Skanner (0)

Valgamaa Kutseõppekeskus
Koka eriala I kursus
Aljona Kopteva
Skanner
Referaat
Juhendaja Irja Kangsepp
Valga 2009
Sisukord
Sissejuhatus………………………………….………2
Skanner………………………………………….……2
Skannerite liigid…………………………….………...3
Kuidas valida skannerit?.........................................5
Kokkuvõte…………………………………..…………9
Kasutatud materjal……...……….………………….10
Skanner
Skanner (ka: skänner) on arvuti lisaseade , mis analüüsib kas mingit kujutist nagu näiteks fotot , noodikirja, trükitud teksti või füüsilist eset ja muudab saadud info digitaalseks kujutiseks.Skanner on umbes arvutiploki suurune pealt ülestõstetava kaanega seade. Kaane all on klaaspind, millele “kujutis allapoole” asetatakse sisestatav dokument. Kaas suletakse ja skanner valgustab paberilehte ja loeb täpp-täpilt sisse kogu paberil oleva kujutise ning edastab selle arvutile .
    On olemas ka käsiskannerid, mida kasutaja veab mööda skaneeritavat kujutist. Need skannerid on väiksemad, odavamad ja edastatav kujutis on madalama kvaliteediga.
    Nimetus “skanner” tuleneb ingliskeelsest sõnast scan, mis tähendab “silmi millestki üle libistama, üksikasjalikult vaatlema, täpselt uurima, pilti täppideks lahutama ”.
    Kõikidel sellesse kategooriasse kuuluvatel seadmetel on ühesugune tööpõhimõte: nad loevad infot objektide heledus-tumeduse ja värvuse kompamise teel, kasutades ülitundlikke sensoreid .
    Optiliste lugemisseadmete lihtsaimaks liigiks on infolugejad ainult kindlal viisil normeeritud andmekandjatelt.   Skaneeritav objekt libistatakse üle lugemisseadme –kassaskanneri- või lähendatakse käsiskanner loetavale objektile (markeeringule v. kodeeringule). See on võimalik näiteks lugemispüstoliga, mis tuvastab kirjamärke (masinloetavat kirja), sealhulgas ka OCR-A –standardile vastavat kirja pangatÅ¡ekkidel ja muudel dokumentidel.
    Optiliste sisendseadmete erirühma moodustavad pilti ja teksti lugevad skannerid. Nimetust “skanner” kasutataksegi peamiselt nende sisendseadmete kohta, kuna eespool vaadeldud seadmed kannavad tihti vaid optiliste lugejate nime.
    Pildi-tekstiskannerites viiakse kombatav originaalpilt punkthaaval rasterkujutisena arvuti mällu, värviskannerites värvikujutisena. Kui skanneri sensor on “sisse tõmmatud” pildipunkti kohta käiva info, liigub ta edasi järgmisele, kuni kogu dokument on loetud. See protsess on väga kiire, kogu algdokumendi skaneerimiseks kulub ainult paar sekundit.
    Skaneerimisprotsessi mehaanika sõltub konkreetse mudeli tüübist. Kõik skannerid kasutavad valgusallikat ja vahendeid sensori (või peegli, mille abil valgus juhitakse sensorile) liigutamiseks algdokumendi kohal (või vastupidi) ning sisaldavad elektroonikalülitust, mis muundab hõlvatud info digitaalkujule.
    Ka videokaamera on spetsiaalne skaneerimisseade, mis muundab kujutisest saadud info digitaalkujule. Videokaamerad teostavad samal viisil skaneerimist selles mõttes, et nad järjestikuselt loevad sisse infot kujutise iga rea ja punkti ehk pildielemendi (pikseli) kohta. Siiski kasutataksse videosüsteemides paljude sensorite kahemõõtmelist massiivi, kus igaüks loeb sisse infot ainult üheainsa punkti kohta.   
Tavalistes skannerites toimub info sisselugemine rida- ja punkthaaval suhteliselt lihtsa sensorpea abil. Need seadmed võib jagada vastavalt nende funktsioonidele nelja põhirühma:

• Tasaskannerid (flatbed),
  
• Lehesööturiga (sheetfed) seadmed,
  
• Projektsioonskannerid (overhead scanner ),
  
• Käsiskannerid (handheld scanner).
