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精挑细选扫描仪

三、了解扫描仪的配件与技术

    了解扫描仪的配件与技术对于实战选购有很大的帮助,大家花些时间记住下面的内容啦。

◎ 感光器件:

    这是扫描仪最核心的部分,扫描仪感光器件的常用参数包括灵敏度、噪声系数、动态范围、隔离电阻、温度系数等。

    灵敏度表示感光器件能感知的最暗光线强度,它决定扫描仪对原稿深色区域的识别能力,以lux(米烛光)为单位,数值越小,灵敏度越高。噪声系数即感光器件噪声系数,决定扫描仪的色彩位数,噪声系数越小,扫描仪色彩位数越高。一般将噪声系数上面的次方数乘4就是该类扫描仪所能达到的最大色彩位数。如噪声系数是10-9,则这台扫描仪的最大色彩位数是36bit。动态范围代表了扫描仪识别的亮暗范围,范围越大越好。隔离电阻是指感光元件之间干扰的衡量参数,数值越大越好。温度系数指在光强恒定的条件下,输出信号变化幅度随环境温度变化的系数,越小越好。

    目前市场上扫描仪所使用的感光器件主要有3种:光电倍增管,电荷耦合器件CCD和接触式图像扫描CIS。

    光电倍增管多用于滚筒式扫描仪,它在本质上是一种电子管,其光电阴极所使用的感光材料是铯氧化物搀入镧系金属氧化物,光电阴极在光照下发射电子,经栅极加速放大后撞击阳极形成电流。光电倍增管的性能非常好的,它的光电倍增管的温度系数极低,在灵敏度,噪声系数、动态范围方面大大优于其他感光器件,色彩还原十分精确。但它的缺点是造价昂贵,扫描速度较慢,只用在专业的滚筒扫描仪上。

    CCD(电荷耦合器件,Charge Coupled Device)扫描仪的工作方式是利用光源照射原稿产生高亮度反射光线,光线通过反射镜、透射镜,由分光镜进行色彩分离,照射到CCD元件上,CCD元件将光信号转换为电信号,传送到电脑中。

    CCD包括半导体隔离CCD和硅氧化物隔离CCD两种。CCD类似半导体集成电路,在硅片上集成光电三极管,三列光电三极管分别以红、绿、蓝三色滤镜遮罩,实现彩色扫描。光电三极管在受到光照后可产生电流,经放大后输出。半导体隔离CCD多用于办公家用扫描仪,硅氧化物隔离CCD的造价大大高于半导体隔离CCD,多用于专业平板扫描仪,硅氧化物隔离可以减小感光元件的信号干扰,大大提高扫描仪的清晰度。不过随着技术的发展,采用硅氧化物隔离CCD的办公家用扫描仪也已出现。现在高端CCD产品的性能已经接近滚筒扫描仪产品。

    CIS(接触式图像扫描,Contact Image Scan)CIS是近来比较热门的技术,实际上它是手持扫描仪曾经使用过的技术,近来经过技术上的改头换面、商业化的包装宣传又重现生机。CIS扫描仪没有镜头器件,原稿需要紧贴CIS感光元件,CIS的发光二极管(LED)照射原稿进行光电转换,CIS的感光材料为的硫化镉光敏电阻,以前多用于手持式扫描仪和传真机上。CIS的优点是价格较低,体积较小,功耗较小。而相比之下,CCD因为元件限制,体积比CIS要大。不过CIS也存在一些与生俱来的缺陷,如必须贴近稿件扫描,这样就不能像CCD那样有一定的景深,例如在扫描图书的时候,在两页夹缝附近的文字图像会变得模糊不清。这是CIS和CCD的扫描效果最明显的差别。另外,CIS采用发光二极管阵列作为光源,光色和光线均匀度均不如CCD,而且发光二极管阵列的寿命也较短。CIS的温度系数也很大,外界温度的变化会造成扫描结果的差异。因为CIS的重量轻、体积小,所以比较适合于移动办公应用。CCD优势明显,技术已经十分成熟,市场上的CIS产品凤毛麟角,但随着技术的发展,CIS的前途仍然是十分光明的。

◎ 接口标准:

    接口标准最关键的参数是数据传输速率,因为扫描生成的图像将产生大量数据,因此传输速率至关重要。现在扫描仪的接口标准主要有三种:EPP、SCSI、USB和IEEE1394。

    EPP(增强并行端口Enhanced Parallel Port)即所谓的打印机端口。EPP接口适用范围最广,安装也很简便,只要将扫描仪连线如同打印机一样插入并口即可。EPP最大的缺点是数据传输速率很小,为1Mbps,是扫描仪接口技术中传输速率最低的,而且扫描质量稍差,优点是安装方便,兼容性好,大多采用EPP接口的扫描仪后部都有两个接口,一个接电脑,另一个接其他的并口设备(一般是打印机)。但总体而言,EPP扫描仪多为低端产品。随着LegacyFree概念的推广,新型个人电脑将取消过时的EPP接口,EPP扫描仪产品已经处在被淘汰边缘。

