров. Произво­дитель сканера предоставляет документацию,которая вклю­чает в себя некоторые штрих-коды. Эти штрих-коды — уп­равляющиесканером команды. При сканировании сканер воспринимает эти коды как команды ивыполняет их. В случае щелевых считывателей штрих-кодов считываться будут картыс соответствующими штрихами. Это дает воз­можность удобной настройки такихсканеров без примене­ния дополнительных панелей управления.
Выборсканера. В вопросе выборасканера решающим фактором является его назначение. Не стоит гнаться за высокимоптическим разрешением — это далеко не всегда нужно.
Если сканер будетиспользоваться для распознавания тек­стов в небольшом объеме, то лучше всегоподойдет недоро­гой планшетный сканер, причем его динамический диапа­зон неимеет значения для данной задачи. Если задача та же, но объем информации велик,то лучше  подойдет листопротяжный сканерс лотком.
Если перед вами стоит задачакаталогизировать домашний фотоархив, то оптимальным выбором будет планшетныйсканер среднего класса, причем лучше, если со слайд-моду­лем, — тогда высможете добавить в архив не только отпе­чатанные фотографии, но и простопроявленные пленки.
Для офисных работ нуженболее мощный сканер, так как принтеры, устанавливаемые в офисах, обычнообладают более высоким качеством печати. Скорее всего, и слайд-адаптер вофисном сканере не помешает.
Есливведенное с помощью сканера изображение предполагается пе­чатать, то рассчитатьнужное оптическое разрешение достаточно про­сто. Разделите разрешение печати напринтере на 3 — получится  примерноеразрешение сканера, повышать которое нет смысла, по­скольку принтер все равноне выедет мелких деталей.
В табл. 2 приведеныпримерные значения параметров ска­нера, необходимых для соответствующих задач.
 Таблица 2.Примерные значения параметров сканера для различных работ
Типовая задача
Оптическое разрешение, ppi
Динамический диапазон сканера
Распознавание текстов
До 300
-
Домашние работы
300-600
До 2,4
Офисные работы
300-600
2,5-3,0
Конструкторские задачи
До 300
-
Изготовление рекламных носителей
От 2400
От 3,0