  

Tasaskanner e. lauaskanner
–nendes asetatakse originaal näotsi vastu alusklaasi nagu tavalistes paljundusmasinates (mitmed kaasaegsed koopiamasinad ongi tegelikult sisseehitatud skanneriga digitaalseadmed). Valgus peegeldatakse peeglite süsteemi abil algdokumendi igale reale. Skaneerimispea asetseb väga lähedal alusklaasi alumisele pinnale ja liigub ajami toimel sünkroonselt koos valgusallikaga. Skaneerimispea see asuv läätsesüsteem suunab peegeldunud valguse valgustundlikule elemendile (harilikult fotodiood või laendusidestusseade CCD), mis muundab valguse intensiivsustaseme elektrivooluks. Mida suurem on peegeldunund valguse hulk, seda suurem on tekkiv pinge. Seda tüüpi skannerid sobivad eriti hästi, kui on vaja skanneerida mitmeleheküljelisi dokumente: kokkuvõtteid, raamatuid, pilte jms. Tasaskannerid võtavad suhteliselt palju ruumi. Muuseas, saab korraliku tasaskanneriga lugeda arvutisse slaide ka ilma spetsiaalvarustuseta.
Lehesööturiga seadmed
-Mõned skaneerimisseadmed on varustatud lehesööturiga. Algdokument veetakse sellest läbi, kusjuures sensorseade kompab seda rida-realt. Palju faksiaparaate töötab samal põhimõttel: originaal pistetakse pilusse, kus selle esiserv haaratakse rullikmehhanismi poolt. Ei sensor ega ka sisseehitatud valgusallikas ei pea liikuma, ainsaks liikuvaks osaks on rullikmehhanism. (vaata järgmist joonist). Selline skanner sobib eriti hästi siis, kui skannerit kasutatakse ainult A4 formaadis lehtede skanneerimiseks. Sheetfed skannerid on ruumi suhtes vähenõudlikud ja mahuvad reeglina monitori ja klaviatuuri vahele. A4 formaadist väiksemat materjali (fotod) saab skaneerida, kuid on reaalne võimalus, et pildid jõuavad arvutisse veidi moonutatult. Fotode jaoks sobib tasaskanner paremini.
Projektsioonskannerid
-meenutavad väliskujult fotosuurendit või erilisi mikrofilmi kaameraid. Nendes asetatakse originaaldokument sensorpea alla lauale või padjakesele. Sensorpea ripub umbes 25 cm kõrgusel algdokumendi kohal ja mingit sisseehitatud valgusallikat ei kasutata. Ruumi valgustusest peab piisama sensori normaalseks tööks. Sensorpea sees olev pöörlev mehhanism suunab skanneri “elektronsilma” dokumendi igale skaneeritavale reale. Projektsiooniskanneri väliskuju on näha järgmisel joonisel.
slaidiskannerid
-võimaldavad sisestada nt. fotosid otse slaidilt, mis tagab palju parema kvaliteedi.
Käsiskannerid
-on lihtsad ja odavad tänu suhteliselt piiratud vaateväljale ja mitmete komponentide asendamisele käemusklite tööga. Sensor ja valgusallikas paiknevad ligikaudu kümne sentimeetri laiuses käeshoitavas seadmes. Sisselugemiseks tuleb seda käsitsi libistada üle skaneeritava dokumendi. Arvutisse installeeritud lisakaart tõlgib loetud info digitaalkujule, kasutades seejuures skanneri juurde kuuluvat tarkvarapaketti.
    Mõned käsiskannerid on varustatud programmidega, mis võimaldavad ka skanneri laiusest paar korda laiemat pinda skaneerida ja seejärel kokk u liita. Järgmisel joonisel ongi näha tüüpilise käsiskanneri väliskuju. Vastavate tekstitöötlus-, graafika - või kombineeritud teksti-graafika- programmide abil saab skaneeritud pildiinfot edasi töödelda, näiteks prospektide, menüükaartide, pressiteadete, reklaamide ja muu valmistamiseks. Leidub programme , mille abil saab skeneeritud teksti muundada tähemärkidest koosnevaks tekstifailiks. Sellist protseduuri nimetatakse optiliseks märgituvastuseks e. OCR-ks (optical character recognition).
