Moskova Devlet Baskı Sanatları Üniversitesi. Fotogrametri Optik elektronik tarama yöntemi

Buluş, optomekanik taramalı optoelektronik sistemleri kullanarak kontrollü nesnelerin görüntülerini elde etmek için bir teknikle ilgilidir. Buluşun amacı, çerçevedeki ayrıştırma çizgilerinin sayısını artırarak ve hızı artırarak görüntü iletiminin kalitesini iyileştirmektir. Çizim, önerilen yöntemi uygulayan bir cihazın optik bir diyagramını göstermektedir. Önerilen yöntemin uygulanmasına yönelik cihaz, yüzlerin dönme eksenine farklı eğimine sahip bir ayna N-yüzlü ayna 1, düz bir ayna 2, bir objektif 3 ve bir M-eleman alıcısı 4 içerir. N-yüz aynasının 1 yüzleri, k = o + k formülüne göre dönme eksenine eğimlidir, burada o, yüzlerin eksene eğim açılarının en küçüğüdür, k = 0,1, 2,3.N-1, çokyüzlülerin açısal düzenlemesindeki adım. Radyasyon alıcısının (4) hassas elemanları, nesnelerin düzlemine izdüşümü çizgi tarama yönüne dik olan bir cetvel şeklinde düzenlenmiştir. Cihaz aşağıdaki gibi çalışır. N-yüz aynasının 1 ayna yüzünden yansıyan nesneden gelen radyasyon akısı, ikinci çerçeve taramasının düz aynasına 2 çarpar. Aynadan (2) yansımadan sonra, bu akım, hedef (3) tarafından radyasyon akısındaki değişikliklerin bir elektrik sinyaline dönüştürücüsü olan radyasyon alıcısının (4) hassas elemanları üzerinde odaklanır. Önerilen optik-mekanik tarama yöntemi, çerçevede Z = M ayrışma çizgileri sağlar. Analog ile karşılaştırıldığında, çokyüzlü bir aynanın N yüzlerinin sayısını artırmadan Z çizgilerinin sayısı yaklaşık olarak (p-s) faktörü kadar artar ve prototip ile karşılaştırıldığında, Z çizgilerinin sayısı yaklaşık M kat artar. Bu, ikinci kare taramasının dönüş vuruşu için yeterli bir zaman aralığı sağlar. İkinci çerçeve taramasının uygulanması da, adımlı değil sürekli olduğu için basitleştirilmiştir. NS verilen numara Z çizgileri, M, p, s ve m değerlerini değiştirerek, tarama cihazının minimum boyutları ve ağırlığı ile gerçekleştirilen hareketli alanlardaki optimal alt çerçeve sayısını belirlemek mümkündür. Prototip ile karşılaştırıldığında performans artışı, çerçevedeki hareketli alanların p sayısında yaklaşık olarak M faktörü kadar bir azalmadan oluşur (N-yüz aynasının devir sayısı aynı faktörle azalır). Çalışma bölümündeki sürekli doğası ve çerçevedeki s-pasif hareketli alanların süresinin olduğu dönüş stroku için yeterli bir zaman aralığı nedeniyle ikinci çerçeve taramasının uygulanmasının basitleştirilmesiyle de performansta bir artış elde edilir. kullanılan, yatay taramanın ardışık iki aktif alanı arasındaki aralığın yanı sıra rasterdeki aşırı alt çerçevelerin m-1 zamanı. Analog ile karşılaştırıldığında, çerçeve üzerindeki sapma açısının genliği yaklaşık N kat azalır ve düz ayna salınımının açısal hızı N kat azalır. Önerilen çözüm temelinde, televizyon kare hızına ve kare başına artan sayıda satıra sahip küçük boyutlu bir taramalı optik-mekanik cihaz oluşturulabilir.

İddia

pNF k frekansına sahip bir çerçevenin çizgi taramasının gerçekleştirildiği gerçeğinden oluşan optik-mekanik tarama yöntemi, burada p, bir çerçevedeki aralıklı alanların tam sayısıdır, N, alt çerçevelerin sayısıdır. her alan, F k bir kare hızı, pF k frekansı, sayı (N-1) adım ve 2 adım ile ayrı bir ilk kare taraması ve ayrıca bir açı içinde F k frekansına sahip ikinci bir kare taramasıdır. 2, çerçevenin çizgileri ile doldurmanın sağlanması, karakterize edici özelliği, çerçevedeki ayrıştırma çizgilerinin sayısını ve hızı artırarak görüntü iletiminin kalitesini iyileştirmek için, birbirine yakın yerleştirilmiş M-paralel temel çizgileri aynı anda taramak, ikinci kare taraması, açı 2 içinde w k2 = pMd e F k açısal hızı ile sürekli olarak gerçekleştirilir, ilk kare taraması 2 = M (ps-1 / N) adımıyla yapılır ve açıların oranı koşuldan ayarla çerçevedeki aktif çizgilerin sayısı ZM oranından belirlenir, burada (m 1) ikinci çerçeve taramasının tersine çevrildiği rasterdeki aşırı M-çizgisi alt çerçevelerinin bir tamsayısıdır, m 1,2,3, de, çizginin açısal genişliğidir; s ikinci çerçeve taramasının ters hareketinin gerçekleştirildiği çerçevedeki pasif aralıklı alanların tam sayısı, s 0,1,2, c çizgi tarama verimliliği; çerçevedeki görüş açısına.

Buluş, elektromanyetik radyasyonu, hareketli bir taban üzerine yerleştirirken, görüntü hakkında bilgi taşıyan bir elektrik sinyaline dönüştürmek için tasarlanmış cihazların alanı ile ilgilidir.

Buluş, dönen bir sektör fotodetektörü ile bir video verisi akışı oluşturma alanı ile ilgilidir. Yöntem, dönen sensörün alanı üzerine kurulu ışığa duyarlı elemanlardan sinyallerin üretilmesine, daha sonraki organizasyonlarının, çıkış sinyalleri analogdan dijitale dönüşüme tabi tutulan uzamsal farklılaşma çekirdeklerine ve bunların daha fazlasına dayanmaktadır. dijital işleme. Işığa duyarlı elemanlar, dönme dış çapına bakan bir dairenin kesik sektörü şeklinde olan döner sensör alanında Rmin'den Rmax'a ayrı yarıçaplı yaylar üzerinde birbirine eşit mesafelerde sırayla kurulur. . Işığa duyarlı elementlerden gelen fotoakımlar şu şekilde güçlendirilir: doğru akım fotosellerin hassasiyetine ve sensörün dönüş hızına bağlı olarak frekans bandında sınırlıdır. Kendi kendine gürültü, her ışığa duyarlı elemanın sinyal iletim kanallarının genlik-frekans özelliklerini en aza indirir ve düzeltir, ardından sinyaller analogdan dijitale dönüştürmeye ve ardından dijital işlemeye tabi tutulan uzamsal farklılaşma çekirdeklerinin oluşumu izler. Teknik sonuç, görüntünün kalitesini artırmaktır. 2 n.p. f-ly, 6 dwg

Buluş, optomekanik taramalı optoelektronik sistemleri kullanarak kontrollü nesnelerin görüntülerini elde etmek için bir teknikle ilgilidir.

tarama sistemleri 70'lerin ortalarında ortaya çıktı ve 80'lerin sonunda neredeyse tamamen geleneksel fotoğraf ve televizyon sistemlerinin yerini aldı. Bugün, doğal kaynak ve çevresel izleme sorunlarının çözümünde uzaktan algılama verilerinin ana tedarikçileridir.

Genel anlamda tarama mekanizması aşağıdaki gibidir. Uydu, fotoelektrik veya termoelektrik alıcı ile donatılmış bir tarayıcıya sahiptir. Bu alıcı, dünya yüzeyinin belirli bir alanından yansıyan radyasyonu alır. Alıcı, radyasyonun yoğunluğuna bağlı olarak bir elektrik sinyali üretir. Sinyalin büyüklüğü cihazın hafızasında sabitlenir ve sensör, dünya yüzeyinin bir sonraki kısmından bir sinyal almaya başlar. Böylece bölüm bölüm bir görüntü oluşmaya başlar. Yansıması sensör tarafından eşzamanlı olarak kaydedilen dünya yüzeyinin her bir alanı, görüntüde bir piksel olarak görüntülenir - en küçük bölünmez görüntü öğesi. Her piksel, bu pikselin içine giren tüm nesnelerin ortalama parlaklık değerini yansıtır. Böylece piksel boyutu ne kadar küçük olursa, resimde o kadar iyi görüntü elde edilebilir, çünkü daha küçük nesneleri görüntülemek mümkün hale gelir.

Uzaktan algılama tarayıcı sistemleri iki tiptir - optik-mekanik (doğrusal ve enine ayrılmıştır) ve optoelektronik (uzunlamasına ve düzlemsel).

İÇİNDE çizgi tarayıcılar(tüm sahneyi yakalamak için tek bir dedektör elemanı kullanılır

Şekil 1 - Doğrusal optik-mekanik tarayıcı

Bu tip tarayıcılarda, uydunun hareket yönü boyunca bir yandan diğer yana sallanan bir ayna yerleştirilmiştir. Çizgi boyunca yüzeyin farklı kısımlarından yansıyan radyasyon sırayla aynaya çarpar ve aynadan zaten dedektöre çarpar. Çizginin en uç noktasına ulaşan ayna, bir sonraki satırı okuyarak ters yönde dönmeye başlar (bu süre zarfında uydu, bir piksel satırına karşılık gelen bir mesafe uçmuştur). Böylece satır satır görüntü büyür. Aynanın çekim rotası boyunca salınımı görüntünün çizgilerini gerçekleştirir ve ortamın hareketi nedeniyle çizgiler birikir ve çizgi-ağ eleman-eleman yapısına sahip resmin eksiksiz bir görüntüsü oluşur. .

Diğer bir doğrusal tarayıcı türü, aynanın bir yandan diğer yana sallanmadığı, ancak her zaman kendi ekseni etrafında 360 derece aralığında bir yönde döndüğü bir tarayıcıdır. Burada sensör hat boyunca sinyali okur ve ardından sensör kendi ekseni etrafında hareket ederken uydu belirli bir mesafe ileri doğru hareket eder ve sensör yine aynı yönde bir sonraki satırı okumaya başlar. Bu tür yaklaşık 7 döngü bir saniyede gerçekleştirilir.

İÇİNDE enine CCD tarayıcılarörneğin, Landsat-5 uydusunun TM (Thematic Mapper) tarayıcısı, araştırma yolu boyunca yer alan bir dizi dedektör kullanır. Böyle bir cetvele CCD cetveli denir (yüke bağlı cihaz; bu isim, yükü hücreden hücreye kaydırma yöntemiyle elektrik potansiyelinin okunma şeklini yansıtır). Sonuç olarak, ayna hareketinin her döngüsünde, tüm dedektör elemanları dünya yüzeyini paralel olarak tarar. Lineer tarayıcılarda olduğu gibi, bir sonraki satır ters yönde veya kendi ekseni etrafında okunduğunda sensör bir yandan diğer yana hareket edebilir.

Bu tür cihazların ana dezavantajı, elde edilen görüntülerin coğrafi referansının doğruluğunu sınırlayan ve bir bütün olarak cihazın dayanıklılığını ve güvenilirliğini azaltan mekanik bir tarama aynasının varlığıdır. "Push-süpürge tarayıcı" olarak adlandırılan, şarj bağlantılı cihazlardaki (CCD'ler) elektro-optik kameralarda mekanik tarama elemanları kullanılmaz. Bir spektral aralıktaki bir görüntü çizgisi, uydunun uçuş yönüne dik olarak yönlendirilmiş bir CCD dedektör dizisi (cetvel) kullanılarak oluşturulur.

Boyuna CCD tarayıcılar güzergah boyunca yer alan binlerce dedektör öğesinden oluşan bir CCD dizisi ile donatılmıştır. Sonuç olarak, tüm veri kümesinin paralel olarak taranması, yalnızca platformun yörüngedeki hareketi nedeniyle gerçekleşir.

düzlemsel CCD geleneksel bir dijital kameradaki matrise benzer bir sensör matrisidir. Belirli sayıda fotonun sensöre çarpması için yeterli zaman tanıyın. Sensör hedefe göre hareket halindeyse, bulanıklığı önlemek için artımlı görüntüleme uygulanır.

Tarama sisteminin türünden bağımsız olarak, anket rotası boyunca toplam tarama açısına denir. görüş açısı, ve Dünya yüzeyinde karşılık gelen miktar Bant genişliği(diğer ad - kapsama bant genişliği ). Komşu piksellerin merkezleri arasındaki mesafeye karşılık gelen dünya yüzeyindeki mesafeye denir. yer örnekleme aralığı (diğer ad - zemin tarama adımı ). Etüt rotası boyunca ve boyunca yer örnekleme aralıkları, ilgili örnekleme oranlarının yanı sıra platformun hızı ile belirlenir. Uygulamada, örnekleme oranı genellikle, yer örnekleme aralığının değeri, anlık görüş alanının boyutuna, yani bir dedektör elemanının zemine izdüşümü genişliğine eşit olacak şekilde seçilir (Şekil 2 ve 3). Böylece, bitişik piksellerin anlık görüş alanları, hem uzunlamasına hem de yanal yönlerde birbirine bitişiktir. Araştırma rotası boyunca yer örnekleme aralığı, platform hızı ve ya örnekleme hızı (boylamsal CCD tarayıcılar için) ya da anlık görüş alanıyla eşleşecek şekilde seçilen tarama hızı (doğrusal ve enine CCD tarayıcılar için) tarafından belirlenir. Bazı sistemlerde daha yüksek bir yanal örnekleme hızının kullanılması, anlık görüş alanlarının çakışmasına ve sonuç olarak veri kalitesinde bir miktar iyileşmeye yol açar. Bu "yedek tarama" yöntemi, özellikle Landsat MSS ve AVHRR KLM anket sistemlerinde kullanılmaktadır.

Şekil 2 - Sensörün odak düzlemindeki dedektör elemanının en basit geometrik yerleşimi

Şekil 3 - Tipik tarayıcılar ve MSS ve AVHRR cihazları için anlık görüş alanı projeksiyonu ile örnekleme aralığı arasındaki ilişki

GSI zemin örnekleme aralığı, platform yüksekliği H, odak uzaklığı ile belirlenir F ve interdetektör aralığı (veya yukarıda belirtildiği gibi, uzamsal örnekleme oranı). Örnekleme hızı, dedektörler arası aralık başına bir piksel ise, zemin aralığı en düşük, yani doğrudan sensörün altında basit bir formülle verilir:

Neresi m = f / H Geometrik büyütme faktörüdür ve dedektör aralığı genellikle dedektör elemanının genişliğine eşittir w.

GIFOV'un anlık görüş alanı benzer şekilde H, f ve w değerlerine bağlıdır. Unutulmamalıdır ki, uzaktan algılama sistemlerinin tasarım mühendisleri, hesaplamalarında başka bir parametre kullanmayı tercih ederler - anlık görüş açısının değeri IFOV, optik sistemin ekseni ile dedektör elemanını oluşturan açıya eşit (Şekil 2). . Bunun nedeni, IFOV'nin sabit olması ve sensörün çalışma yüksekliğine bağlı olmamasıdır.