    SCSI(小型电脑系统接口,Small Computer System Interface)是扫描仪最早使用的接口标准,作为一种高速的、稳定的传输接口,SCSI接口一直占据在高端专业型扫描仪市场,SCSI接口的好处也是不言而喻。SCSI接口的标准,在设计之初,就把高速数据传输性能放在首位,SCSI应用了多工处理方式、同步传输以及指令排序的技术,再加上SCSI控制芯片的智能管理功能,使具备SCSI接口的设备,对系统的占用率更低,这样,系统就有更充裕的能力,来处理图像。当然,SCSI的一个缺点,就是目前在PC上,直接支持SCSI的主板非常少,通常都需要加装一块SCSI卡,而且在安装SCSI卡的过程中,只有有经验的安装者才能顺利完成。但是,它的出色性能,完全可以弥补这些缺陷,目前最新的SCSI3 WIDE版本,数据传输速度高达160Mbps,完全可以满足专业用户对于速度的要求。由于专业用户需要扫描的图片,幅面一般比较大,精度要求也很高,这样的图像,信息量都非常大(一般都会有几十兆),如果采用USB接口或是EPP口,那真是难以想象它的速度。而且SCSI接口可以同时级连7~15个设备,扩展能力相当好。不过,SCSI设备的缺点是安装较复杂,SCSI需要专用SCSI卡提供与总线的连接,初次安装此类设备时需要打开机箱,在总线卡槽上插入SCSI卡,并且还要进行相应的软件配置,SCSI也比较容易产生硬件冲突。另外,SCSI设备的成本也比较高,因此一般用于专业领域的扫描仪。

    USB接口(Universal Serial Bus,通用串行接口),通常被使用在界于家用和专业之间的扫描仪上,虽然USB接口最初的设计,是为了中速和低速的外设的连接,但是其传输速率,比EPP接口的要快上不少(USB 1.1达到了12Mbps),而且USB接口的另一个好处,就是可以不用重新启动机器而确认硬件,实现了热插拔和即插即用,而且安装USB设备比EPP和SCSI都要容易得多,只要将USB设备连线直接插入PC或Mac机上的USB端口即可。安装时无需关闭电脑的电源,可以进行热插拔。Mac OS、Windows 98、Windows 2000和Windows Me 均对这种设备提供了软件支持。所以目前USB接口的扫描仪,也逐渐流行了起来。但是,如果要扫描大容量的图像时,以它的传输率和稳定性来说,还是有些力不从心。

    IEEE1394(火线)接口,IEEE 1394的传输速率相当于USB接口的33倍,能够在电脑与外设之间以100、200和400Mbps(分别为每秒12.5、25和50兆字节)的速率移动大量数据,目前已经成为高档Mac机的标准配置,应用范围日益广泛。与USB技术不同,IEEE 1394不要求PC作为所有接入外设的控制器,不同的外设可以直接在彼此之间传递信息。在IEEE 1394技术的帮助下,两台电脑可以共享使用同一个外设,这是USB或其它任何输入输出设备都无法实现的。正是由于IEEE 1394有这么多优点,用户和市场对采用这一技术扫描仪产品寄予了殷切希望,不久前在国内上市的MICROTEK ScanMaker 8700就是世界上第一种采用IEEE1394接口的扫描仪产品。

    从以上介绍的四种接口方式中可以总结出,行业及专业用户或对效果要求严格的用户可尽量选用SCSI、IEEE 1394接口的扫描仪,一般SOHO(Small Office Home Office)一族可以选择USB,实用、够用而且好用。不过,现在很多中档扫描仪都已经采用了双接口,即使用SCSI+USB或者是SCSI+1EEE1394,这样的设计不仅令用户在使用时感到格外方便,同时更能满足用户的不同需求。

◎ 分辨率:

    扫描仪的分辨率一般有两个数字:光学分辨率和最大分辨率,光学分辨率式是扫描仪能够识别的原始分辨率,而最大分辨率是扫描的原始图像经过软件插值算法处理过的分辨率。衡量扫描仪精度的主要指标是光学分辨率。

    分辨率以dpi为单位,dpi为每英寸的点数。一般扫描仪的光学分辨率有300dpi、600dpi、1200dpi等。分辨率又包括横向分辨率和纵向分辨率,横向分辨率由CCD决定,纵向分辨率由步进马达每英寸移动的步数决定。例如600×1200 dpi的指标中,600为横向分辨率,也称之为水平分辨率,指的是在一英寸的水平方向中,经在像后具有最大600 pixels的显像宽度。而1200为纵向分辨率。也称之为机械分辨率,所谓的1200指的就是每次扫描灯管在垂直方向可移动的最小距离,也就是1/1200英寸。