Trummelskannereid
-kasutatakse peamiselt suurt lahutusvõimet ja värvikujutiste töötlemist nõudvas graafilises trükitööstuses. Nendes seadmetes keeratakse originaaldokument trumli ümber ja teda pööratakse suure kiirusega. Tavaliselt kasutatakse skaneerimiseks laserkiirt, et oleks võimalik eksponeerida eriti väikesemõõdulisi piltkujutise elemente. Erinevus ühelt poolt pildi-tekstiskannerite ja teiselt poolt kassades kasutatavate optiliste lugemisseadmete,- püstolite ja magnetkirjalugejate vahel seisneb selles, et esimesed võivad sisse lugeda suvalisi ja erineval viisil kujutatud andmeid, kuna kassaskannerid sobivad ainult kindlaksmääratud viisil salvestatud ja normeeritud andmete (kodeeringute, nt. vöötkoodides fikseeritud kaubaartiklite numbreid ) äratundmiseks. Viimast tüüpi andmeid kasutab arvutisüsteem seejärel automaatseks laoseisu täpsustamiseks, majandusstatistika teostamiseks ja muudel eesmärkidel.
Kuidas valida skannerit, milliseid termineid teadma peaks?
RGB
-ehk red- green - blue - see on värvimudel, kus kõik vajalikud värvid esitatakse summana kolmest eri värvi valgusest (punane-roheline-sinine), mis annavad kokku valge; skannerit ostes pole vaja nõuda, et see tingimata RGB oleks, sest teistsuguseid skannereid (nagu ka värviteleviisoreid) lihtsalt pole. 24 bitti ehk 16 miljonit värvi - viitab sellele, et iga skaneeritava punkti iga värvikanali (R-G-B) numbriliseks esituseks on ette nähtud 1 bait (=8 bitti x 3 = 24 ehk 2563 erinevat väärtust); kindlasti ei tähenda seda, et skanner tõesti ca 16 miljonil värvitoonil vahet teeks , või et ta seda kogu skaala ulatuses ühtlaselt teeks; ka see on värviskanneri ostmise puhul vist ainus võimalik variant; muuseas, suured ja kallid trummelskannerid võivad olla näiteks 36-bitised (=12 bitti x 3).
TWAIN
- ( Technology Without An Interesting Name) tarkvarastandard, mida järgivad programmid saavad skannerilt, täpsemalt sellega kaasa tulnud skaneerimisprogrammilt, pilte tellida; seda toetavad pea kõik kujundus-küljendus-jms.-programmid; TWAIN'i kasutamine muudab skaneerimise mugavaks ja sõltumatuks programmist, kus kujutist vajatakse, sest alati kasutatakse sama skaneerimisprogrammi.
 
Värvieraldus
- seda mõõdetakse bittides. Objekti skanneerimisel jaotab skanner selle punktideks. Iga punkti/pikseli kohta salvestab skanner mingi koguse informatsiooni. Seda kogust nimetatakse bit depth. Nt skanner, mille bit depth on 1, suudab kindlaks teha, kas piksel on must või valge. Kui bit depth on suurem, siis suudab skanner jäädvustada rohkem detaile selle punkti kohta.
Kui teil on vaja must-valget skannerit nt dokumentide sisestamiseks (OCR), siis peaks bit-depth olema vähemalt 1. Kui bit-depth on juba 12, siis suudab skanner eristada 4096 halltooni, mis peaks olema täiesti piisav ka kõige keerulisemate must-valgete piltide jaoks. Värviliste skannerite puhul: 8- bitine skanner suudab eristada 256 värvi iga punkti kohta; 24-bitine skanner suudab eristada 16,7 miljonit värvi. Üldiselt soovitatakse osta vähemalt 24-bitine skanner, kallimad skannerid aga pakkuvad ka 30-, 32- ja 36-bitist värvieraldust. Kuigi hiljem peate te niikuinii kasutama 24-bitiseid pilte, tähendavad lisabitid seda, et vajaduse korral võite te lugeda 24-biti jagu värviinformatsiooni välja ka näiteks ainult pildi heledamast osast.On ka 30- a 36-bitiseid skannereid, mis suudavad eristada rohkem värve, kui inimese silm.