Yüksek uzaysal çözünürlüğe sahip optik sensörler kullanılarak elde edilen veriler, örneğin bitki örtüsünün kapsamını ve sınıflandırmasını ölçmek, mahsullerin durumunu belirlemek, jeolojik haritalama, kıyıdaki toprak erozyonunu izlemek dahil olmak üzere çok sayıda tematik görevi çözmek için kullanılır. bölge, vb. Bununla birlikte, bu verilerin uygulanabilirlik alanı, yüksek kaliteli optik görüntülerin elde edilmesinin yalnızca açık, bulutsuz havalarda Dünya yüzeyinin aydınlatılmış kısmında mümkün olduğu gerçeğiyle sınırlıdır.

TARAYICILAR VE TARAMA

Grafik kompozisyonları oluşturmak için kaynak materyal, mevcut grafik dosyalarında bulunabilir. Ancak, bazılarının telif hakkı korumasına tabi olduğunu ve bu nedenle serbestçe kopyalanamayacağını unutmayın. Ayrıca grafik editörlerin çizim araçlarını kullanarak kendi çalışmalarınızı "sıfırdan" oluşturabilirsiniz. Ama sonra hem sanatsal yetenek hem de bilgisayar çizim becerileri gereklidir. Bilgisayar grafikleri oluşturmanın başka bir etkili yolu var. Tarayıcıların veya dijital kameraların kullanımına dayanır. İyi kameralar oldukça pahalıdır ve tarayıcılar tüketim malları pazarında ilerleme kaydetmektedir ve kolayca bulunabilmektedir. Bir tarayıcı yardımıyla, gelecekteki kompozisyonlarınız için bir yapı malzemesi görevi görecek olan gazetelerden, dergilerden, kitaplardan ve fotoğraflardan hem bütün hem de parçalardaki resimleri bir bilgisayara girebilirsiniz. Önce kağıt üzerinde eskizler ve boşluklar oluşturabilir, ardından bunları bir tarayıcı aracılığıyla bir bilgisayara girebilir ve grafik düzenleyicileri kullanarak iyileştirebilirsiniz. Son olarak, basılı bir kağıt belgeyi bir metin belgesine dönüştürmek gerektiğinde, tarayıcının yeri doldurulamaz, böylece onu görüntülemek ve düzenlemek için bir metin (grafik olarak değil) düzenleyicide (örneğin, MS Word'de) açabilirsiniz. .
Tarayıcı, görüntüleri bir bilgisayara girmek için kullanılan bir cihazdır. Orijinal görüntüler (orijinaller) genellikle opak (kağıt) veya şeffaf (slaytlar, film) ortamlarda bulunur. Bunlar genellikle çizimler, fotoğraflar, slaytlar ve/veya metinlerdir ancak hacimli nesneler de olabilirler. Özünde tarayıcı, gözümüze açık olan optik bilgiyi algılayan ve önce onu elektriksel forma dönüştüren, sonra da onu bilgisayara girmeye uygun bir dijital forma dönüştüren bir cihazdır. Bu nedenle, bir orijinali tarama işlemi, onu sayısallaştırmayı içerir. Sayısallaştırılmış görüntü (jargonda - "tarama") daha sonra bir çizimse bir grafik düzenleyici (örneğin Photoshop) veya bir karakter tanıma programı (örneğin, FineReader) kullanılarak bir bilgisayarda işlenebilir. metindir.
Hem teknik özellikler hem de yetenekler ve fiyat bakımından farklılık gösteren birçok tarayıcı modeli vardır. En güçlü ve en pahalı tarayıcıya ihtiyacınız olduğu hiç de bir gerçek değil. Yeni başlayanlar, kural olarak, bir tarayıcı modeli seçmekte ve gelecekte onu kullanırken zorluk yaşarlar. Tarayıcı seçimindeki hata, ya biraz düşük ya da çok fazla ödeme yaptığınız gerçeğiyle ifade edilir. Bir tarayıcı seçerken, onun yardımıyla çözeceğiniz görevlerden devam etmelisiniz. Tarayıcılar, rutin ofis görevleri, evde fotoğraf toplama ve profesyonel grafik çalışmaları için kullanılabilir. Örneğin Web tasarımı için en ucuz tarayıcılarla geçinebilirsiniz. Ancak nihai olarak yazdırılacak işler için daha güçlü bir aygıta ihtiyacınız olabilir.
Tarayıcıların birçok parametresi arasında gezinmek için, bunların pratik olarak neyi etkilediklerini ve neye bağlı olduklarını anlamalısınız. Bu bölümde, bu sorunları çözmeye yardımcı olmaya çalışacağız. İlk olarak, tarayıcıların yapım ve çalışma prensipleri hakkında genel bir anlayışa sahip olmanız gerekir. Hiç zor değil ve çok zaman almayacak, ama çok önemli. O zaman ana parametreleri anlamalısınız ( teknik özellikler ah) ve tarayıcıları kullanmak için birkaç tipik teknikte ustalaşın. Son olarak, taranan görüntüleri grafiklerde ve diğer düzenleyicilerde nasıl düzelteceğinizi öğrenmeniz gerekir.

Tarayıcılar nasıl çalışır ve çalışır?

Ofis ve ev görevlerinin yanı sıra çoğu bilgisayar grafik işi için, sözde düz yataklı tarayıcılar... Bu türün çeşitli modelleri diğerlerinden daha geniş satışta. Bu nedenle, bu özel tipteki tarayıcıların yapım ve çalışma ilkelerini göz önünde bulundurarak başlayalım. Bu ilkeleri anlamak, tarayıcıları seçerken göz önünde bulundurulan özelliklerin değerini daha iyi anlamanıza yardımcı olacaktır.
Düz yataklı tarayıcı, kapaklı dikdörtgen bir plastik kasadır. Kapağın altında, taranacak orijinalin yerleştirildiği bir cam yüzey bulunur. Bu camdan tarayıcının bazı iç kısımlarını görebilirsiniz. Tarayıcı, arkadan aydınlatmalı ve ayna sistemli hareketli bir taşıyıcıya sahiptir. Taşıyıcı, sözde step motor... Lambadan gelen ışık, orijinalden yansıtılır ve bir aynalar ve odaklama lensleri sistemi aracılığıyla, büyüklüğü üzerlerine düşen ışığın yoğunluğu ile belirlenen elektrik sinyalleri üreten sensörlerden oluşan sözde matrise girer. Bu sensörler, adı verilen ışığa duyarlı elemanlara dayanmaktadır. şarj bağlantılı cihazlar(CCD, Çift Şarjlı Cihaz - CCD). Daha kesin olarak, CCD'nin yüzeyinde, gelen ışığın yoğunluğu ile orantılı bir elektrik yükü üretilir. Ayrıca, bu yükün değerini yalnızca başka bir elektrik miktarına - voltaja dönüştürmeniz gerekir. Bir cetvel üzerinde birkaç CCD yan yana yer alır. CCD çıkışındaki elektrik sinyali analog bir değerdir (yani, değişimi giriş değerindeki - ışık yoğunluğundaki değişime benzer). Daha sonra, analog sinyal dijital forma dönüştürülür, ardından işlenir ve daha sonra kullanılmak üzere bir bilgisayara iletilir. Bu işlev, adı verilen özel bir cihaz tarafından gerçekleştirilir. analogtan dijitale dönüştürücü(ADC, Analogdan dijitale Dönüştürücü - ADC). Böylece, taşıyıcıyı hareket ettirmenin her adımında, tarayıcı, orijinalin bir yatay şeridini okur, ayrı elemanlara (pikseller) bölünmüştür, bunların sayısı satırdaki CCD'lerin sayısına eşittir. Taranan görüntünün tamamı bu tür birkaç şeritten oluşur.

Pirinç. 119. Cihazın şeması ve CCD tabanlı düz yataklı tarayıcının (CCD) çalışması: lambanın ışığı orijinalden yansıtılır ve optik sistem aracılığıyla ışığa duyarlı elemanların matrisine ve ardından analogdan dijitale dönüştürücü (ADC)

Renkli tarayıcılar artık tipik olarak üç sıralı bir CCD kullanır ve orijinali kalibre edilmiş beyaz ışıkla arkadan aydınlatır. Matrisin her satırı, ışığın temel renk bileşenlerinden birini (kırmızı, yeşil ve mavi) algılayacak şekilde tasarlanmıştır. Renkleri ayırmak için ya beyaz ışık demetini renkli bileşenlere ayıran bir prizma ya da özel bir CCD filtre kaplaması kullanılır. Bununla birlikte, orijinalin sırayla üç temel renk lambasıyla aydınlatıldığı tek sıralı CCD'ye sahip renkli tarayıcılar vardır. Tek sıra üçlü arkadan aydınlatmalı teknolojinin modası geçmiş olarak kabul edilir.
Yukarıda, orijinali bir taşıma geçişinde tarayan sözde tek geçişli tarayıcıların yapım ve çalışma ilkelerini açıkladık. Bununla birlikte, artık piyasada bulunmamakla birlikte, üç geçişli tarayıcılar hala vardır. Bunlar tek sıralı CCD tarayıcılardır. Onlarda, taşıyıcının orijinal boyunca her geçişinde, temel renk filtrelerinden biri kullanılır: her geçiş için görüntünün üç renk kanalından birinden bilgi alınır. Bu teknoloji de modası geçmiş.
CCD tabanlı CCD tarayıcılara ek olarak, fotosel teknolojisini kullanan CIS tarayıcılar (Contact Image Sensor) bulunmaktadır. Bu teknolojiye göre yapılan ışığa duyarlı matrisler, optik odaklama sistemleri kullanılmadan, orijinalden yansıyan tarayıcı camından doğrudan algılanır. Bu, düz yataklı tarayıcıların boyutunu ve ağırlığını iki kattan fazla (3-4 kg'a kadar) azaltmayı mümkün kıldı. Ancak bu tarayıcılar, yalnızca çalışma alanının cam yüzeyine sıkıca oturan aşırı düz orijinaller için uygundur. Bu durumda, ortaya çıkan görüntünün kalitesi önemli ölçüde yabancı ışık kaynaklarının varlığına bağlıdır (tarama sırasında CIS tarayıcısının kapağı kapatılmalıdır). Hacimli orijinaller söz konusu olduğunda kalite düşük olurken, MTR tarayıcılar hacimli (birkaç cm derinliğe kadar) nesneler için iyi sonuçlar verir.
Düz yataklı tarayıcılar, slayt adaptörü, otomatik belge besleyici ve diğerleri gibi isteğe bağlı aygıtlarla donatılabilir.Bazı modellerde bu aygıtlar bulunurken, diğerlerinde yoktur.
Saydam Ortam Bağdaştırıcısı (TMA), saydam orijinalleri taramanıza olanak tanıyan özel bir ektir. Yarı saydam malzemeler, yansıyan ışık değil, iletilen ışık kullanılarak taranır. Başka bir deyişle, şeffaf orijinal, ışık kaynağı ile ışığa duyarlı elemanlar arasında olmalıdır. Kayar adaptör, tarayıcı taşıyıcısıyla senkronize hareket eden bir lamba ile donatılmış menteşeli bir modüldür. Bazen, lambayı hareket ettirmemek için çalışma alanının belirli bir alanını eşit şekilde aydınlatırlar. Bu nedenle, bir slayt adaptörü kullanmanın temel amacı, ışık kaynağının konumunu değiştirmektir. "
Bir dijital kameranız (dijital kamera) varsa, büyük olasılıkla bir slayt adaptörüne ihtiyacınız yoktur.
Saydam orijinalleri slayt adaptörü kullanmadan tararsanız, orijinal ışınlandığında, yansıyan ve iletilen ışık miktarlarının birbirine eşit olmadığını anlamanız gerekir. Böylece orijinal, gelen rengin bir kısmını kaçıracak, bu daha sonra tarayıcı kapağının beyaz kaplamasından yansıtılacak ve orijinalden tekrar geçecektir. Işığın bir kısmı orijinalden yansıtılacaktır. İletilen ve yansıyan ışığın bölümleri arasındaki oran, orijinal bölümün şeffaflık derecesine bağlıdır. Böylece, tarayıcı matrisinin ışığa duyarlı öğeleri, orijinalden yansıyan ışığın yanı sıra, orijinalden iki kez geçen ışığı alacaktır. Orijinalden tekrar tekrar ışığın geçişi onu zayıflatır ve yansıyan ve iletilen ışık ışınlarının (parazit) etkileşimi bozulmaya ve yan video efektlerine neden olur.
ADF, orijinalleri tarayıcıya besleyen bir aygıttır ve aynı tür görüntülerin (tarayıcıyı sık sık yeniden ayarlamanız gerekmediğinde), örneğin yaklaşık olarak aynı türden metinlerin veya çizimlerin taranması sırasında kullanımı çok uygundur. kalite.
Düz yatağa ek olarak, başka tarayıcı türleri de vardır: barkodları taramak için elde tutulan, kağıt beslemeli, tamburlu, slayt, akış belgeleri için yüksek hızlı.
Portatif Tarayıcı - orijinalin üzerine elle taşınarak taramanın gerçekleştirildiği portatif bir tarayıcı. Prensip olarak, böyle bir tarayıcı düz yataklıya benzer. Tarama alanı genişliği - en fazla 15 cm. Genel kullanım için ilk tarayıcılar 1980'lerde piyasaya çıktı. Manueldi ve görüntüleri gri tonlamalı taramanıza izin verdiler. Şimdi bu tarayıcıları bulmak kolay değil.
Yaprak beslemeli veya rulo tarayıcı(Yaprak Beslemeli Tarayıcı) - orijinalin sabit bir doğrusal CCD veya CIS matrisinden çekildiği bir tarayıcı, böyle bir tarayıcı türü bir faks makinesidir.
Davul Tarayıcı(Drum Tarayıcı) - orijinalin dönen bir tambur üzerine sabitlendiği ve tarama için fotoçoğaltıcı tüplerin kullanıldığı bir tarayıcı. Bu, görüntünün noktalı alanını tarar ve tarama kafası, tambur boyunca orijinale çok yakın hareket eder.
Slayt Tarayıcı(Film-tarayıcı), saydam malzemeleri (slaytlar, negatif filmler, X ışınları vb.) taramak için tasarlanmış bir tür düz yataklı tarayıcıdır. Genellikle bu tür orijinallerin boyutu sabittir. Bazı düz yataklı tarayıcıların saydam malzemeleri taramak için özel bir eklentiye (slayt adaptörü) sahip olduğunu unutmayın (yukarıya bakın).
Barkod okuyucu(Barkod Tarayıcı) - ticari barkodları taramak için tasarlanmış bir tarayıcı. Prensip olarak, elde tutulan bir tarayıcıya benzer ve bir bilgisayara veya özel bir ticaret sistemine bağlıdır. Uygun yazılımla, herhangi bir tarayıcı barkodları tanıyabilir.
Yüksek hızlı belge tarayıcı(Belge Tarayıcı) - yüksek performanslı çok sayfalı giriş için tasarlanmış bir tür kağıt beslemeli tarayıcı. Tarayıcılar, 1000 sayfanın üzerinde kapasiteye sahip giriş ve çıkış tepsileriyle donatılabilir ve dakikada 100 sayfanın üzerinde bir hızda bilgi girebilir. Bu sınıfın bazı modelleri, iki taraflı (dupleks) tarama, renkli arka planı kesmek için orijinalin farklı renklerle aydınlatılması, arka planın tekdüze olmaması için telafi, farklı orijinal türlerinin dinamik olarak işlenmesi için modüllere sahiptir.
Bu nedenle, düz yataklı bir tarayıcı ev ve ofis kullanımı için en iyisidir. Grafik tasarım yapmak istiyorsanız, 3D nesneleri de taramanıza izin verdiği için bir CCD tarayıcı (CCD sensörüne dayalı) seçmek daha iyidir. Slayt ve diğer asetatları tarayacaksanız, slayt adaptörü olan bir tarayıcı seçmelisiniz. Tipik olarak, tarayıcının kendisi ve eşleşen slayt adaptörü ayrı satılır. Tarayıcıyla aynı anda bir slayt adaptörü satın alamıyorsanız, gerekirse daha sonra yapabilirsiniz. Taranan görüntülerin maksimum boyutlarını belirlemek de gereklidir. Şu anda, A4, sıradan bir yazı kağıdı yaprağına karşılık gelen tipik biçimdir. Çoğu tüketici tarayıcısı bu biçime odaklanmıştır. Çizimleri ve diğer tasarım belgelerini taramak için, genellikle uzun kenardan bağlanan iki A4 yaprağına karşılık gelen A3 boyutu gerekir. Şu anda, A4 ve A3 formatları için benzer tarayıcıların fiyatları yaklaşıyor. A4 boyutunu aşmayan orijinallerin A3 boyutlu bir tarayıcı tarafından daha iyi işleneceği varsayılabilir.
Yukarıda listelenen parametreler tüm listeyi tüketmez, ancak değerlendirmemizin bu aşamasında şimdilik bunları kullanabiliriz. Bir tarayıcı seçerken üç husus belirleyicidir: a donanım arayüzü(bağlantı yöntemi), optoelektronik sistem ve yazılım arayüzü c (sözde TWAIN modülü). Onlara aşağıda daha ayrıntılı olarak bakacağız.

