Arvutid I - Skannerid (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
INFOTEHNOLOOGIA TEADUSKOND
IAF0041 Arvutid I
Skanner
Üliõpilane:
Matrikli number:
Juhendaja : dotsent Teet Evartson
Tallinn 2014

Autorideklaratsioon

Kinnitan , et käesolev töö on minu töö tulemus ja seda ei ole minu ega kellegi teise poolt varem esitatud. Kõik töö koostamisel kasutatud teiste autorite tööd, olulised seisukohad, kirjandusallikatest ja mujalt pärinevad andmed on viidatud
28.05.2014

Nimetus ja ajalugu

Tänapäevamaailmas kasutatavate skannerite eellaseks võib pidada faksiaparaatide sees olevaid kujundi sisestamise seadmeid. Nimetus „Skanner“ või „Skänner“ on võetud eestikeeles kasutusele laensõnana ja tuletatud seadme ingliskeelsest terminist „scanner“. Seadme nimetus on omakorda tuletatud ingliskeelsest sõnast „ scan “, mis tähendab silmi millestki üle libistama, üksikasjalikult vaatlema, täpselt uurima või ka tänapäevases tähenduses pilti täppideks lahutama .

Tööpõhimõte

Kõikidel sellesse kategooriasse kuuluvatel seadmetel on ühesugune tööpõhimõte: nad loevad infot objektide heledus-tumeduse ja värvuse kompamise teel, kasutades selleks valgusallikat või valguse peegeldumist, peegleid (vahel ka optilisi läätsi) ja ülitundlikke sensoreid.
Valdavalt kasutatakse kujundi elektrooniliseks muutmiseks sensorina laengusidestusseadet (Couple-Charge Device , CCD), mis kujutab endast fotoelementide ehk fotorakkude massiivist. Fotorakk omandab valguse (footonite) toimel laengu, mis on võrdeline valguse intensiivsusega.
Skannerite tootmisel on enamlevinud kahte tüüpi arhitektuure (CCD ja CIS).
CCD tehnoloogias on kasutusel nn liikuva lambi ja peeglitesüsteem. Dokument asetatakse läbipaistvale alusele ning teda valgustatakse liikuva lambiga (Joonis 1). Dokumendi erivärvi ja tumedusega osadelt peegeldub valgus peeglitele, kus see peegeldatakse edasi CCD senrorile. Peeglite arve erinevates seadmetes võib olla erinev ning osadel seadmetel kasutatakse sensori ees veel optilist läätse, mis koondab valguse punktiks. Sensoril tekib valguse intensiivsusega võrdeline laeng mis juhitakse edasi analoog -digitaalmuundurisse (ADC). CCD sensoris tekiv laeng ei sõltu värvusest. Värvilise kujundi skaneerimiseks jagatakse valgus põhivärvideks (RGB) ning juhitakse optilise süsteemi kaudu iga värv oma CCD-le. Teise tehnoloogiana värvilise dokumendi skaneerimiseks kasutatakse nn kolme läbimise meetodit, kus skaneeritakse originaaldokumenti kolm korda läbi erinevate filtrite, et saada samast CCD-st kolm valguse värvikomponenti.
Joonis 1
Teise tehnoloogiana on kasutusel kujundi kontaktsensoreid (Contact Image Sensor, CIS). CIS tehnoloogias kasutatakse reas valgusdioode ning iga punkti juures on andur , mis asetseb võimalikult lähedal skaneeritavale dokumendile (Joonis 2). Värviskannerite puhul kasutatakse RGB LED-e ning läbi optilise süsteemi juhitakse kolme põhivärvi summaarne valgus igasse skaneeritava rea punkti. Peegeldus fikseeritakse sensorite reas ja edastatakse sealt ADC töötlemiseks. Sellise tehnoloogia eelis on väikesed mõõtmed (Puudub liikuvate lambi ja peeglite süsteem) ja seetõttu on võimalik luua väikeste mõõtmetega ja vajadusel ka kaasaskantavaid seadmeid. Puudusena on CIS tehnoloogia puhul ära märgitud, et skaneerimise pildikvaliteet on kehvem ja kui skaneeritav dokument ei ole sile, muutub pilt hägusaks.
Joonis 2

Skannerite liigid

Skannerid jagunevad oma kasutusotstarbelt erinevat liiki seadmeteks, millest enamlevinud on tasaskanner ehk lauaskanner, lehesööturiga skanner, trummelskanner, projektsioonskanner, kassaskanner ja käsiskanner.
Lauaskanner üks levinumaid skannerite liike ning neis kasutakse enamasti standardset CCD tüüpi tehnoloogiat. Lauaskanneri modifikatsiooniks võime lugega ka multifunktsionaalset kontoriseadet (printer-skanner-koopiamasin), mille funktsionaalseimatel mudelitel on lisatud skaneerimisseadmele ka lehesöötur.
Trummelskannerit kasutatakse peamiselt suurt lahutusvõimet ja värvikujutiste töötlemist nõudvas graafilises trükitööstuses. Selles seadmetes keeratakse originaaldokument trumli ümber ja teda pööratakse suure kiirusega. Tavaliselt kasutatakse skaneerimiseks laserkiirt, et oleks võimalik eksponeerida eriti väikesemõõdulisi piltkujutise elemente.
Projektsiooniskanner meenutab väliskujult filmikaamerast ja projektorist. Selles asetatakse originaaldokument sensorpea alla lauale või alusele. Sensorpea ripub umbes 25 cm kõrgusel algdokumendi kohal ja sensorpea sees olev mehhanism suunab skanneri “elektronsilma” dokumendi igale skaneeritavale reale ning skanneritud pilt edastatakse ADC-se, kus see edastatakse edasi arvutise või otse projektorisse.
Käsiskanner ja kassaskanner on oma ehituselt ning töövõtetelt sarnased, vahega et kassaskannerid on oma ehituselt optimeeritud standardsete triip ja QR koodide ning standardiseeritud teksti lugemiseks. Skaneerimise tulemus sõltub inimese käe liikumise ühtlusest. Sensor ja valgusallikas paiknevad reana käeshoitavas seadmes , kuhu on ADC ja sageli ka mäluseade võimaldamaks portatiivset kasutamist. Sisselugemiseks tuleb seda käsitsi libistada üle skaneeritava dokumendi või ribakoodi. Samm käsiskannerist edasi on mobiilskanner. See on mootoriga varustatud käsiskanner, kus sisestatud kujundi kvaliteet ei sõltu enam käe liikumisest .

Kasutatud Materjalid

Raamatud:
Arvutitehnika riistvara , Teet Evartson 2013
Veebilingid:
http://et.wikipedia.org/wiki/Skanner , 27.05.2014
http://content.epson.it/maco/technology/scanners/ccd.ht m, 27.05.2014
http://www.goodwin.ee/pets/skanner/index.html , 27.05.2014