Resolutsioon
-mõõdetakse DPI-des ( dots per inch = punkte tolli kohta). Resolutsioon ehk lugemistihedus näitab mitu punkti suudab skanner tolli kohta füüsiliselt välja lugeda (1 toll = 2,54 cm). Levinud väärtused jäävad 300 ja 2400 vahele. Enamik skannereid pakuvad resolutsiooniks 300x300 dpi, mis tähendab, et ühe ruuttolli kohta edastab skanner arvutisse 90.000 punkti. Mõnikord on resolutsioon esitatud kahe erineva numbrina (nt. 300x600). See tähendab, et vertikaalsel liikumisel peatub skanner tihemini, kui horisontaalsel liikumisel. See võib kvaliteeti parandada, kuid resolutsiooni hindamisel on väikseim number siiski usaldusväärsem.
Mõnede skannerite puhul antakse kaks erinevat resolutsiooni: optiline ja interpolated. Optiline resolutsioon näitab pikselite tegelikku arvu: mida suurem on resolutsioon, seda parema kvaliteediga on skanneeritav pilt. Interpolated resolutsiooni puhul kasutatakse matemaatilisi algoritme, et suurendada skaneeritud pikselite arvu. Seega interpolated resolutsioon võtab kaks kõrvuti asetsevat pikselit ja tekitab nende vahele kolmanda, pakkudes sinna sobiva pikseli (Kaldjoonte servad lähevad küll loodetavasti vähemsakiliseks, eraldusvõime aga sellest ei kasva). Seega optiline resolutsioon on resolutsiooni hindamisel objektiivsem näitaja.
Skaneerimisel peab meeles pidama mõnda rusikareeglit, et mitte ilmaasjata oma aega ja arvuti kõvakettamahtu ning mälu raisata. Skaneerige pildid nii väikese tihedusega kui võimalik ja nii suurega, kui vajalik! Kui tahate originaalsuuruses pilti vaadata vaid arvutiekraanil, piisab skaneerimistihedusest 75 DPI (dots per inch, punkti tollile), kui seda on vaja paberile printida, tuleks valida 150 DPI. Prinditihedust ja skaneerimistihedust ei maksa segi ajada. Näiteks printides tihedusega 600 DPI laserprinteril pole vahet, kas pilt on skaneeritud 150, 300 või 600 DPI-ga - tulemus on ikka samasugune . Kui aga eesmärgiks on kvaliteetne, trükikojas valmistatav neljavärvitrükis toode, mille jaoks värvilahutus tehakse reprotöökojas filmiprinteriga, tuleb pilt skaneerida tihedusega 300 DPI.
Milleks siis valmistatakse skannereid, mis võimaldavad tihedust 600, 1200 ja isegi 2400 DPI? Aga selleks, et pildioriginaale oleks võimalik kvaliteetselt suurendada. Kui tahate oma pildi joonmõõtmeid suurendada näiteks kaks korda, siis tuleb ka skaneerimistihedust tõsta kaks korda. Pildi pindala suureneb seejuures neljakordseks (kaks ruudus ), sama palju aga suureneb ka faili maht. Kui näiteks skaneerite fotot mõõtmetega 10x15 cm tihedusel 300 DPI, tuleb selle faili mahuks TIF- vormingus umbes 5 MB, kui aga 600 DPI-ga, siis juba 25 MB. Viimast pilti võib kvaliteetselt trükkida mõõtmeis 20x30 cm, s.o umbes A4-formaadis. Muuhulgas , mõelge ka sellele, kuidas nii suurt faili oma arvutist edasi anda - flopidele seda juba ei paki ...