Tarayıcıyı Bilgisayara Bağlama

Taranan veriler, daha fazla işlenmek ve / veya dosya olarak depolamak için tarayıcıdan bir bilgisayara dijital olarak aktarılır. Tarayıcılar bilgisayarınıza çeşitli şekillerde bağlanabilir. Başka bir deyişle, farklı olabilirler donanım arayüzü.
En yaygın olanlardan biri SCSI arabirimidir. Bilgisayar anakartındaki genişletme konektörüne (yuvasına) takılan özel bir kart (adaptör, kart) ile sağlanır. Bu kart yalnızca bir SCSI tarayıcıyı değil, aynı zamanda diğer aygıtları da (örneğin sabit diskler) bağlamak için kullanılabilir. Böylece, SCSI arayüzü sağlanır ayrı cihaz zaten bilgisayarınızda olabilir. Hemen hemen tüm SCSI düz yataklı tarayıcılar, yalnızca bir tarayıcıya bağlanabilen soyulmuş bir SCSI kartıyla birlikte gelir. Bu nedenle, bilgisayarınızda bir SCSI bağdaştırıcısı yoksa, ancak ana kartta boş bir uygun yuva varsa, tarayıcıyı bağlarken temel bir sorun olmayacaktır. SCSI arayüzü güvenilirdir ve hızlı veri aktarımı sağlar. Ancak, kartın takılması gerekebilir. Bunu yapmak için bilgisayar kapalıyken bilgisayarın sistem biriminin kapağını çıkarın ve arabirim kartını boş ve uygun yuvalardan birine takın. Ayrıntılar, tarayıcının kılavuzunda açıkça açıklanmıştır.
Ayrıca, veri iletmenin yanı sıra, bilgisayarın sistem biriminden tarayıcıya elektrik gücü sağlayan kendi arayüz kartına sahip düz yataklı tarayıcılar da vardır. Bu, tarayıcıya yalnızca tarama programı başlatıldığında güç sağlayacaktır. Tarayıcı arabirim kartının, bilgisayarın ana kartındaki ISA yuvasına veya PCI yuvasına sığabileceğini unutmayın. Bu nedenle, böyle bir tarayıcı seçmeden önce, bilgisayarınızda uygun bir boş yuva olup olmadığını öğrenmelisiniz.
Tarayıcıyı bir veya başka bir bilgisayara bağlayarak sık sık hareket ettirmeniz gerekiyorsa, yukarıda açıklanan yöntemler uygun olmayabilir: bilgisayarı her kapatmanız, kapağı çıkarmanız, arayüz kartını çıkarmanız veya takmanız gerektiğinde. Öte yandan, tüm bu sıkıntılar, uygun beceri ile sadece 5 - 10 dakika sürer.
Bilgisayarınızda bir USB (Evrensel Seri Veri Yolu) bağlantı noktasına bağlanan tarayıcılar vardır. Bu, sistem birimine bir anakart takmayı ve hatta bazen bilgisayarı kapatmayı gerektirmeyen en uygun ve en hızlı arayüzdür. USB bağlantı noktası, yalnızca bilgisayar ve ona bağlı olan arasında veri alışverişi sağlamakla kalmaz harici cihaz, aynı zamanda bu cihazın gücü sistem güç kaynağından. Ancak, bu tüm cihazlar için geçerli değildir. Bazıları kendi güç kaynaklarıyla donatılmıştır ve daha sonra kural olarak, bunları bir kabloyla bir bilgisayara bağlarken, ikincisi kapatılmalıdır. Her durumda, tarayıcıyı USB bağlantı noktasına bağlamadan önce, bunun tam olarak nasıl yapıldığını verilen kılavuzdan öğrenmelisiniz. Ayrıca, eski bilgisayar modellerinde (ilk Pentium ve öncesi) USB bağlantı noktası olmadığını unutmayın.
Düz yataklı tarayıcıların birçok modeli, bilgisayarın genellikle yazıcının bağlı olduğu paralel bağlantı noktasına (LPT) bağlanır. Bu durumda, tarayıcı bir kablo aracılığıyla doğrudan LPT bağlantı noktasına bağlanır ve yazıcı, tarayıcı gövdesindeki ek bir konektöre bağlanır. Bu arayüz yukarıda açıklananlardan daha yavaştır. Tarayıcıyı LPT bağlantı noktasına bağlamak için sistem biriminin kapağını çıkarmanız gerekmez, ancak yine de bu işlem sırasında bilgisayarı kapatmanız gerekir.
Genel olarak konuşursak, yukarıda tartışılan arayüzlerden herhangi birine sahip tarayıcılar, grafikler için kullanılabilir. Ancak güvenilirlik, performans ve kullanım kolaylığı açısından SCSI ve USB'ye öncelik veriyoruz.

Tarayıcının optik-elektronik sisteminin temel özellikleri

Tarayıcının optik-elektronik sisteminin ana özelliklerini ele alalım: çözünürlük, renk derinliği, bit derinliği, optik yoğunluk ve yüksek çözünürlüklü alan.

İzin

Çözünürlük veya tarayıcı çözünürlüğü- orijinalin sunumundaki maksimum doğruluğu veya ayrıntı derecesini karakterize eden bir parametre dijital form... Çözünürlük ölçülür inç başına piksel(inç başına piksel, ppi). Genellikle çözünürlük nokta/inç (dpi) olarak belirtilir, ancak bu ölçü birimi çıktı aygıtları (yazıcılar) için gelenekseldir. Çözünürlükten bahsederken ppi kullanacağız. Donanım (optik) ve enterpolasyon tarayıcı çözünürlüğü arasında ayrım yapın.

Donanım (optik) çözünürlüğü

Donanım / optik Çözünürlük, tarayıcı matrisindeki ışığa duyarlı öğelerin yoğunluğu ile doğrudan ilişkilidir. Bu, tarayıcının ana parametresidir (daha doğrusu optoelektronik sistemi). Genellikle yatay ve dikey çözünürlük gösterilir, örneğin 300x600 ppi. Daha küçük bir değere, yani yatay çözünürlüğe odaklanmalısınız. Genellikle yatay çözünürlüğün iki katı olan dikey çözünürlük, nihai olarak enterpolasyon (doğrudan taramanın sonuçlarının işlenmesi) ile elde edilir ve hassas öğelerin yoğunluğu ile doğrudan ilişkili değildir (buna çift adımlı çözünürlük). Tarayıcının çözünürlüğünü artırmak için ışığa duyarlı öğenin boyutunu küçültmeniz gerekir. Ancak boyut küçüldükçe elemanın ışığa duyarlılığı kaybolur ve bunun sonucunda sinyal-gürültü oranı bozulur. Bu nedenle, çözünürlüğü artırmak önemsiz olmayan bir teknik görevdir.

enterpolasyon çözünürlüğü

Enterpolasyonlu Çözünürlük - taranan orijinalin işlenmesi (enterpolasyonu) sonucunda elde edilen görüntünün çözünürlüğü. Bu yapay yükseltme, genellikle görüntü kalitesinde bir artışa neden olmaz. Görüntünün gerçekten taranan piksellerinin birbirinden ayrıldığını ve ortaya çıkan boşluklara, bir anlamda komşularına benzer şekilde "hesaplanmış" piksellerin eklendiğini hayal edin. Böyle bir enterpolasyonun sonucu, tarayıcıya değil, algoritmasına bağlıdır. Ancak bu işlem, örneğin Photoshop gibi bir grafik düzenleyici aracılığıyla ve hatta tarayıcının kendi yazılımından daha iyi bir şekilde gerçekleştirilebilir. Enterpolasyon çözünürlüğü, kural olarak, donanım çözünürlüğünden birkaç kat daha yüksektir, ancak alıcıyı yanıltabilmesine rağmen, pratik olarak hiçbir şey ifade etmez. Donanım (optik) çözünürlüğü önemli bir parametredir.
Tarayıcının teknik pasaportu bazen sadece çözünürlüğü gösterir. Bu durumda donanım (optik) çözünürlüğü kastediyoruz. Hem donanım hem de enterpolasyon çözünürlükleri genellikle belirtilir, örneğin 600x 1200 (9600) ppi. Burada 600 donanım çözünürlüğü ve 9600 enterpolasyon çözünürlüğüdür.

Çizgilerin ayırt edilebilirliği

Çizgi algılanabilirliği - tarayıcı tarafından ayrı çizgiler olarak yeniden üretilen (yapışma olmadan) inç başına maksimum paralel çizgi sayısı. Bu parametre, tarayıcının birçok küçük ayrıntı içeren çizimler ve diğer görüntülerle çalışmaya uygunluğunu karakterize eder. Değeri, inç başına satır (Ipi) olarak ölçülür.

Hangi Tarayıcı Çözünürlüğünü Seçmeliyim?

Bu soru genellikle bir tarayıcı seçerken sorulur, çünkü çözünürlük, yüksek kaliteli tarama sonuçları elde etme yeteneğinin bağlı olduğu bir tarayıcının en önemli parametrelerinden biridir. Ancak bu, özellikle pahalı olduğu için, mümkün olan maksimum çözünürlük için çaba sarf edilmesi gerektiği anlamına gelmez.
Tarayıcı çözünürlüğü gereksinimleri geliştirirken genel yaklaşımı anlamak önemlidir. Tarayıcı, orijinal hakkındaki optik bilgileri dijital forma dönüştüren ve dolayısıyla onu dijitalleştiren bir cihazdır. Bu değerlendirme aşamasında, örnekleme ne kadar ince olursa (çözünürlük ne kadar yüksek olursa), orijinal bilgi kaybının o kadar az olduğu görülmektedir. Ancak, taranan sonuçların, monitör veya yazıcı gibi bir tür çıktı aygıtı kullanılarak görüntülenmesi amaçlanmıştır. Bu cihazların kendi çözünürlükleri vardır. Son olarak, insan gözünün görüntüleri pürüzsüzleştirme yeteneği vardır. Ek olarak, yazdırılarak veya bir yazıcı aracılığıyla elde edilen basılı orijinaller de ayrı bir yapıya (baskılı ekran) sahiptir, ancak bu çıplak gözle fark edilmeyebilir. Bu tür orijinallerin kendi izinleri vardır.
Yani, kendi çözünürlüğüne sahip bir orijinal, kendi çözünürlüğüne sahip bir tarayıcı ve kalitesi mümkün olduğunca yüksek olması gereken bir tarama sonucu var. Ortaya çıkan görüntünün kalitesi, tarayıcının ayarlanmış çözünürlüğüne bağlıdır, ancak belirli bir sınıra kadar. Tarayıcı çözünürlüğünü orijinalin doğal çözünürlüğünden daha yüksek ayarlarsanız, genel olarak konuşursak, tarama sonucunun kalitesi iyileşmeyecektir. Bu, orijinalinden daha yüksek bir çözünürlükte taramanın faydasız olduğu anlamına gelmez. Bunun yapılmasının birkaç nedeni vardır (örneğin, bir monitörde veya yazıcıda görüntülerken görüntüyü büyüteceğimizde veya harelerden kurtulmamız gerektiğinde). Burada, tarayıcı çözünürlüğünü artırarak elde edilen görüntünün kalitesini iyileştirmenin sınırsız olmadığı gerçeğine dikkatinizi çekiyoruz. Ortaya çıkan görüntünün kalitesini iyileştirmeden, ancak hacmini ve tarama süresini artırmadan tarama çözünürlüğünü artırabilirsiniz.
Bu bölümde tarama çözünürlüğü seçiminden birden fazla bahsedeceğiz. Tarayıcı çözünürlüğü, tarama sırasında ayarlanabilen maksimum çözünürlüktür. Peki ne kadar çözünürlüğe ihtiyacımız var? Cevap, ne tür görüntüleri tarayacağınıza ve hangi aygıtlara çıktı alacağınıza bağlıdır. Aşağıda yalnızca gösterge değerleri sağlıyoruz.
Monitör ekranında daha sonra görüntülenmek üzere görüntüleri tarayacaksanız, genellikle 72-l00 ppi çözünürlük yeterlidir. Normal bir ofis veya ev tipi mürekkep püskürtmeli yazıcıya - 100-150 ppi, yüksek kaliteli bir mürekkep püskürtmeli yazıcıya - 300 ppi'den çıktı almak için.
Optik Karakter Tanıma (OCR) programları ile gazete, dergi ve kitaplardan metinleri son işlem için tararken, genellikle 200-400 ppi çözünürlük gerekir. Bir ekranda veya yazıcıda görüntülemek için bu değer birkaç kat azaltılabilir.
Amatör fotoğraflar genellikle 100-300 ppi gerektirir. Lüks tipografik albümlerden ve kitapçıklardan çizimler için - 300-600ppi.
Görüntüyü bir ekranda veya yazıcıda görüntülenmesi için kalite (netlik) kaybı olmadan büyütecekseniz, tarama çözünürlüğü belirli bir marjla ayarlanmalıdır, yani yukarıdaki değerlere göre 1,5-2 kat artırılmalıdır. .
Örneğin reklam ajansları, slaytların ve kağıt orijinallerin yüksek kalitede taranmasını gerektirir. Slaytları 10x15 cm formatında yazdırmak için tararken, 1200 ppi çözünürlüğe ve A4 formatında - 2400 ppi çözünürlüğe ihtiyacınız olacaktır.
Yukarıdakileri özetlersek çoğu durumda 300 ppi tarayıcı donanım çözünürlüğünün yeterli olduğunu söyleyebiliriz. Tarayıcı 600 ppi çözünürlüğe sahipse, bu çok iyidir.

