2.2. Основные характеристики сканеров

Разрешение сканирования. Под разрешением (Resolution) понимается число точек, из которых формируется изображение, приходящееся на единицу длины или площади.

Разрешение сканирования (Scanning Resolution) указывает, сколько точек изображения может вводить сканер на единицу длины или площади оригинала. С увеличением разрешения возрастает четкость и детальность получаемого изображения. Разрешение сканирования измеряется в пикселях на дюйм (ppi – Pixels Per Inch) или точках на дюйм (dpi – Dots Per Inch) и описывает качество вводимого изображения. Например, разрешение 12002400 dpi означает, что квадратный дюйм изображения будет содержать 1200 точек по горизонтали и 2400 точек по вертикали, т.е. 2 880 000 точек.

Разрешение сканирования подразделяется на разрешение по горизонтали и по вертикали. Первое зависит от того, сколько светочувствительных элементов (диодов) размещено в матрице ПЗС – обычно это 600, 1200 и даже 1600 точек (диодов) на дюйм для линейки диодов одного типа. В цветных сканерах таких линеек три – для красного, зеленого и синего цветов. Разрешение по вертикали определяется возможностями шагового двигателя, перемещающего матрицу ПЗС вдоль плоскости сканирования. Чем меньше минимально допустимая частота шага, тем выше вертикальное разрешение. Для современных моделей она обычно начинается с отметки 600 точек на дюйм.

Оптическое разрешение определяется характеристиками, о которых шла речь выше (количеством элементов ПЗС и частотой шага перемещения каретки).

В новых планшетных сканерах (Agfa DuoScan, Umax PowerLook 3000 и др.), используется два набора линз, обеспечивающих два разных оптических разрешения (двойное разрешение). При более низком разрешении выполняется сканирование всей области изображения. Можно переключиться и на более высокое разрешение, но на меньшей области изображения, это применяется для сканирования слайдов и маленьких отражающих оригиналов.

Программное (интерполированное) разрешение достигается путем интерполяции, представляющей собой аппаратный или программный алгоритм сглаживания, принцип работы которого основан на вычислении (точнее, угадывании) характеристик точки изображения на основе ближайших соседей. Например, между черной и белой точкой изображения, будет вставлена серая и т.д. Такое «угадывание» не добавляет реальных деталей к изображению и всегда «размывает» изображение, уменьшая его четкость. Кроме того, интерполирование приводит к значительному увеличению как времени обработки изображения, так и размеров файла изображения.

Глубина цвета (Color Depth) определяется разрядностью представления каждой цветовой составляющей и описывает максимальное количество цветов, которое может воспроизвести сканер. Выражается в битах на цвет или в битах на цветовой канал. Например, количество цветов, воспроизводимых 24-х-битным сканером (8 бит на канал) равно 16 777 216.

Этот параметр полностью определяется разрядностью АЦП, встроенного в сканер. Например, сканеры с 10-битовым преобразователем генерируют цветовые оттенки с 30 битами на точку (т.е. по 10 бит на каждый из трех основных цветов), с 12-битовым – 36 бит на точку. Работа с таким большим количеством оттенков используется устройствами, чтобы повысить точность цветопередачи и фильтрации помех, улучшая тем самым конечное изображение. По умолчанию всегда установлен режим сканирования в 24 бита (как совместимый со всеми TWAIN-приложениями), режим 30/36/42 бит задается принудительно в драйвере.

Диапазон оптических плотностей (Optical Density Range) является характеристикой любого оригинала, определяющей его способность отражать или пропускать свет.

Оптическая плотность измеряется в десятичной логарифмической шкале и лежит в пределах от 0, что соответствует белому цвету, до 4, что соответствует черному цвету и обозначается OD (Optical Density) или просто D.

Диапазон оптических плотностей определяется как разница между самым светлым (Dmin) и самым темным (Dmax) участками оригинала, которое устройство в состоянии обработать: D = Dmin – Dmax. Например, значение в 1D сообщает, что Dmin и Dmax оригинала отличаются по уровню яркости в 1000 раз. При малом числе D происходит частичная потеря деталей изображения (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Типичные значения оптической плотности оригиналов

Значение D	Оригинал
0,9	Газетная печать
1,5 – 1,9	Типографская печать на мелованной бумаге
2,3	Фотографии
2,8	Негативная пленка
2,7 – 3,0	Любительские слайды
3,0 – 4,0	Высококачественные профессиональные диапозитивы и слайды двойного формата

Соответствие цветов оригинального изображения его цифровой копии. На сегодняшний день одна из самых распространенных систем управления точностью цветопередачи та, что основана на профилях International Color Consortium (ICC), описывающая особенности цветопередачи различных устройств. Процесс создания профиля ICC базируется на сканировании специально изготовленной тестовой таблицы и сравнении полученных результатов с эталоном. По результатам и определяются характеристики устройства, учитываемые драйвером и приложениями. В дорогих моделях сканеров применяются специальные программно-аппаратные системы для цветокалибровки. Для различных типов сканеров в табл. 2.2 приведены типовые значения указанных параметров.

Таблица 2.2. Значения параметров основных типов сканеров

Тип сканера	Разрешение сканирования, dpi	Глубина цвета, бит	Диапазон оптических плотностей, D
Ручной	400	8	1,9 – 2,0
Листовой	600	30	2,0 – 2,2
Планшетный	до 5000	до 42	до 3,9
Барабанный	до 10000	до 48	4,0
Сканер форм	до 1200	до 30	до 2,8
Слайдовый	до 3000	до 42	3,6