24x36 mm suuruse slaidi skaneerimine selleks, et seda kvaliteetselt trükkida 10 korda suuremana, st mõõdus 24x36 cm, tuleks ka skaneerimistihedust tõsta 10 korda - 3000 DPI-ni (A4 formaadi , näiteks ajakirjakaane jaoks, piisab ka 2400 DPI-st). Sellist optilist tihedust võimaldavad vaid väga kallid skannerid, millel on erilised lisaseadmed läbipaistvate materjalide skaneerimiseks. Suurte plakatite valmistamisel lähevad skaneeritud piltide failimahud juba astronoomilistesse suurustesse, kuid sellest me siin edasi ei räägi… Kui aga kavatsete pilti printimisel/trükkimisel vähendada, võite piirduda väiksema skaneerimistihedusega, ikka nii mitu korda, kui mitu korda vähenevad pildi joonmõõtmed. Kodukasutuseks kõlbavad suurepäraselt 300-punktised skannerid, kellel aga on suuremad nõudmised, võiksid valida 600-punktise seadme.Kõigil skannereil on võimalik skaneerimistihedust tarkvaraliste vahenditega ka mitu korda tõsta, kuid see võimalus on petlik - saate küll mitmekordselt suurema mahuga faili, kuid pildi teravus oluliselt ei tõuse. Tarkvara võimaldab vaid pildipiksleid interpoleerida, mis jätab mulje, et suur pilt on tehtud ähmasevõitu objektiiviga. Eri programmid annavad küll erineva kvaliteediga tulemuse.
dynamic range
Kui te leiate skanneri, milllel on võrdsed bit-depth, resolutsioon ja hind, siis dynamic range võib aidata neid võrrelda. Dynamic range on sarnane bit-depth'iga, kuna selle abil mõõdetakse skanneri võimekust värve edasi anda. Dynamic range'i mõõdetakse skaalal 0-5, kus 0 tähistab valget ning 5 musta värvi.
Enamikel skanneritel on dynamic range 2 ja 2,5 vahel. Kallimatel on vastav näitaja ca 3. Dynamic range ei ole nii tähtis, kui resolutsioon või bit-depth, kuid selle abil saab võrrelda sarnaseid skannereid.
Mida peaks veel teadma skanneri ostmisel?
Kiirus
-Skanneri puhul tuleb oluliseks pidada kiirust. Aeglasem skanner võib kergesti osutuda igapäevaseks kasutamiseks liiga aeglaseks, ja te ei teeni oma investeeringut kunagi tagasi. Paarikümne-megabaidise pildi skaneerimise ei tohi anda teile põhjust kohvi jooma minna.
tarkvara
-skanneriga peavad kaasas olema draiverid (võimaldavad arvutil ja skanneril "suhelda" ning kasutada uuemate skannerite puhul standardit nimega TWAIN (räägitakse, et TWAIN on lühend lausest - Technology Without An Interesting Name)), värvi kalibreerimis programmid (sellega saab skanneeritud piltidel värve paika sättida), OCR tarkvara (võimaldab teksti skanneerimist).
Skanneri ühendamine arvutiga
-Enamik skannereid ühendub kas USB, SCSI või paralleelpordi kaudu, ning siin on kasulik teada, et USB ja SCSI port on tunduvalt kiiremad. Kui teie arvutil ei ole vaba SCSI või USB porti , siis peaksite skanneerimise kiiruse tagamiseks kaaluma adapteri ostmist. USB- liides sobib vaid uut tüüpi arvutitega , millele on installeeritud ka Windows 98. Printeriporti ühendatav paralleelliides sobib iga arvutiga (skanneril on veel teine pistikupesa , kuhu saab ka teie printeri ühendada, et kasutada vaheldumisi , aga mitte korraga nii skannerit kui ka printerit).
    Spetsiaalne, ainult skannerile sobiv SCSI-kaart võib tulla skanneriga kaasa, kuid vähemalt korralike skannerite puhul peaks sobima ka universaalne SCSI kaart, mis leiab arvutis ka muud rakendust näiteks kõvaketta, transporditava meedia või DAT-seadme ühendamiseks; SCSI-liidesega skanneri puhul ei tohiks olla vahet, kas ta ühendatakse PC- või Macintosh-arvuti taha.
Pildi kvaliteet
Skaneeritav pilt peab olema ilus. Kui võrrelda erinevaid skannereid, jääb kindlasti silma, et mõnel neist on pilt veidi udune, vähekontrastne ja värvid pole päris õiged. Parimaks kontrolliks on seejuures keskmine isetehtud värvifoto - nägu ei tohi liiga punaseks minna. Hea skanner näeb ka tumedaid värve. Must ülikond ei tohi olla ühtlane must plekk , olgu ka voldid-kortsud näha. Hea skanner on kiire.