Renk derinliği ve bit derinliği

Renk derinliği, Bölüm 1'de tartıştığımız gibi, iletilebilen (temsil edilen) renk sayısı veya bit (bit) sayısı ile belirlenir. dijital kod bir pikselin renginin bir açıklamasını içerir. Bir şey diğeriyle basit bir formülle ilişkilidir:

Renk sayısı = 2 Bit sayısı

Tarayıcıda, ışığa duyarlı elemanlar dizisinden gelen elektriksel analog sinyal, bir analogdan dijitale dönüştürücü (ADC) aracılığıyla dijitale dönüştürülür. Piksellerin rengi hakkında bilgi taşıyan bir dijital sinyal, kapasitesi, yani her pikselin rengi hakkındaki bilgileri kodlayan ikili basamak (bit) sayısı ile karakterize edilir. ADC ve tarayıcının ışığa duyarlı öğelerinin kalitesi, sağlayabileceği renk derinliğini belirler. Bugün, tüm genel amaçlı renkli düz yataklı tarayıcılar, minimum 24 bit renk derinliği (üç temel renk bileşeninin her biri için 8 bit) sağlar. Renk sayısı açısından bu 2 24 = 16 777 216, ki bu oldukça yeterli. Aynı zamanda, 30 bit ve 36 bit renk temsiline sahip tarayıcılar vardır (her bileşen için sırasıyla 10 ve 12 bit). Gerçekte, 24 bit renkle çalışacaksınız, ancak daha yüksek bit derinliği ADC ile, fazla bilgiye sahip olarak, görüntünün renk düzeltmesini daha geniş bir aralıkta kalite kaybı olmadan gerçekleştirebilirsiniz. Daha yüksek renk derinliğine (bit derinliği) sahip tarayıcılar, koyu tonlarda daha fazla renk tonunu ve tonunu korumanıza olanak tanır. Ek olarak, ADC çıkış kodunun en az anlamlı bitleri genellikle dalgalanır (dönüştürme hataları içerir). ADC ne kadar fazla bit derinliğine sahipse, dönüştürme hatalarının nihai sonuç üzerindeki etkisi o kadar az olur.

Optik yoğunluk

konsept optik yoğunluk(Optik Yoğunluk) öncelikle taranan orijinali ifade eder. Bu parametre, orijinalin ışığı emme yeteneğini karakterize eder; D veya OD olarak adlandırılır. Optik yoğunluk, olay ve yansıyan (opak orijinaller durumunda) veya iletilen (şeffaf orijinaller durumunda) ışığın yoğunluklarının oranının ondalık logaritması olarak hesaplanır. Minimum optik yoğunluk (D min), orijinalin en açık (şeffaf) alanına, maksimum yoğunluk (D max) ise en karanlık (en az şeffaf) alana karşılık gelir. Olası absorbans değerleri aralığı 0 (tamamen beyaz veya tamamen şeffaf orijinal) ile 4 (siyah veya tamamen opak orijinal) arasındadır.
Bazı orijinal türleri için tipik yoğunluklar aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

Bir tarayıcının dinamik aralığı, optik yoğunluğun maksimum ve minimum değerleri ile belirlenir ve çeşitli orijinal türleriyle çalışma yeteneğini karakterize eder. Bir tarayıcının dinamik aralığı, bit derinliği (renk bit derinliği) ile ilgilidir: bit derinliği ne kadar yüksekse, dinamik aralık o kadar büyük olur ve bunun tersi de geçerlidir. Çoğu düz yataklı tarayıcı için, özellikle ofis kullanımı için bu parametre belirtilmemiştir. Bu gibi durumlarda, absorbans yaklaşık 2,5 olarak kabul edilir (tipik ofis 24 bit tarayıcılar için). 30 bit tarayıcı için bu parametre 2.6-3.0'dır ve 36 bit tarayıcı için 3.0 ve üstüdür.
Dinamik aralık arttıkça, tarayıcı görüntünün çok aydınlık ve çok karanlık alanlarında parlaklık derecesini daha iyi yeniden üretir. Tersine, yetersiz dinamik aralık ile, karanlık ve aydınlık alanlarda görüntü ayrıntıları ve yumuşak renk geçişleri kaybolur.

Yüksek çözünürlüklü alan

Bazı düz yataklı tarayıcılar, isteğe bağlı yüksek büyütmeli bir lens kullanabilir. Bu durumda, teknik pasaport, tarayıcının çalışma alanı alanının, birkaç kat daha yüksek çözünürlükte taramanın yapılabileceği bölümünün boyutunu gösterir. Bu yüksek çözünürlüklü alan(Yüksek Çözünürlüklü Alan, HRA) genellikle çalışma alanından çok daha küçüktür.

Yazılım tarayıcı

Tarayıcı yazılımı iki bölümden oluşur: bir yazılım arayüzü ve bir uygulamalı grafik programları paketi. Yazılım arayüzü tarayıcıyı kontrol eder ve onu üçüncü şahıs grafik programlarına bağlar. Bu, sözde TWAIN modülü veya tarayıcı sürücüsüdür. TWAIN'in İlginç Adı Olmayan Araç Takımı'nın kısaltması olduğu söylenir. Esasen, TWAIN spesifikasyonu, tarayıcılar da dahil olmak üzere çevresel cihazlar için bir API standardıdır. Üretilen tüm tarayıcılar, dijital kameralar ve diğer çevresel giriş cihazları TWAIN uyumlu olmalıdır. Hemen hemen tüm grafik programları TWAIN'i destekler. Windows 98 ve sonraki sürümlerde bir TWAIN modülü bulunur. Ancak yine de tarayıcıyla birlikte verilen TWAIN modülünün (aynı zamanda aygıt üreticisinin sürücüsünün en iyi nasıl kurulacağının) kurulması önerilir.
Tarayıcıyı bilgisayara bağlayarak ve TWAIN modülünü kurarak, örneğin Photoshop, MS PhotoEditor, ACDSee, FineReader ve diğerleri gibi bir grafik programından tarama prosedürünü çağırma fırsatına sahip olursunuz. Tarama komutları farklı programlarda farklı şekilde adlandırılır: İçe Aktar> TWAIN, Al, Tara vb. Grafik düzenleyici Photoshop'ta, ACDSee - Dosya> Al'da Dosya> İçe Aktar menüsünde tarama komutu seçilir.
TWAIN Modülü, tarama ayarlarını yapılandırmanıza izin veren bir kullanıcı arayüzüne (iletişim kutusu) sahiptir. Görünüm ve bu modülün parametrelerinin bileşimi farklı olabilir, çünkü tarayıcı yazılımının üreticileri yalnızca TWAIN standardının kendisi ile sınırlıdır ve hiç kimse onları kullanıcı arayüzünü geliştirmek için rahatsız etmez. Aynı zamanda, tüm arayüzlerde bulunan standart bir parametre seti vardır: mod ve tarama alanı seçimi, çözünürlük, kontrast, parlaklık vb.
TWAIN modülüne ek olarak, tarayıcı yazılımı genellikle bir tür, genellikle çok mütevazı yetenekler, bir grafik düzenleyici ve muhtemelen bir optik karakter tanıma (OCR) programı içerir. Bilgisayarınızda halihazırda, örneğin grafik düzenleyici Photoshop ve OCR FineReader sistemi gibi katı programlar yüklüyse, tarayıcıyla birlikte verilen ek yazılıma ihtiyacınız yoktur.
TWAIN dışında kendi programlama arayüzüne sahip tarayıcılar olduğunu unutmayın. Bu durumda, tarama sonucu, daha sonra bir grafik düzenleyicide görüntülemek ve düzenlemek için açılabilen bir grafik formatı dosyasına (örneğin, TIFF) kaydedilir.

Tarama

Artık bir tarayıcı seçme sorununu çözdüğünüze göre, eğlenceli kısma başlayabilirsiniz - bu bilgileri bir bilgisayara girmek için görüntüleri, metni ve hatta hacimsel nesneleri taramak.

Temel Tarama Ayarlarını Yapılandırma

TWAIN GUI kullanılarak yapılandırılabilen temel tarama ayarlarına bir göz atalım. Spesifik olmak gerekirse, örnek olarak Mustek MFS 1200SP tarayıcının arayüzünü aldık. Bu, 600 ppi optik çözünürlüğe ve 9600 ppi enterpolasyon çözünürlüğüne, 30 bit renk derinliğine sahip tek geçişli CCD tabanlı renkli düz yataklı bir tarayıcıdır ve bir SCSI adaptörü veya kendi arabirim kartı aracılığıyla bir bilgisayara bağlanır; A4 formatı; ağırlık 1 kg. Bu kitabın yazarları olarak bizler, son beş yıldır bu tarayıcıyı zevkle kullanıyoruz.
Tipik bir çalışma yolu, grafik düzenleyici veya OCR sistemi gibi bir uygulamadan tarayıcı iletişim kutusunu çağırmaktır. Bu durumda, tarama sonucu, taranan görüntüde en azından hafif bir düzeltme yapmadan nadiren mümkün olduğundan, çok uygun olan editöre hemen yüklenecektir. Bazı tarayıcıların bir uygulama programından çağrıldıklarında otomatik olarak açılırken, diğerleri için önce özel bir anahtarla gücü açmanız gerektiğini unutmayın.

Pirinç. 120. Mustek MFS 1200SP Tarayıcı İletişim Kutusu

Photoshop'ta tarayıcı Dosya> İçe Aktar (Dosya> İçe Aktar)> komutuyla çağrılır. tarayıcı_adı... Bu, tarayıcının iletişim kutusunu açar (TWAIN modülü arayüzü). Ayrıca, görüntüyü önizlemek ve tarama alanını seçmek için hemen başka bir pencere açılabilir.
Otomatik olarak açılmazsa, tarayıcı iletişim kutusunda Ön Tarama düğmesine tıklayın.
Yani, monitör ekranında tarayıcının iletişim kutusu. Bu nedenle tarayıcı bilgisayara kurulur ve grafik uygulamasıyla iletişim kurar. Şimdi gerçek taramayı başlatabilirsiniz. Tarayıcı kapağını açın, orijinali (yüzü aşağı bakacak şekilde) çalışma alanına (cam) yerleştirin, kapağı kapatın ve iletişim kutusunda Ön Tarama düğmesine tıklayın. Sonuç olarak, düşük çözünürlükte taranan orijinalin bir görüntüsü önizleme penceresinde görünecektir. Bu, orijinalin kaba bir taslağıdır. Henüz son taramaya gelmedi. Artık taranacak alanı, yani orijinalin istediğiniz alanını seçebilirsiniz. Bunu yapmak için, çizimin arka planında görünen çerçeveyi taşımak ve / veya yeniden boyutlandırmak için fareyi kullanın. Çerçevenin daha hassas konumlandırılması için tuşa basılırken yön tuşlarını kullanabilirsiniz. ... Orijinalin belirtilen alanını mevcut ayarlarla taramak için Tara düğmesine tıklayın. Tarayıcı iletişim kutusu, görüntü boyutlarını seçilen ölçü birimlerinde (piksel, cm, mm veya inç) ve kilobayt cinsinden görüntüler. Sonuç olarak, taranan görüntü, grafik düzenleyicinin yeni bir penceresine yüklenecektir. Gerekirse işleyebilir ve ardından grafik formatında bir dosyaya kaydedebilirsiniz (bkz. bölüm 3). Ancak, genellikle taramadan önce ayarları mı değiştiriyorsunuz? İstenilen kalitede sonuç almak için.
Parametreleri ayarlarken, genellikle ortaya çıkan görüntünün kalitesi (tarama), hacmi ve tarama süresi arasında bir uzlaşma bulmaya çalışırlar. Genellikle, kalite iyileştirmeleri artan bellek kullanımı ve artan süre ile birlikte gelir. Örneğin, birkaç düzine fotoğraf veya bir dergi sayfası gibi birçok orijinali arka arkaya taramanız gerekiyorsa, zaman tüketimi oldukça fark edilir hale gelir. Geniş bir çözünürlük marjıyla tarama, büyük miktarda bellek ve disk alanı israfına neden olur. Örneğin, 600 ppi'de tarandığında 4x6 inçlik (yaklaşık 10x15 cm) renkli bir fotoğraf 25 MB'den fazla gerektirir. Bu tür büyük görüntülerin işlenmesi yavaştır.
Tarama parametrelerinin seçiminde iki ana yaklaşım vardır. Birincisi, sonucun kalitesinin öncelikle cihazların ve çıktı malzemelerinin (monitör, çeşitli tiplerdeki yazıcılar, baskı ekipmanları, gazete kağıdına veya kuşe kağıda baskı vb.) özelliklerine göre belirlenmesi gerektiğidir. Bu yaklaşıma göre, çıktısı düşük özelliklere sahip cihazlar tarafından üretilecekse ("at beslemesine değil") çok yüksek kaliteli bir görüntü oluşturmamalısınız. Bununla birlikte, çıkış cihazının türünü değiştirirken, genellikle görüntüyü yeniden taramanın gerekli olduğu, ancak parametrelerin farklı değerleri ile ortaya çıkar. Bu yaklaşım ofis işleri için tipiktir, ancak genellikle tasarımcılar tarafından da kullanılır. İkinci yaklaşıma göre, tarama sırasında, orijinal hakkında mümkün olan maksimum grafik bilgisi elde edilmeli ve ancak bundan sonra çıktı cihazının tipine göre editörde işlenmelidir. Bu yaklaşımın sloganı "sahip olduğumuz her zaman terk edilebilir"dir. Bu yaklaşım, görüntünün nerede ve nasıl kullanılacağının önceden bilinmediği durumlarda kullanılır. Her şeyden önce tasarımcılar için tipiktir.

Tarama modunu seçme

İlk adım, orijinalin türüyle eşleşen Tarama Modunu seçmek ve/veya İstenen sonuç... Tipik olarak, aşağıdaki modlar seçilebilir:

Renk. RGB modelinde temsil edilen renkli görüntü
Gri veya Gri Tonlamalı. Gri tonlamalı görüntüler
Artline (Serbest hatlar). Yarı tonlar olmadan siyah beyaz görüntü
Yarım ton (Yarı ton). Çeşitli boyutlarda veya konturlarda düzenli aralıklarla yerleştirilmiş noktalardan oluşan siyah beyaz görüntü (basılı raster)

Temel olarak, orijinal görüntüden (orijinal) bağımsız olarak mevcut tarama modlarından herhangi birini seçebilirsiniz. Örneğin, orijinalleri gri tonlamalı renkli olarak tarayabilirsiniz ve tersine, renkli orijinaller gri tonlamalı olarak taranabilir. Optimum modun seçimi hem orijinale hem de amacınıza bağlıdır. Yukarıdaki listedeki modların özellikleri, temel olarak yeni başlayanlar için kılavuz görevi görür. Deneyimli tarayıcılar, neyle uğraştıklarına ve ne elde etmek istediklerine bağlı olarak kolayca bir mod seçebilir. Ancak deneyimlerini birçok deneyden öğrendiler. Bu yoldan gitmenizi tavsiye ederiz. İşte bazı genel kurallar.

