16、扫描仪的关键技术是什么
扫描仪的技术发展很快,但就其光学系统而言,不外乎CIS、CCD和棱镜分色系统几类,由于CIS(接触式图像传感器)十分适合OCR(光学字符识别),特别是其黑白方式,比CCD方式的扫描仪价格低廉,所以市场占有率曾一度较大,但随着扫描仪市场从黑白到灰度再到彩色的转变,彩色CIS扫描仪也已进入市场。采用三棱镜分色系统,使得彩色扫描仪的关键技术全面提高,该系统利用光学物理原理,以三棱镜来分离自然光R、G、B三原色,由于三原色采用一致的角度,同一时间曝光完成,使扫描的图像的边缘光洁度十分理想,扫描三维立体图像时,效果更好,这一技术代表未来新潮流,目前,只有少数几个厂家拥有该技术。CCD是目前扫描仪的主要技术,它的发展已从黑白、灰度演变到8位、12位、24位、30位乃至36位彩色,这决定了扫描仪的基本发展趋势,即其精度和色彩度方面将不断增高。
决定扫描仪扫描质量的因素很多,首先,分辨率是扫描仪的一项重要指标,扫描仪的分辨率包括光学分辨率和插值分辨率,作为扫描仪真实分辨率的光学分辨率,又分为水平分辨率和垂直分辨率两种方式,水平分辨率和光源系统CCD的真实分辨率及相应的硬件电路设计有关,它是由CCD的像素点数除以扫描仪最大可扫描尺寸而得到的数值;垂直分辨率则与传动机构的精密程度有关,水平分辨率较垂直分辨率显得更为重要。从扫描仪产品市场发展趋势来看,水平分辨率向着更高的方向发展,从300dpi发展到600dpi甚至1000dpi。为提高扫描仪的图像质量,利用软件技术在硬件产生的像点之间插入另外的像点,由此获得的分辨率称为插值分辨率,该种分辨率在一定程度上使扫描仪的图像质量得到提高。所以,选择扫描仪一定要弄清其光学分辨率是多少,即便是光学分辨率高的扫描仪,在处理不同的扫描仪介质对象时,其性能表现也迥然不同,例如在扫描彩色照片时,较低的分辨率效果反而更好,一般而言,分辨率在150~200dpi之间为最佳;而扫描胶片时则需要较高的分辨率,因此在选择扫描仪时,对分辨率因素的选择要和用户的用途结合起来考虑。 从大量的实验和实际应用中可以知道,分辨率、缩放比例、调和分辨率和色彩真实度等因素决定着扫描图像的质量,而前面提到的插值分辨率是影响扫描仪质量的另一技术指标。扫描仪具有精确的缩放技术能力也是非常重要的,它可极大地影响图像质量、扫描文件的大小以及扫描和处理的时间。缩放的质量和扫描图像的质量在不同扫描仪间差异非常大。实验结果表明,一定的插值分辨率在一特定的扫描仪中能产生最小的锯齿,而在其他插值分辨率下,却不一定具有最低的锯齿。某插值分辨率对某一扫描仪合适,对另一扫描仪却不一定带来最低的锯齿,因此,仅根据插值分辨率的大小判断扫描仪的质量是不可靠的。
决定扫描质量的因素还有色彩定位能力、图像噪音、灰度精确度、光源的一致性等。另外,扫描仪的扫描速度和扫描图像的质量之间一直是相互制约的,扫描速度的提高总是以损失图像信息为代价,对扫描仪的这一指标,也应该和传统的认识有所区别,事实上,传统的扫描速度只是将图像送入计算机中所需的时间大小的度量,除了用于光学字符识别(OCR)或进行扫描文档管理的扫描仪之外,扫描速度不是十分关键的指标,而其他指标也影响扫描处理的速度,如从扫描仪到计算机的数据传输速度;图像存储到磁盘的速度;扫描图像浏览和设置曝光的时间;对扫描结果进行校正处理和调整的时间等。