    在选购的时候,较高的纵向分辨率代表着在扫描时垂直定位会更精确,假设你想扫描300dpi的分辨率,垂直分辨率600dpi的型号能定位到约1/2的pixel距离,1200dpi却能精确到1/4的水平,就准确性而言还是有所不同的,不过在实际使用上并不容易感受到差异。在这里建议一般用户采用300×600dpi光学分辨率的分辨率即可。专业水平应用则可能需要1200×2400dpi的分辨率。最大分辨率的实际意义不大,因为图像处理软件也可以进行类似的插值计算,所以在采购的时候只要确定光学分辨率即可,对最大分辨率不必斤斤计较。

◎ 色彩取样阶度:

    色彩取取样阶度(Sample depth)也是在扫描仪中重要的规格,可以区分成彩色,灰阶与黑白三种模式。以彩色模式而言,代表的是RGB三色的色阶取样能力。灰阶则是介于白与黑间的分阶能力。黑白模式就只能单纯地分辨黑与白两种色阶。

◎ 扫描位数:

    数字图像以点组成,扫描位数由单位点所占据的存储空间大小表示。位数的单位为bit,24bit扫描位数的扫描仪可以表示1677万种颜色。扫描仪的色彩位数有24bit、30bit、36bit、48bit等几种。从理论上而言,如果扫描仪设计精良,可取样的位(Bit)越多,应该越能表现出更多样的色彩变化。

◎ 扫描幅面:

    也就是扫描仪允许扫描的最大幅面,现在市场上通常有A4和A3两种规格。市场上大多数产品为A4幅面,适合用于家庭和小办公室,价格较低。而高端A3幅面扫描仪一般用于专业扫描,常用于出版、印刷、广告等。

◎ 扫描噪声:

    扫描噪声是衡量扫描仪机械结构的一个重要参数,它直接关系到扫描图像的画质。因为噪声较大的机种说明其机械装置不十分合理或步进电机精度低。目前采用平板双圆导轨的机型噪声比较低,震动也比较小。

◎ 传动系统:

    扫描仪的精度越高,对传动系统的要求也越高,这样才能保证扫描的纵向精度和扫描时的稳定性。平板式扫描仪主要有螺杆传动、步进电机皮带传动等类型。其中螺杆传动的精度和可靠性比较好。4800dpi级以上的扫描仪,均采用螺杆传动。

◎ 扫描速度:

    这也是一项相当重要的指标,扫描的速度与接口、系统配置、扫描分辨率设计和扫描尺寸等有密切关系,一般扫描黑白、灰度图像为2毫秒/线—100毫秒/线,扫描彩色图像为5毫秒/线—200毫秒/线。当然,扫描速度和图像质量之间存在一定的矛盾,并不是扫描仪速度越快越好,高速的扫描仪在扫描过程中可能会损失一些扫描质量。

◎ 软件接口:

    现在扫描仪的软件接口界面几乎都是TWAIN标准,当你安装了扫描仪的驱动程序后,这个TWAIN接口就可以使用了。尽管几乎所有的扫描仪都提供了扫描仪应用程序,但是实际上你可以使用很多种其它的标准图像处理软件来控制扫描仪扫描图片。这样做的意义在于,你可以使用自己熟悉的图像工具来操作,而不必另外安装太多的软件。

◎ 扫描软件:

    扫描仪只是硬件设备,当然需要相应的软件才可以实现相应的功能,具体上可以分为三大类的扫描应用软件:1、图像类,以扫描物件用做图像处理,如PHOTOSHOP、我形我素、扫描大师,以及WINDOWS自带的映象程序;2、OCR类:扫描物件用做文字处理,图像文件转为文本文件,如清华紫光OCR、尚书OCR、蒙恬OCR、文通OCR等,还有用做英语识别的TEXTBRIDGE。3、矢量化软件:专业扫图纸用,一般需配合工程扫描仪(A0或超A0大幅面),几乎所有的扫描仪都不带,需要单独购买,常见的有清华紫光。

◎ 系统环境:

    我们知道,扫描仪工作是需要驱动程序的,这些驱动程序能在哪些系统下使用,比如WIN98、WIN2000、WINNT等,另外有些SCSI和USB扫描仪还有FOR MAC (苹果)OS的驱动。

◎ 可选配件:

    通常是指送纸器(ADF)和透扫适配器(TMA),并非所有的扫描仪都支持外加配件,前面也提到,有些扫描仪把TMA做进去了。

◎ 去网技术:

    扫描的原稿如果不是照片而是印刷品,直接扫出来的图片可能将是斑驳一片。原因就在于印刷品采用大小不同的点来表示颜色的深浅,人眼很难看出来,但是扫描出来就全是网纹了!因此,许多扫描仪有去网纹的功能,该功能可由软件完成或由硬件完成,这个功能简化了后期处理的手续,经过调整可以直接得到无网纹的扫描图像,在购买扫描仪的时候要注意,根据自己的需要来询问有无此技术及相关的情况。

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