Pirinç. 121. Artline Resmi

Tarama çözünürlüğünü seçme

Tarayıcı, yukarıda belirtildiği gibi, tasarım özellikleri tarafından belirlenen bir çözünürlüğe sahiptir. Donanım (optik) veya enterpolasyon (bilgisayarın yeniden yapılandırılması) olabilir. Çözünürlük, tarafından belirlenen maksimum karakteristiktir. teknik özellikler tarayıcı. Ancak, bir görüntüyü tararken, bu özel durumda hangi çözünürlükte yapılması gerektiğini keyfi olarak seçebilirsiniz. Ayarlanan tarama çözünürlüğü, tarayıcının donanım (optik) çözünürlüğünden daha az veya buna eşit olabilir, ancak bunu aşabilir. İkinci durumda, yalnızca enterpolasyon çözünürlüğü hakkında konuşabiliriz. Enterpolasyon tarama çözünürlüğü ayarlandığında, donanımın kendisine ek olarak yazılım dönüşümleri kullanılır. İkincisi iyi veya kötü olabilir: hepsi dönüştürme algoritmasına ve orijinal görüntüye bağlıdır.
Tarama çözünürlüğü seçimi, ortaya çıkan görüntünün kalitesini, kapladığı bellek miktarını ve tarama hızını etkiler. Görüntü kalitesi, her şeyden önce netliği, pürüzsüz renk geçişleridir. Başka bir deyişle, iyi bir tarama, orijinalinden belirgin şekilde daha kötü görünmemelidir.
Çözünürlük ne kadar düşükse, tarama için o kadar az hacim ve zaman harcanır ve bunun tersi de geçerlidir. Ancak, sonucun kalitesi daha karmaşıktır. Bu, bir balık ağı seçimi ile bir benzetme yalvarır. Hangi ağın seçileceği, ince ağ mı yoksa büyük ağ mı, yakalamak istediğiniz balığın boyutuna bağlıdır. Tarayıcı, bir görüntüde bulunan bilgileri çıkaran bir cihazdır. Orijinalinde olduğundan daha fazla bilgi alamazsınız, ancak açıklaması gereksiz hale getirilebilir. Grafik bilgilerinin aşırı açıklamaları genellikle aşırı büyük hacimli karşılık gelen dosyalarda ifade edilir. İdeal olarak, tarayıcıyı orijinalden mümkün olduğu kadar çok grafik bilgisi çıkaracak veya en azından gereğinden az olmayacak şekilde yapılandırmamız gerekir.
Doğru tarama çözünürlüğünü seçmeyi öğrenmek deneyimle birlikte gelir. Bununla birlikte, deneyimin daha hızlı gelmesi için deney düzenlenebilir. Resimler, basitlik için iki ana türe ayrılabilir: fotoğraflar ve çizimler. Fotoğraf türünün görüntüleri (fotoğraflar, resimler, vb.) Çok sayıda gölge ve yumuşak geçiş ile karakterize edilir ve çizimler (posterler, çizimler, baskılar vb.) Nispeten az sayıda gölge ile karakterize edilir, varlığı konturlar ve artan kontrast. Böylece sadece fotoğraflar fotoğraf sınıfına girmez, sadece kurşun kalem, fırça veya tükenmez kalemle oluşturulan görüntüler de elle çizilmiş grafikler sınıfına girer. Bazen bir türle kesin olarak ilişkilendirilmesi zor olan görüntüler vardır. Bu durumda, şunu ve şunu deneyin. Ardından, her türden birkaç fotoğraf çekin ve bunları farklı çözünürlüklerde tarayın. Tarayıcının optik çözünürlüğüne uyacak şekilde artışlarla en az 72 ppi ile başlayın. Deney sırasında, iki çözünürlük değerini düzeltmeniz gerekir:

görüntü kalitesinin kabul edilebilir hale geldiği;
görüntü kalitesinin pratikte değişmediği andan itibaren.

Her görüntü türü için elde edilen verilerin ortalamasını alarak, ilk taramayı denediğinizde ayarlanması gereken çözünürlük değerini elde edersiniz. Tarama sırasında durum, profesyonel bir kamera kullanırken olduğu gibi, deklanşör hızını, açıklığı ve odak uzunluğunu (netlik) manuel olarak ayarlamanız gerektiğinde aynıdır. Deneyimli bir fotoğrafçı konuyu hızla değerlendirir ve kamerası için istenen parametreleri ayarlar. Bununla birlikte, bir profesyonel, biraz farklı kamera ayarlarında aynı konunun birden fazla fotoğrafını çekecektir. Benzer şekilde, tarama genellikle birden fazla deneme gerektirir.
Tarama çözünürlüğünü ayarlarken, görüntünün monitör ekranında görüntülendiğinde mi yoksa yazdırıldığında mı büyütüleceğini de dikkate almalısınız. Boyut arttıkça (yani esnetildiğinde), genel olarak konuşursak görüntü kalitesi bozulabilir. Bu durumda, belirli bir çözünürlük payı ile bir görüntü oluşturulur. Bu nedenle, resmi iki kez büyütmesi gerekiyorsa, çözünürlüğün orijinal boyutlar için yeterli olanın iki katı olması gerekir. Öte yandan, bir monitörde veya baskıda küçültülmüş bir görüntü göstermeyi düşünüyorsanız, belki de çözünürlük buna göre azaltılmalıdır. Küçük resimlerin çözünürlüğü düşük olmalıdır. Bu durum genellikle aynı resmin genellikle iki versiyonda sunulduğu Web tasarımında ortaya çıkar: küçük (küçük resim) - düşük çözünürlüklü ve büyük - yüksek çözünürlüklü.
Bilgisayarınızın belleği yeterince büyükse ve tarama için harcanan süre sizin için önemli değilse, çözünürlüğü tarayıcının donanım (optik) çözünürlüğüne eşit olarak ayarlamanızı tavsiye edebiliriz. Ardından, gerekirse, ortaya çıkan görüntünün çözünürlüğü bir grafik düzenleyici aracılığıyla azaltılabilir. Bunun için Photoshop'ta Görüntü > Görüntü Boyutu komutunu kullanın. Ancak, bir grafik düzenleyici kullanarak çözünürlüğü artırmak, görüntü kalitesini iyileştirmez. Çözünürlüğü azaltmak (altörnekleme), pikselleri görüntüden kaldırır ve böylece grafik bilgisi miktarını azaltır. Çözünürlüğü artırdığınızda, grafik düzenleyici, değerlerini hesaplamak için bazı enterpolasyon algoritması (komşu piksellerin değerlerini dikkate alarak) kullanarak pikseller ekler.

Pirinç. 123. Photoshop'ta bir görüntünün boyutunu ve çözünürlüğünü ayarlama penceresi

Genel olarak konuşursak, Photoshop gibi güçlü bir grafik düzenleyici kullanarak nihai görüntüyü optimize etmek en iyisidir. Tasarımcının (sanatçının) bakış açısından grafiklerle çalışmak, genellikle tarayıcı yazılımında değil, grafik düzenleyicinin alanında gerçekleşir. Ancak bu, tarayıcı yazılımının (TWAIN arayüzü) sonsuza kadar unutulması gerektiği anlamına gelmez. Öncelikle, kullanıcının tarayıcıyı, emrindeki grafik paketine güvenmeden çalıştırmasını sağlamak için oluşturulmuş olsalar da, bazen Photoshop tam potansiyeline ulaşmadan önce bile etkili bir şekilde kullanılabilirler.
Aşağıdaki tablo, farklı modlarda ve farklı çözünürlüklerde 4x4 "(11x11 cm) bir görüntüyü tararken bellek kullanımına bir örnek gösterir.

Resim türü	Farklı çözünürlüklerde görüntü hacmi
Resim türü	100 ppi	150 ppi	300 ppi	600 ppi
Renk	469 kB	1 MB	4,12 MB	16,5 MB
Gri	156 kB	352 kB	1,37 MB	5.5 MB
Sanat çizgisi	19,5 kB	44 kB	175 kB	703 kB

Tarama çözünürlüğü hakkındaki konuşmanın sonunda, bir çözünürlük seçerken ayrıca dikkate alınması gereken koşulları hatırlayalım. İlk olarak, taranan görüntü bir lazer kullanılarak yazdırılmak üzereyse veya mürekkep püskürtmeli yazıcı, ayarlanan çözünürlük yazıcının çözünürlüğünden 3-4 kat daha az olabilir. Bu özellikle renkli veya gri tonlamalı görüntüler için geçerlidir. Artline veya Halftone görüntüler için, tarama çözünürlüğü mümkünse yazıcıyla aynı çözünürlüğe ayarlanmalıdır. Örneğin, 300 ppi çözünürlüğe sahip normal bir mürekkep püskürtmeli yazıcınız varsa, o zaman. önce görüntüyü 75 ppi'de taramayı deneyin. Sonuç tatmin edici değilse, tarama çözünürlüğünü 2 kat artırın. İkincisi, yüksek kaliteli baskılardan görüntüler taranırken çözünürlüğün sıklıkla değiştirilmesi gerekir. Bunun nedeni, sözde moiré - birkaç periyodik yapının (bu durumda, ayrı tarama yapıları ve basılı bir raster) etkileşiminin etkisidir. Genellikle bu optik yan etki, daha yüksek bir tarama çözünürlüğü seçilerek ortadan kaldırılır. Moiré iptali aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır. Üçüncüsü, tarama çözünürlüğünün ilk ve gerekirse sonraki değerlerini seçerken, seçilen çözünürlüğün tarayıcının optik çözünürlüğünün iki tamsayı kuvvetine bölünmesiyle elde edilmesi için çaba gösterilmelidir:

Ayarlanabilir çözünürlük = Optik çözünürlük: 2 i, burada i = 0, 1,2, 3, ...

Örneğin, tarayıcının optik çözünürlüğü 600 ppi ise, ayarlanan tarama çözünürlüğü 600, 300, 150, 75 ppi'ye mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Bu seçim, tarama sonucunun en büyük netliğini elde etmeye yardımcı olur.

Görüntü Tonu Düzeltme

Tarayıcı yazılımı genellikle ton parametrelerini - parlaklık, kontrast, gama ve diğerleri (örneğin siyah beyaz seviyeleri) ayarlamanıza izin verir. Taramadan önce bu parametreleri özelleştirme yeteneği çok önemlidir.
Orijinal belge kontrastlı ve durgun değilse, yani yüksek ve çok düşük parlaklığa sahip alanlar yoksa ve tüm grafik bilgileri orta tonlarda yoğunlaşıyorsa, siyah beyaz düzeylerini ayarlamak özellikle yararlıdır. Bu gibi durumlarda, orijinalin yanına beyaz ve siyah kağıtlar yerleştirilir ve bu özel ekleri yakalamak için tarama alanı seçilir. Daha sonra bir grafik düzenleyici kullanılarak tarama sonucundan kaldırılabilirler. Bu teknik sonucu düzeltmenizi sağlar. otomatik ayar tarayıcının ön tarama yaparken ürettiği siyah beyaz seviyeleri.
Tarama sonucu çok karanlık veya açıksa, parlaklık ve kontrasttan ziyade gama parametresini (tabii ki böyle bir olasılık varsa) ayarlamak daha iyidir. Gama'nın bir görüntünün orta tonlarını etkilediğini, en koyu ve en açık pikselleri değişmeden bıraktığını, yani piksel parlaklık aralığının sınırlarını koruduğunu hatırlayın. Başka bir deyişle, gama düzeltmesi daha naziktir.

Pirinç. 124. Mustek tarafından MFS I200SP tarayıcının ton parametrelerinin ayarlanması için pencere

Son taramadan önce ton ayarlamaları yapıldığında, orijinalden mümkün olduğunca fazla grafik bilgisi çıkarmak için tarayıcıyı ayarlamak için kullanıldığını unutmayın. Büyük miktarda grafik bilgisi her zaman parlak ve zıt bir görüntü şeklinde ifade edilmez. Örneğin, fotoğraflar söz konusu olduğunda, yeni başlayanların genellikle uğraştığı zıt tarama sonucu, çoğunlukla orijinal bilgilerin kaybından kaynaklanır. Görüntünün düzenleyicide daha fazla işlenmesi bekleniyorsa, tarayıcı yazılımını kullanarak parlaklık ve kontrastın aşırı tahminini kötüye kullanmamalısınız, çünkü bu, karanlık ve çok aydınlık alanlarda ince ayrıntıların kaybolmasına neden olabilir.
Seçilen tarama ayarlarının, siz onları tekrar değiştirene kadar muhafaza edildiğini unutmayın. Varsayılan ayarları geri yüklemek için Sıfırla düğmesine tıklayın veya seçiminizin sonuçlarını önizleme penceresinde görmek için Önizleme düğmesine tıklayın.
Gerekirse, tarama sonucu, örneğin Photoshop'ta bir grafik düzenleyicide düzeltilebilir. Faks kalitesinde kaba bir tarama olmadığı sürece bu genellikle böyle değildir.

hareli kontrol

Tipografik teknikler kullanılarak oluşturulmuş basılı orijinallerden taranan görüntülerin ince bir ağ desenine sahip olması alışılmadık bir durum değildir. Ayrıca, genellikle ne kadar belirgin olursa, orijinalin kalitesi de o kadar yüksek olur. Bu etkiye hareli denir. Esasen hareli, tipografik rasterin ekran pikselleştirme ve ayrık tarama gibi diğer düzenli desenlerle hizalanmasından kaynaklanan bir girişim desenidir. Farklı diş frekanslarına sahip iki tarak alın, birbirlerinin üzerine yerleştirin ve bir tarağı diğerine göre hafifçe hareket ettirerek iletilen ışığa bakın. Gözlenen optik etki, girişim deseni olarak adlandırılan şeydir.

Pirinç. 125. Hareli oluşum mekanizmasını gösteren model

Periyodik grafikler (mikrofon veya sivrisinek ağları, dama tahtası desenleri, paralel veya radyal olarak ayrılan çizgiler gibi) de hareye neden olabilir. Moire, hat sanatı üzerinde de oluşabilir. Ancak yine de, tipografik yöntemle elde edilen görüntüleri tararken ortaya çıkması daha olasıdır.