    Ja nüüd võiks eriti nõudlik ostja asuda müüjate kannatust proovile panema - või korraldama need katsed mõne tuttava skanneri peal. Kaasa võiks võtta mõned fotod: (a) inimese näoga (b) ilusa värvilise pildi (c) tumedamate ja "porisemate" värvidega foto (d) mingi musta värvi esemega, näiteks must kirjutuslaud (e) mõned slaidid, seda isegi juhul, kui pole plaanis osta slaidilugejat. Pole vist mõtet rõhutada, et eelnevalt tuleks kontrollida, et pildid ikka teravad on. Samuti oleks hea, kui arvuti, mille taha skanner on ühendatud, oleks erinevate katsete puhul enam-vähem sama võimas.
    Kõigepealt tasuks mõõta preview ehk proovivaate tegemise aega, siis skaneerida näiteks suurust A4 pildi füüsilisel resolutsioonil 300dpi (faili suurus ca 25 MB!). Näiteks HPLJ3C puhul osutus 75MHz- Pentium arvuti taga preview-aeg õigeks, aga terve lehekülje skaneerimine võttis aega 2 minutit - see pole küll sugugi halb tulemus, kuigi erineb paberil toodud andmetest, mis näitavad skaneerimise aega ilma arvutisse saatmiseta.
    Seejärel tuleks proovida pilte skaneerida. Need võiks sisse võtta suhteliselt madalal resolutisoonil, sest nii saab need hõlpsalt kaasa võtta ja hiljem oma monitori peal teistega võrrelda. Näopilt on oluline, sest üldiselt kipuvad lauaskannerid punast värvi võimendama, ilus värviline pilt aitaks kontrollida värvide õigsust, porisem pilt näitab ära skanneri toimetuleku raskemates olukordades . Eriti oluline on must pilt, sest see näitab ära lauaskannerite nõrgeima koha - värvieralduse tumedamas osas. Samuti tuleks proovida skaneerida slaide - nii näeb ära, kas skannerit saab kasutada slaididest proovipiltide tegemiseks (proovipildi kvaliteet pole seejuures eriti oluline).
    Millised on võimalused pildi värve korrigeerida (ega ometi ainult automaatne ?), kas saab kalibreerida skanneri tulemust vastavaks kasutatava väljundi, näiteks teie tindipritsi omaga ? Skannerimüüjad räägivad kõik TWAIN- toetusest mis on kindlasti hea märk programmide integreerimisel, kuid minu meelest on alati ikka kõige praktilisem kasutada lihtsalt skanneriga kaasa tulnud programmi - muidugi eeldusel , et ta on hea. Kõik skannerid, mida reklaamitakse enam-kui-24-bitistena, on seda aga ainult sisemiselt - meie saame sealt ikkagi kätte 24- bitise pildi ja see sõltub skannerisoftist, kui hästi lisabittidest saadud võit meie lõpliku pildini jõuab.
   
KOKKUVÕTE
Kokkuvõtteks, laiatarbe-lauaskanner sobib eriti hästi ekraanil vaatamiseks mõeldud piltide jaoks. Kuid otse loomulikult on erinevatel skanneritel sisseloetud pildid ka ekraanil vaadates erinevad - pildi teravus-udusus, värvide õigsus, värvitoonide erladusvõime skaala tumedamas otsas. Nupumehed hõikavad selle peale kindlasti vahele, et me võime ju neid pilte pärast näiteks Adobe PhotoShop'is muuta nagu süda ihkab. Jah tõesti, digitaalselt saab pilti väga põhjalikult muuta, kuid kahjuks kasutavad kõik pilditöötlusprogrammid oma algmaterjalina siiski skaneeritud pilti, nii et juhul, kui tumedates toonides pildiinformatsioon skanneri puisuse tõttu lihtsalt puudub, siis ei aita teid ka PhotoShop.
KASUTATUD MATERJAL:
http://www.arvutiweb.ee/index.php?option=com_content&task=view&id=53&Itemid=9