Pirinç. 126. Görüntüde, özellikle açık alanlarda ince örgü - hareli

Bu nedenle, orijinalde yazdırılmış bir tarama varsa ve tarama çözünürlüğü yazdırılan taramanın doğrusallığının bir katına yakınsa hareli görünebilir. Bu, çoğunlukla seçilen çözünürlük çizginin kendisine yakın olduğunda olur. Doğrusallık (uzaysal frekans - ekran frekansı), inç başına satır sayısı (Ipi) olarak ölçülür. Bu, her şeyden önce, baskı cihazlarının ve ikincisi, üzerlerinde elde edilen görüntülerin bir özelliğidir. Gazeteler genellikle 85 Ipi'lik bir çizgiye sahiptir, yüksek kaliteli baskı - 133 Ipi, en yüksek kalite- 300 Ipi (birkaç çizgi vardır).
Basılı bir orijinali taramadan önce, çizgisini bilmek ve ondan biraz farklı (%5-10) bir tarama çözünürlüğü seçmek yararlıdır. Bununla birlikte, pratikte, baskının çizgisini bilmiyorsanız veya onu bulmak için zaman harcamak istemiyorsanız, tahmini çizgiden sadece 1,5-2 kat daha yüksek bir tarama çözünürlüğü seçin. Örneğin, gazete kalitesinde orijinalleri tararken, çözünürlük 100-170 ppi'ye ayarlanır; yüksek kaliteli baskı görüntülerini tararken - 200 ppi'den fazla. Bazen tarayıcının maksimum (optik) çözünürlüğü ile tarama yapılması tavsiye edilir. Bu, uygun çözünürlüğü seçerek hareli mücadele genel fikri ile oldukça tutarlıdır. Ayrıca, bu ipucu yüksek kaliteli tipografi için çok iyidir. Bunu takip ederek, aynı anda maksimum netliğe ulaşır ve harelerden kurtulursunuz. Bu durumda hare kaybolmazsa, çözünürlüğü biraz değiştirmeyi (azaltmayı) deneyin. Ancak, bir çözünürlük seçerken diğer kriterleri (netlik, hacim, zaman, artırma ihtiyacı) dikkate almanız gerektiğini unutmamak gerekir.
Hareli savaşmanın başka bir yolu, orijinali 5-15 derece hafifçe eğmektir. Bununla birlikte, bir grafik düzenleyici aracılığıyla sonraki hizalaması yine hare görünümüne yol açabilir. Bazı resimler için bu teknik oldukça kabul edilebilir.
Çoğu tarayıcıda, çoğu tarayıcının yazılım iletişim kutusunda özellikle hare bastırma için bir komut (filtre) bulunur. Farklı olarak adlandırılabilir: Descreen, Demoire desen vb. Ancak, görüntünün netliğini azalttığı için dikkatli kullanmalısınız (bebeği suyla nasıl atmayacağınıza bakın!). Bununla birlikte, görüntüyü bulanıklaştırmaya ve ardından bir grafik düzenleyicide netliğin geri yüklenmesine dayanan teknik oldukça sık kullanılır. Photoshop'ta hareli kaldırmak için önce görüntüye tek renkli parazit ekleyin (Filtre menüsü), ardından Gauss bulanıklığı (Gauss Bulanıklığı filtresi) uygulayın ve son olarak Keskinleştirme filtresi veya Keskinliği Azaltma Maskesi (Bulanık maske) kullanarak netliği geri yükleyin.
Bu bölümde, nokta kazancı denilen şey nedeniyle, yüksek kaliteli basılı orijinallerde harelenmenin, gazete baskısında kabul edilebilir kalitedeki resimlere göre daha olası olduğunu belirtmiştik. Bununla birlikte, yazdırılan raster genellikle kalitesiz kağıtlarda bile açıkça görülebilir. Mürekkep püskürtmeli yazıcılar, hare görünümünü neredeyse tamamen ortadan kaldıran rastgele tarama teknolojisini kullanır.
Bu nedenle, baskıları tararken harelenme riski çok yüksektir. Moire, tarayıcıdaki bir kusur değil, ışığın geçiş yolu boyunca düzenli yapılarla doğal * etkileşiminin bir tezahürüdür (optikte, ışığın ızgaralardan geçişine özel olarak ayrılmış bir bölüm vardır). Harelenme, uygun çözünürlük seçilerek ve ayrıca tarayıcı yazılımı veya grafik düzenleyici yazılım düzeyinde bulanıklık filtreleri uygulanarak bastırılabilir. Hareli daha az görünür kılmak için görüntünün boyutunu da küçültebilirsiniz.

Newton'un halkaları

Filmleri tararken (şeffaf orijinaller), Newton halkaları olarak adlandırılanlar belirir. Bunlar eşmerkezli yanardöner girişimdir. Çarpık filmleri tararken ve esas olarak filmin yüzeyinde bulunan çok sayıda küçük nem damlacıklarındaki ışığın yansımasının bir sonucu olarak ortaya çıkarlar. Deneyimli tarayıcılar, Newton'un halkalarının sonbaharın sonlarında ve kışın daha sık göründüğünü belirtiyor. Bu nedenle, filmler için özel çerçeveler kullanın ve taramadan önce bunları kurutun (örneğin normal bir saç kurutma makinesiyle). Kuruturken, elbette, aşırı ısınma nedeniyle emülsiyonun zarar görmemesini sağlamak gerekir.

Fotoğrafları tarama

Uygulamada, fotoğraflar en sık taranır. Burada geleneksel kameralar kullanılarak elde edilen ve fotoğraf kağıdına basılan fotoğrafları taramaya odaklanacağız. Ortalama bir bilgisayar kullanıcısı, esas olarak bu amaç için bir tarayıcı satın alır. Geçen yüzyılın 70'li ve 80'li yıllarında bir yerde çekilen renkli fotoğraflar hızla soluyor. 20. yüzyılın başlarındaki fotoğraflarla herhangi bir karşılaştırmaya dayanmıyorlar. Örneğin, 1905 modelinden mükemmel baskı kopyalarımız var. Zamanla, yalnızca bazı mekanik hasarlar (çizikler, kağıt kıvrımları) yaşadılar, ancak kalan parçalar netliklerinde çok hoş. Modern fotoğraf baskıları muhtemelen 20-25 yıl boyunca grafik bilgilerini koruyacaktır. Bu nedenle, ev fotoğraf arşivinizi güvenli ve kalıcı olarak korumanın en iyi yolu, resimleri taramak ve bunları manyetik ortamlara veya lazer disklere yazmaktır.
Geleneksel kameralarla çekilmiş ve fotoğraf kağıdına basılmış fotoğrafları tararken, genellikle harelenme sorunları oluşmaz. Çözünürlük seçimi, yalnızca gerekli netlik (netlik) ve görüntünün boyutu ile belirlenir. Görüntüleme veya yazdırma için artıracaksanız, tarama çözünürlüğü biraz kenar boşluğu ile seçilmelidir. Bu konuyu zaten defalarca konuştuk.
Sıradan amatör fotoğraflar, bir monitör ekranında görüntülenmesi gerekiyorsa, kural olarak 75-150 ppi çözünürlükte taranır. Yazdırma için çözünürlük yaklaşık olarak yazıcının çözünürlüğüne eşit olarak ayarlanmalıdır. Tarama sonucu bir grafik düzenleyicide biraz işlenmelidir (parlaklığı, kontrastı, renk dengesini vb. ayarlayın). Taranmış fotoğrafları e-posta ile grafiklerle nasıl çalışacağını bilen birine göndereceksek, o zaman en çok alıcının istediği gibi yapmasını bekleyerek işleme yapmayız. Böylece ona orijinal grafik bilgilerini gönderiyoruz. Web tasarımında ise, tarama sonucunu doğru gibi görünecek ve mümkün olduğunca az disk alanı kaplayacak (tarayıcıya daha hızlı yüklenecek) şekilde işlemeniz gerekir.
Fotoğraf kağıdındaki baskıların taranmasıyla ilgili temel sorunlardan biri, "gölge düşmesi" olarak adlandırılır. Başka bir deyişle, tarayıcı görüntünün karanlık alanlarındaki ayrıntıları yakalayamaz. Bu sorun, ucuz ofis tarayıcılarında yetersiz dinamik optik yoğunluk aralığı nedeniyle oluşur. Fotoğraflarınızı daha yumuşak bir geliştiricide veya daha az kontrastlı kağıda yazdırmayı deneyin. Aynı zamanda, resim siyah rengin doygunluğunu kaybetmiyorsa ve gölgelerdeki ayrıntıların incelenmesi iyileşmişse, doğru yoldasınız demektir. Ana yarı ton geçişleri gölgeler alanında (karanlık alanlar) yoğunlaştığında, sözde düşük anahtarda çekilen görüntülerin taranması özellikle zordur. Geceleri bir flaş ışığında veya gündüzleri loş ışıkta çekilen bu tür fotoğraflar, fotoğraf belgeleri olarak değil, çoğu zaman sanat eseri olarak yaratılır. Bu tür fotoğraflar genellikle web tasarımında tercih edilmektedir. Bu durumda, iki olası çözümden birini seçmeniz gerekebilir:

fotoğrafları normal şekilde yazdırın ve ardından bir grafik düzenleyicide karanlık alanların kontrastını artırın (Photoshop'ta Eğriler (Eğriler) ve Düzeyler (Seviyeler) araçları);
fotoğrafları normalden daha açık ve daha yumuşak yazdırın (bu sayede gölgeli alanları tarayıcı için daha uygun bir aralığa aktarıyoruz) ve ardından bir grafik düzenleyicide görüntünün genel kontrastını artırın (araçlar Düzeyler (Seviyeler) ve Parlaklık / Kontrast (Parlaklık) / Kontrast) Photoshop'ta).

Hacimli öğeleri tarama

Hacimsel nesnelerin taranması, sanatsal kompozisyonlar için zengin bir kaynak malzeme kaynağıdır. Ancak tüm tarayıcılar bunu kabul edilebilir kalitede yapamaz. CCD tarayıcılar (yani CCD tarayıcılar) bunu yapar, ancak CIS tarayıcıları yapmaz. Tarayıcının elde edebileceği toplu orijinallerin derinliği (üçüncü boyut) birkaç santimetreden fazla olmasa da, efekt çok ilginç olabilir. Ancak, yüzünüzü taramaya çalışmanın büyük olasılıkla göz yanıklarına ve görme kaybına neden olacağı konusunda sizi hemen uyarmalıyız.
Hacimli nesneleri tararken, genellikle dışarıdan gelen ışığa erişim sağlayan kapağı çıkarmanız gerekir. dış kaynaklar... Bu, görüntü kalitesini bozabilir. Bu nedenle, taranacak öğeyi kapatmak için beyaz veya siyah bir bez kullanın.
Çok koyu veya çok parlak olan öğeler, tarayıcı için en zor olanlardır. Karanlık nesnelerde detaylar iyi göze çarpmıyor. Parlak nesneler durumunda, gereksiz parlamayı azaltmak için konumlarını ayarlamanız gerekir. Bu özellikle altın kabartmalı kitaplar için geçerlidir. Bununla birlikte, kitap kapağı tasarımlarının altın parçaları, tarandığında genellikle parlak yerine koyu görünür. Bunu düzeltmek için kitabın düzlemi, tarayıcının çalışma alanının düzlemine bir açıyla yerleştirilir. Bunu yapmak için kitabın bir köşesinin altına bir kibrit veya CD kutusu gibi bir şey koyabilirsiniz.
Aşağıdaki şekiller, bir buharlı lokomotif ve bir saat modeli olan hacimsel nesnelerin taranmasına ilişkin sınır durumlarının örneklerini göstermektedir. Saat görüntüsü bir grafik düzenleyicide işlenmedi. Ancak lokomotifin görüntüsü, dedikleri gibi, orijinali ışığı iyi yansıtmayan siyah mat plastikten yapıldığı için Photoshop'ta "çekildi". Tabii ki, yansıtma özelliklerini iyileştirmek için buharlı lokomotifi bitkisel veya makine yağı ile nemlendirmek mümkün olabilir, ancak yine de ihtiyacımız olduğu için yapmadık ve ayrıca yanlışlıkla camını lekelemek istemedik. tarayıcının çalışma alanı.

Pirinç. 127. Siyah plastikten yapılmış uzaktan kumanda modeli - zayıf yansıtma özelliği nedeniyle orijinal tarayıcı için zor

Pirinç. 128. Parlak metal bir kasada izleyin. Parlama oldukça kabul edilebilir

Ortalama yansıtmanın taranan nesnesi bir baskılı devre kartıdır. Bu tür görüntüler, örneğin kitaplar ve makaleler için illüstrasyonlar olarak kullanılabilir.

Pirinç. 129. Özel tarayıcı ayarları ve bir grafik düzenleyicide görüntü işleme olmadan 300 ppi çözünürlükte taranan ağ kartı

Toplu nesneleri tararken ayna kullanmayı deneyebilirsiniz. Çalışma alanının camına ve üstüne belirli bir açıda bir aynaya bir tarama nesnesi yerleştirilir. Sonuç, nesneye ek olarak ayna görüntüsünü de içermelidir.

Metinleri tarama

Uygulamada, genellikle bir bilgisayara metin belgelerinden, örneğin kitaplardan bilgi girmek gerekir; dergiler ve gazeteler. Bu işlemi hızlandırmak için tarayıcılar kullanılır. Bununla birlikte, genel olarak konuşursak, tarama sonucu harfler içermesine (çizilmiş) rağmen yalnızca bir grafik görüntüdür (şekil). Bir grafik biçiminde dosyaya kaydettiyseniz, yalnızca daha sonra düzenleyicide veya grafik görüntüleyicide açabilirsiniz. Prensipte metinleri bir grafik düzenleyicide düzenlemek mümkün olsa da, pratikte elbette bunu kimse yapmaz (ayrıca, metnin bilgisayar bakış açısından görüntüsü metin değildir, düzenlenmesi gerekecektir. resim gibi). Ek olarak, metinsel bilgilerin grafik formatındaki dosyalarda saklanması, disk alanı kullanımında israfın doruk noktasıdır. Metin bilgileri, aktarım için açıklayıcı grafiklerle birlikte taranır. optik karakter tanıma (OCR) yazılımı FineReader veya CunieForm gibi.

Pirinç. 130. FineReader Ana Penceresi

OCR programının yardımıyla, tarama sonucu metin ve resimlere (varsa) bölünecek ve metin veya elektronik tablo düzenleyicileri için kullanılabilen bir formatta, örneğin MS Word veya MS Excel biçiminde bir dosyaya kaydedilebilir.
Önce bir metin belgesini tarayabilir ve sonucu JPEG veya TIFF gibi bir grafik formatında kaydedebilir ve ardından bir OCR programında açıp karakterleri tanıyabilirsiniz. Ancak bunu farklı şekilde yapabilirsiniz: doğrudan OCR programından tarayın ve ardından tanıma işlemini gerçekleştirin. Biz bu yolu tercih ediyoruz. Bu arada birçok OCR programı, tek bir komutla tarama yapmanıza ve tanımanıza olanak tanır. Bununla birlikte, birçok parçayı taradığınızda ve bunlardan yalnızca birkaçını tanıdığınızda, bu süreçleri birbirinden ayırmak daha iyidir.
Modern OCR programları, orijinalin tarayıcının çalışma alanına çok düz yerleştirilmediği durumla başa çıkıyor. Bu kullanışlıdır çünkü orijinalleri hizalama konusunda çok fazla endişe duymadan dikkatsizce çalışma alanına atabilirsiniz. Ancak, bu fırsatı kötüye kullanmanızı tavsiye etmiyoruz.
Bazı OCR programları, Artline modunda taranacak bir metin belgesi gerektirir. katı ve modern programlar OCR, bu sınırlamayla size yük olmaz.
Orijinal yalnızca grafik içermeyen metinse, Artline veya Gray modlarında taramanız gerekir. Artline, tipik olarak, bir lazer veya mürekkep püskürtmeli yazıcıdan elde edilenler gibi, resim içermeyen yüksek kaliteli metin baskılarına uygulanır. Tarama çözünürlüğü, yazı tipi boyutuna bağlı olarak seçilir. 12 pt veya daha az yazı tipleri için Artline çözünürlüğü yaklaşık 400-450 ppi olarak ayarlanmıştır. Daha büyük yazı tipleri için çözünürlük 200-300 ppi'ye düşürülebilir. Gri mod, Artline moduna göre piksel başına 8 kat daha fazla bellek gerektirir. Ancak, bu modda metinleri tararken, Artline modundan daha düşük bir çözünürlük ayarlayabilirsiniz - yazı tipinin boyutuna ve yazı tipine bağlı olarak yaklaşık 150-300 ppi. Kullanılan bellek miktarı ve tarama süresi sizin için önemli değilse, Gri modunu seçmenizi öneririz. Metne ek olarak resimler içeren belgeleri tararken Gri modunu seçin (veya resimlerin renkli görüntülerini almak istiyorsanız Renkli). Bu tarama modları, yüksek kaliteli karakter tanıma için önemli olan orijinal hakkında daha fazla grafik bilgi sağlar.
içindeki metni tanırken OCR programı grafik görüntü tarama kusurlarını düzeltmesine izin veren farklı dillerdeki sözlükleri kullanır. Ancak, OCR hataları hala devam ediyor. Gerçek tanımayı başlatmadan önce tarama sonucunu gözden geçirin. Öncelikle "e" ve "c", "k" ve "n", "l" ve "p", "i" ve "1" gibi harflerin görüntülenme kalitesine dikkat etmelisiniz. r" ve "r" ". Listelenen harf çiftlerinde birçok karşılıklı değiştirme durumu varsa, taramayı daha yüksek bir çözünürlükte tekrarlamak daha iyidir. Tanıma sonucu çok fazla hata içeriyorsa, tarama prosedürünü daha yüksek bir çözünürlükte tekrarlamanızı da öneririz.
Yaklaşık aynı kalitede metin bilgisine sahip birçok sayfayı taramanız gerekiyorsa, önce doğru tarama parametrelerini yavaşça seçmeniz önerilir. Bunu, belgenin küçük bir bölümünde deney yaparak yapabilirsiniz. Parametrelerin optimal değerlerini seçtikten sonra, akışa tarama ve tanıma koyabilirsiniz. Tarayıcı yazılımı ve OCR genellikle Buth modunu ayarlamak için özel bir komuta sahiptir.

15.4-16 + isp_pages.doc

termoelektrik soğutma

ben

Beklenti I
Termoelektrik Peltier etkisi, bu iletkenlerden bir elektrik akımı geçtiğinde iki farklı metal veya yarı iletkenin birleşme yerindeki ısının emilmesi veya serbest bırakılmasıdır. Birinci ve ikinci bağlantıların E 1 ve E 2 termoelektrik gücü ise, bağlantıda T (K) sıcaklığında alınan ısı miktarı şu formülle ifade edilir: Q = (E 1 - E 2) xTxI.

Bi 2 Te 3 yapısının bir kademesi, sıcaklığın elde edilmesini sağlar

(-30) C, iki kademeli (-75), altı (-100)

^ tarama sistemleri

Çok boyutlu bir optik sinyali tek boyutlu bir elektrik sinyaline dönüştürmek için, optik sinyal parametrelerinin dağılımı hakkında yeterli bilgi olan OED, taramayı kullanır - optik sinyalin değerlerinin sıralı, sürekli veya ayrık örneklenmesi işlemi . Çoğu zaman, OED radyasyon akışının uzaysal dağılımını bir video sinyaline dönüştürür. Bu nedenle, bu durumda tarama işlemi, küçük bir anlık alan ile nispeten geniş bir görüş alanının ardışık olarak görüntülenmesidir.

Taramanın önemli bir işlevi, OES'in gürültü bağışıklığını arttırmaktır. Gerçekten de, küçük boyutlu bir nesneyi içeren geniş bir alanı, parazitli bir arka plana karşı görüntülerken, küçük bir anlık görüş alanının kullanılması, aynı işlemi geniş bir görüş alanına sahip bir cihazla gerçekleştirmekten kuşkusuz daha fazla tercih edilir.

Tarama sistemleri farklı şekillerde sınıflandırılabilir:

görüş alanının ayrıştırma yöntemiyle (tek eleman, paralel, sıralı, kombinasyon).
tarama sisteminin çalışmasının altında yatan fenomenlerin fiziksel doğası (mekanik, optik-mekanik, fotoelektronik, ultrasonik vb.)
uzaysal bazda (tek boyutlu, iki boyutlu).

Tek elemanlı taramada, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, çok çeşitli yörüngeler boyunca küçük anlık görüş alanı görüntülenebilir.

Paralel taramada, örneğin FP cetvelini tarama yönüne dik olarak hareket ettirerek, tüm OYLX alanı yatay çizgiler boyunca aynı anda taranır.

Sıralı taramada, FP cetveli tarama yönüne paralel olarak yönlendirilir, uzaydaki her nokta tüm elemanlar tarafından taranır. Onlardan gelen sinyaller gecikme hattına ve toplayıcıya gider. Bu durumda, yalnızca sinyalin ortalamasını almak değil, aynı zamanda elektronik devrenin karmaşıklığı ve kıyaslanamayacak kadar OED maliyetindeki artışla (n) faktörü ile büyük bir çözünürlük elde etmek de mümkündür. ulaşılabilir avantaj ile.

Paralel sıralı taramada, görüş alanının görüntülenmesi matris tarafından sağlanır.

Normal aramalar için yolları tarayın

Optoelektronik cihazlarda çeşitli tarama yolları kullanılmaktadır. Belirli bir yörüngenin türü, her şeyden önce, kontrol edilen görüş alanının (raster şekli) şeklini belirler.

Alanın dairesel şekli, taramanın iki bileşeni tarafından oluşturulan eksenel simetrik yörüngelerden oluşur. Bunlardan biri sabit hızda dönme hareketi, ikincisi ise hem dönme hem de salınım hareketidir.

Alanın dikdörtgen şekli, bazı durumlarda dönme ve öteleme hareketinin bir kombinasyonu kullanılmasına rağmen, iki salınım hareketi tarafından oluşturulur.

Eksenel tarama yörüngeleri, hareket bileşenlerinin tipine ve hızları arasındaki orana bağlı olarak birkaç sınıfa ayrılabilir. Bu durumda spiral ve rozet tarama yolları arasında bir ayrım yapılır.

Tarama alanının titreşimsel-dönme hareketinde tarama yörüngeleri.

Arşimet spirali, belirli bir OY ekseni boyunca bir salınım sırasında, ikincisi sabit bir O noktası etrafında birkaç dönüş yaptığında oluşur (Şekil 45).

Spiralin A adımı.

(2r) boşluk olmadan görüş alanını görüntülemek için, anlık görüş alanının boyutu (a)'ya eşit olmalıdır.

Tarama alanının titreşim-dönme hareketi sırasında, bir devir sırasında birkaç salınım gerçekleştirilirse, bir rozet yörüngesi oluşturulur (Şekil 46, 47.48)




y y

Rozet yörüngesi, dönmenin açısal hızı , doğrusal hız ve salınımın genliği r ile belirlenen yaprak sayısı N ile karakterize edilir.

nerede

r arasındaki orana bağlı olarak, görüş alanının yarıçapı R ve ayrıca tarama salınımının yönü ve başlangıcı, alanı tarama çizgileriyle doldurma karakteri değişir.

Dönme-dönme hareketi için tarama yörüngeleri Şekilde oldukça açık bir şekilde sunulmuştur. 49-51.

Salınım hareketleriyle tarama yörüngeleri.

Tarama alanının karşılıklı olarak dik iki yönde salınım hareketleri, sözde satır satır ve aşamalı tarama yörüngesinin gerçekleştirilmesini mümkün kılar. Bu durumda, tarama işleminde, tarama alanı (SP) soldan sağa doğru hareket eder ve aynı zamanda çizginin genişliği kadar aşağı doğru kaydırılır. Bir satırı geçtikten sonra ortak girişim hızla sola hareket eder ve ardından çerçeve - görüş alanı - dolana kadar süreç tekrarlanır. Ortak girişimin orijinal konumuna hareketinin bir çizgisi veya çerçevesi boyunca muntazam bir hareketini elde etmek için, testere dişi bir hareket yasası sağlamak gerekir (Şekil 52). Sonuç olarak, bazı özel tarama yollarını gösteren Şekil 53'ü sunuyoruz.

Tarama cihazı türleri

Genellikle OED'yi fotoelektronik tarama, elektron ışını ile tarama, ışık ışını ile tarama, optik-mekanik tarama ile ayırt edin.

Elektron ışını taraması (SEL)

SEL, televizyon verici tüplerde (ikonoskop, süperikonoskop, ortikon, disektör, vidicon vb.) gerçekleştirilir.

Modern verici tüplerin çoğu, ~ 1.2 μm'ye kadar dalga boyu aralığında yeterli hassasiyete sahip, harici bir fotoelektrik etkiye sahip fotoelektrik radyasyon dedektörleridir.

Bazı durumlarda, bir fotorezistör tüplerde fotokatot olarak kullanılır, yani duyarlılık bölgesini 2-2,5 μm'ye kaydıran bir dahili fotoelektrik etki olgusu.

47. Tarama alanının titreşim-dönme hareketi ile rozet tarama yörüngesi

Pirinç. 48 r için tarama alanının titreşimsel-dönme hareketi için tarama yörüngesi a - spiral, b - rozet

49 Spiral a) ve rozet b) yörüngeleri tarama

2r = R'de tarama alanının dönme-dönme hareketi

Şekil 50 Durum 2r için spiral yol

Pirinç. 51. Durum 2r için rozet yörüngesi

a
О l X

ancak)

T pr t arr.

Pirinç. 52. Satır satır veya aşamalı tarama yolu

53. Bazı özel tarama yörüngeleri: a - tırtıl: b - izleme taraması

Otomatik OEP'de en yaygın olanı sırasıyla disektör ve vidicon, birikimli anlık eylem sistemleridir.

Anlık sistemlerde, gözlemlenen alanın her noktasının radyasyon enerjisi, yalnızca tarama ışını içinden geçtiği süre boyunca bir sinyale dönüştürülür. Bu süre, tüm alanı araştırmak için geçen süreden önemli ölçüde daha kısadır, yani. enerji depolama olasılığı burada kullanılmaz.

Birikimli sistemlerde, alanın belirli bir noktasından yayılan enerji, anketin tüm süresi boyunca toplanır, bu da anlık sistemlere kıyasla hassasiyetlerini artırmayı mümkün kılar.

Bir ikonoskop cihazı örneğini kullanarak sistemin birikimle nasıl çalıştığını açıklamak uygundur.

Bir televizyon tüpünün (hedef) fotokatotu, bir emf kaynağı ile seri olarak bağlanmış birbirinden izole edilmiş çok sayıda ayrı fotosel olarak temsil edilebilir. [(bkz. Şekil 54), R yük direncidir, C fotokatodun dağıtılmış kapasitansıdır].

Görüş alanının i noktalarından birinden gelen radyasyonun etkisi altında, kapasitör C i, K anahtarının çalışma süresi - maruz kalma süresi sırasında fotoakım I3 ile yüklenir.

Yığılmış sistemlerin çalıştırılması nispeten zordur, güç kaynaklarının stabilizasyonunu gerektirir ve güçlü parlamadan korkar. Bu bakımdan OED'lerde daha düşük hassasiyete rağmen disektörler yaygın olarak kullanılmaktadır.

disektör

Çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Üzerine ışık saçan bir nesnenin görüntüsünün yansıtıldığı yarı saydam bir fotokatot (Şekil 55), tüpün içinde aydınlatmasıyla orantılı bir miktarda fotoelektron yayar. Elde edilen elektronik görüntü, bir elektrik ve manyetik alan kullanılarak foto katottan bir elektron çoğaltıcısına aktarılır.

Tüm görüntü elemanlarından sinyal almak için bir manyetik sistem (5) / 4-hızlanan alan / kullanılarak bir tarama gerçekleştirilir.

UV'den NIR'ye hassasiyet sağlayan farklı tipte fotokatotlara sahip disektörler mevcuttur.

Vidicon (şek. 56)

Yarı saydam bir sinyal plakası (metal) 1 üzerine bir yarı iletken katman 2 yerleştirilir. Fotoğrafik görüntü bir elektron ışını tarafından okunur. İkincisinin normal düşüşü, sinyal plakasının yakınındaki ağ tarafından sağlanır. Hedef boyunca hareket eden elektron ışını, üzerinde elektronlar bırakarak yarı iletken bölümünün potansiyelini katodun potansiyeline getirir. Hedef alanın aydınlatması ne kadar düşük olursa, yarı iletkenin direnci o kadar büyük olur, bu nedenle yükteki değişikliği telafi etmek için daha az elektron gerekir, yani. resmin kabartmasını okumak.

54. Yığılmış verici tüp devreleri:

ancak- anapara: b - eşdeğeri

55. disektör

56. Vidicon

Işık demeti taraması

Çalışma prensibi olarak, bir ışık huzmesi ile tarama yapan cihazlar, elektronik taramalı sistemlere yakındır. Böyle bir cihaza bir örnek, termiyonik bir görüntü dönüştürücüdür - termik (Şek. 57)

Termik alıcı yüzey, diğer şeylerin yanı sıra, çok ince bir IR duyarlı filmden oluşur. İkincisinin arka tarafında, verimliliği sıcaklığa bağlı olan özel bir fotovoltaik katman uygulanır. Parlak parlayan bir noktanın görüntüsü, belirli bir yasaya göre bir katot ışın tüpünün ekranı boyunca hareket ederek fotoğraf katmanına yansıtılır. Fototabaka üzerindeki parlayan noktanın konumuna ve P yüzeyindeki sıcaklık dağılımına bağlı olarak, yayılan elektronların sayısı ve halka kollektör devresindeki fotoakım, her sıcaklık değişimi derecesi için % 2-3 oranında değişir. Fotoakımdaki değişiklik, I2 katot ışınlı tüp tarafından büyütülür ve kontrol edilir.

Kapsam (genişleyen) - TIR yapılarında. Maksimum çözünürlük,  1'de kare başına 50 satıra yakındır.

Optik ve mekanik tarama.

Optik-mekanik tarama cihazlarında OES'nin optik ekseninin yönü değiştirilerek tarama işlemi gerçekleştirilir. Bu durumda, toplam görüş alanı, optik sistemin anlık görüş alanı tarafından sırayla analiz edilir. Bu tür cihazların genel sınıflandırması, Şekil 58'de gösterilmektedir.

Cihazın tüm optik sisteminin veya elemanlarının - aynalar, prizmalar, kamalar, lensler, diyaframlar - hareketi nedeniyle tarama yapılabilir. Taramanın odak düzleminde hareket eden bir diyafram (yarık) tarafından gerçekleştirildiği optik-mekanik sistemlere bazen ekranlama sistemleri denir. İyi bilinen bir örnek Nipkov diskidir. Fiber optik sistemlerde benzersiz tarama teknikleri kullanılmaktadır. Sisteme dahil olan malzemelerin kırılma indisi veya diğer optik özellikleri değiştirilerek de tarama yapılabilir. Tüm sistemin hareketinin taranması, OES'in bulunduğu platformun hareketini kullanmanın mümkün olduğu durumlarda gerçekleştirilir. Bu sistemler genellikle daha geniş bir arazi alanını görüntülemek için çizgi taramayı kullanır. (şek. 59).

Aynalarla tarama: nesnelerin alanında tarama (ayna merceğin önüne yerleştirilir, Şekil 60) ve görüntü alanında tarama (tüm görüş alanında yüksek görüntü kalitesi sağlayan geniş açılı bir mercek kullanılır, ayna arkasındadır, Şek. 61).

Tarama sisteminde basit bir ayna ile birlikte aynalar, ayna prizmaları, piramitler vb. bir sistem kullanılabilir. (Şek. 62-64). Aktüatör olarak step motorlar, kam mekanizmaları vb.

57. Termal konsept.

^ ALT METALLER UZAYINDA TARAMA

OPTİK-MEKANİK TARAMA CİHAZLARI

GÖRÜNTÜ UZAYINDA TARAMA

^ TÜM OPTİK SİSTEMİN HAREKETİYLE TARAMA

OPTİK SİSTEMİN MOBİL ELEMANLARI İLE TARAMA

^ GÖRÜNTÜ DÜZLEMİNDE HAREKET EDEN BİR YARIK TARAMA

SİSTEMDEKİ ELEMANLARIN OPTİK ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞTİRİLMESİ NEDENİYLE TARAMA

^ FİBER OPTİKLİ SİSTEMLERDE TARAMA

Pirinç. 58. Optik-mekanik sınıflandırması

Tarama cihazları

Pirinç. 59. Hareketli bir platformdan tek satırlık tarama.

Pirinç. 60. Nesne uzayında tarama:

Görüş Hattı; 7 - görüş alanı

Pirinç. 61. Görüntü alanında tarama:

tarama aynası; 2 - lens; 3 - diyafram;

4 - yoğunlaştırıcı; 5 - radyasyon alıcısı; 6 - anlık

Görüş Hattı; 7 - görüş alanı

Sabit bir taşıyıcıdan uzayı görüntülemek için tasarlanmış OED'lerin verimliliği, çok elemanlı bir alıcı hattının geçmeli tarama ışını (Şekil 65) kullanılarak önemli ölçüde arttırılabilir. Elde edilen sonuç, alıcı elemanlarının sayısında bir azalma ve anahtarlama-güçlendirme yolunun frekans bandında bir azalmadır ve bu azalma m katına eşittir, burada m = N (prizma yüzlerinin sayısı). Dezavantajı, bir hedefi kaçırma olasılığıdır, bu nedenle ECO'nun (platform) sabit olması gerekir.

Opak bir ekranda delik tarama - taramanın en kolay yolu. Klasik bir örnek Nipkow diskidir. Bu cihazların bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 66.67. D diskindeki delik (Şekil 66), DP'nin diyaframı tarafından sınırlanan görüntü sırayla satır satır analiz edilecek şekilde yerleştirilmiştir, böylece bir delik DP'nin diyaframının penceresinin ötesine geçtiğinde, diğeri bir sonraki satırı izleyerek çıkar. Belirtilen tarama mekanizmasına sahip en son tasarımlardan biri, minimum algılanabilir sıcaklık farkını  = 0,2 sağlamayı başaran Yantar termal görüntüleyicidir (70s, görüş alanı 5x4, anlık görüş alanı 5, kare hızı 25 Hz). - 0.3C.

Zenit ısı yönü bulucu bunlardan biridir (Şekil 67'de gösterilmiştir), tasarımı basit ve verimlidir. Bir ayna (D ~ 1500 mm, f ~ 640 mm), bir M2 motoru tarafından döndürülen bir opak diyafram düzleminde bir nokta hedefin görüntüsünü oluşturur (M1 bir modülatördür). Sinyal, operatörün algılaması için uygun bir daire içinde diyafram M2'nin frekansında dönen neon lambası L'yi besler. Alıcı aynanın hedefe doğru bir şekilde yönlendirilmiş olması koşuluyla, diğer koşullar altında, ampulün tam bir daire çizdiğini ve kısa süreler için belirli bir sektörde yanıp söndüğünü görmek kolaydır.

Sisteme dahil olan elemanların optik özelliklerini kontrol ederek tarama. Kontrol, manyetik veya elektrik alan tarafından gerçekleştirilir. Örneğin nitrobenzen, kuvars, bazı kristaller gibi malzemelerin bir elektrik alanına maruz kaldıklarında kırılma indisini n değiştirdiği bilinmektedir. Tarama için, çinko sülfür ve kreolit gibi bazı malzemelerin değişen katmanlarından yapılmış, Şekil 68'deki gibi bir filtre sistemi kullanabilirsiniz. Bu tür filtreler yalnızca monokromatik radyasyon, dalga boyu iletir.  kalınlığının dört katı olan ben filtre. Bir kama şeklinde bir filtre yapılırsa ve ona monokromatik radyasyon yönlendirilirse, ikincisi yalnızca kalınlığın dalga boyunun çeyreğine karşılık geldiği kısımdan geçecektir (sağlanırsa). n =  /4 ). 90 açılmış ikinci filtreyi tanıtarak, radyasyonun yalnızca 1/4L kalınlığında filtre bölümlerine karşılık gelen kısmının geçmesini sağlayacağız. Filtrelere voltaj uygulayarak eşit kalınlıktaki çizgileri hareket ettirebilirsiniz vb. görüntü tarama sağlar.

(Şekil 68'de - ГКР - dikey ve yatay taramaların oluşturucusu; KFG, KFV - yatay ve dikey taramanın kama filtreleri).

62. Tarama ayna türleri: a - dönen çift taraflı (iki yüzlü) ayna; b - kendisine dik olmayan bir eksen etrafında dönen bir ayna; c - 1. ve 2. sıfırlardan "çapraz"; d - iki düzlemde sallanan ayna; d - iki döner aynadan oluşan bir sistem; e - karşılıklı olarak dik eksenler etrafında dönen veya sallanan iki ayna; w - dönen aynan- yönlü prizma; h - dönen aynan- yönlü piramit.

63. Çok yönlü bir prizma şeklinde tarama aynası:

Hakkında - mercek; Pr, M elemanlarının bir alıcısıdır;

З - ayna ilenyüzler; NP - uçuş yönü

Pirinç. 64. Düzlem paralel bir plaka (prizma) ile taramanın temel ilkeleri: a - ışın yolu; b - kalınlığa sahip bir plakaya eşdeğer bir prizma ; c - sabit bir alıcı (alan diyaframı) ile plakanın görüş alanı ve dönüşü.

Pirinç. 65. Tarama şeması ve hassas katmanların konumu

geçmeli olduğunda çok elemanlı alıcı.

66. Nipkov diskli mekanik televizyon sistemi:

a - geniş alan radyasyon alıcısı;

b - küçük bir alıcı ve yoğunlaştırıcı;

c - tarama diski

Pirinç. 67. Bir başucu ısı yönü bulucuda bir yarık ile tarama

Pirinç. 68. Kama şeklinde filtreli tarama cihazı.

matris herhangi bir tarayıcının önemli bir parçasıdır. Matris, alınan ışık akısının rengindeki ve parlaklığındaki değişiklikleri, yalnızca tek elektronik arkadaşının anlayabileceği analog elektrik sinyallerine dönüştürür - bir analogdan dijitale dönüştürücü (ADC). Bu açıdan ADC, sürekli yoldaşı olan bir rehber-tercümana benzetilebilir. Sadece o, hiç kimse gibi, matrisi anlar, çünkü hiçbir işlemci veya kontrolör, dönüştürücü tarafından ön yorumlama olmadan analog sinyallerini ayrıştırmaz. Sadece tek bir dili - sıfırların ve birlerin dilini - algılayan tüm dijital meslektaşları için iş sağlayabilir.

Matrisin yüzeyine düşen ışık akısı, hassas hücrelerinden elektronları kelimenin tam anlamıyla "devre dışı bırakır". Ve ışık ne kadar parlaksa, matrisin depolama halkalarında o kadar fazla elektron olacak, sürekli bir akışta çıkışa koştuklarında güçleri o kadar büyük olacaktır. Bununla birlikte, elektronların mevcut gücü o kadar ölçülemeyecek kadar küçüktür ki, en hassas ADC'nin bile onları "duyması" olası değildir.

Bu nedenle, matrisin çıkışında onları mecazi olarak konuşan bir sivrisinek gıcırtısını bile yüksek sesli bir siren ulumasına çeviren devasa bir boynuzla karşılaştırılabilecek bir amplifikatör bekliyor. Güçlendirilmiş sinyal (hala analog) dönüştürücüyü "tartacak" ve her elektrona mevcut gücüne göre bir dijital değer atayacaktır.

Ev ve ofis için çoğu modern tarayıcı, iki tür matrise dayanır: bilgi (Şarj Bağlantılı Cihaz) veya BDT (İletişim Görüntü Sensörü). Bir CIS tarayıcısının gövdesi, benzer bir CCD cihazına kıyasla düzdür (yüksekliği genellikle yaklaşık 40-50 mm'dir).

CCD tarayıcı, BDT'deki muadilinden daha büyük bir alan derinliğine sahiptir. Bu, yapımında bir mercek ve bir ayna sistemi kullanılarak elde edilir.

Şekilde, algılama kolaylığı için yalnızca bir ayna çizilirken, tipik bir tarayıcıda en az üç veya dört ayna bulunur.

CCD tarayıcılar, CIS tarayıcılarından çok daha yaygındır. Bu, çoğu durumda tarayıcıların yalnızca sayfa metin belgelerini sayısallaştırmak için değil, aynı zamanda fotoğrafları ve renkli görüntüleri taramak için satın alınmasıyla açıklanabilir. Standart CCD tarayıcılar tarafından ayırt edilen renk tonları düzeylerinin yayılmasındaki hata yaklaşık ± %20 iken, CIS cihazlarında bu hata zaten ± %40'tır.

BDT matrisi taranan orijinalin yüzeyini, kendi kendine odaklanan mikro lensleri ve sensörlerin kendilerini aydınlatan bir LED çubuktan oluşur. Sensör tasarımı çok kompakttır, bu nedenle temas sensörü kullanan bir tarayıcı her zaman CCD muadilinden çok daha ince olacaktır. Ayrıca, bu tür cihazlar düşük güç tüketimleriyle ünlüdür; mekanik strese pratik olarak duyarsızdırlar. Bununla birlikte, BDT tarayıcılarının kullanımları biraz sınırlıdır: cihazlar, kural olarak, slayt modülleri ve otomatik belge besleyicilerle çalışacak şekilde uyarlanmamıştır.

Teknolojinin özellikleri nedeniyle, BDT matrisi nispeten küçük bir alan derinliğine sahiptir. Karşılaştırma için, CCD tarayıcılar ± 30 mm alan derinliğine ve CIS - ± 3 mm'ye sahiptir. Başka bir deyişle, böyle bir tarayıcının düz yatağına kalın bir kitap koyarsanız, ortasında bulanık bir çizgi olan bir tarama alırsınız, yani. orijinalin cama dokunmadığı yer.

Bir CCD makinesi ile, tasarımında bir ayna sistemi ve odaklama merceği bulunduğu için tüm resim net olacaktır. Buna karşılık, CCD tarayıcının BDT muadili ile aynı kompakt boyutları elde etmesine izin vermeyen oldukça hacimli optik sistemdir.

Çözünürlük açısından, CIS tarayıcıları da CCD'lere rakip değildir. Halihazırda, ev ve ofis için bazı CCD tarayıcı modelleri yaklaşık 3200 dpi optik çözünürlüğe sahipken, CIS cihazlarının optik çözünürlüğü şu anda 1200 dpi ile sınırlıdır.

BDT matrisli tarayıcılar, uygulamalarını kitapları değil, orijinal sayfaları dijitalleştirmenin gerekli olduğu yerde bulmuşlardır. Bu tarayıcıların tam olarak USB bus üzerinden beslenmesi ve ek bir güç kaynağına ihtiyaç duymaması, dizüstü bilgisayar sahiplerinin işine yaradı.

CCD matrisi cam pencereli "büyük bir mikro devre" gibi görünüyor. Orijinalden yansıyan ışığın odaklandığı yer burasıdır. Bir step motor tarafından tahrik edilen tarama taşıyıcılı taşıyıcı tabletin başından sonuna kadar yol alırken matris her zaman çalışmayı bırakmaz. Taşıyıcının "Y" yönünde hareket ettiği toplam mesafenin, tarayıcının örnekleme hızı veya mekanik çözünürlüğü olarak adlandırıldığını unutmayın (bundan biraz sonra bahsedeceğiz). Bir adımda matris, tabletin raster çizgisi olarak adlandırılan yatay çizgisini tamamen yakalar. Böyle bir satırı işlemek için yeterli sürenin geçmesinden sonra, tarama biriminin taşıyıcısı küçük bir adım hareket eder ve sıra bir sonraki satırı taramaya gelir, vb.

Tarayıcının en önemli unsuru CCD matrisidir.

CCD yandan görünüm

Yan görünümde, "hassas" bir rol oynayan iki sıradan vida görebilirsiniz. "Onların yardımıyla, tarayıcının montaj aşamasında matris tam olarak hizalandı (baskılı devre kartındaki U şeklindeki yuvalara da dikkat edin). üstten görünümde) böylece aynalardan yansıyan ışık tüm yüzeyine eşit olarak düşecektir. Bu arada, optik sistemin öğelerinden biri yamuk olursa, bilgisayar tarafından oluşturulan görüntü "çizgili" olacaktır. ".

CCD matrisinin büyütülmüş fotoğrafı, CCD matrisinin kendi RGB filtresiyle donatıldığını açıkça göstermektedir. Birçok insanın bahsettiği renk ayırma sisteminin ana unsuru odur, ancak çok az insan bunun gerçekte nasıl çalıştığını bilir. Tipik olarak, birçok yorumcu kendilerini standart ifadeyle sınırlandırır: "Standart bir düz yataklı tarayıcı, taranan nesne hakkında optik bilgi toplamak için bir ışık kaynağı, bir renk ayırma sistemi ve bir şarj bağlantılı cihaz (CCD) kullanır." Aslında ışık, renk bileşenlerine ayrılabilir ve ardından matris filtrelerine odaklanabilir. Renk ayırma sisteminin eşit derecede önemli bir unsuru, lens tarayıcı.

Çerçeve

Tarayıcı gövdesi, yapıdaki olası bozulmaları önlemek için yeterince sert olmalıdır. Tarayıcının tabanının metal bir kasa olması kesinlikle en iyisidir. Bununla birlikte, günümüzde mevcut olan çoğu ev ve ofis tarayıcısı, maliyetleri düşürmek için tamamen plastikten yapılmıştır. Bu durumda, bir uçağın nervürleri ve direkleri ile karşılaştırılabilecek takviye nervürleri, gerekli yapısal mukavemeti verir.

Tarayıcının optik sistemi toza tolerans göstermez, bu nedenle cihazın gövdesi herhangi bir çatlak (teknolojik olanlar dahil) olmadan kapatılmalıdır.

Tabletin kenarları hafif bir eğime sahip olmalıdır - bu, orijinali camdan hızlı bir şekilde çıkarmayı kolaylaştırır. Ayrıca cam ile levha arasında orijinalin çıkarılmasını engelleyecek boşluk olmamalıdır.

Kontrol bloğu

Tüm tarayıcılar bağlı oldukları kişisel bir bilgisayardan kontrol edilir ve kontrol programının kullanıcı penceresinde tarama öncesi gerekli ayarlar belirtilir. Bu nedenle ev ve ofis tarayıcılarının kendi kontrol kutusuna sahip olmalarına gerek yoktur. Bununla birlikte, birçok üretici en hazırlıksız kullanıcılarla buluşmaya gider ve (genellikle ön panelde) birkaç "hızlı tarama" düğmesi yükler.

Hızlı Tarama Düğmeleri - öğe, hayır
hangisinden vazgeçilebilir