平板掃描儀與掃描儀

平板掃描儀與掃描儀第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日掃描儀工作原理簡介掃描儀是圖像信號輸入設(shè)備。對原稿進(jìn)行光學(xué)掃描將光學(xué)圖像傳送到光電轉(zhuǎn)換器中變?yōu)槟M電信號將模擬電信號變換成為數(shù)字電信號最后通過計算機接口送至計算機中。第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日光學(xué)圖像光電轉(zhuǎn)換器(CCD)模擬電信號AD轉(zhuǎn)換器數(shù)字電信號工作原理圖第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日平板掃描儀1.掃描步驟2.平板掃描儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.關(guān)于CCD和A/D轉(zhuǎn)換器4.掃描儀的性能第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日掃描步驟首先將欲掃描的原稿正面朝下鋪在掃描儀的玻璃板上啟動掃描儀驅(qū)動程序后，安裝在掃描儀內(nèi)部的可移動光源開始掃描原稿。照射到原稿上的光線經(jīng)反射后穿過一個很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，又經(jīng)過一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡，經(jīng)過棱鏡和紅綠藍(lán)三色濾色鏡得到的RGB三條彩色光帶分別照到各自的CCD上CCD將RGB光帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電子信號此信號又被A/D變換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電子信號。至此，反映原稿圖像的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C能夠接受的二進(jìn)制數(shù)字電子信號最后通過串行或者并行等接口送至計算機。掃描儀每掃一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動，在計算機內(nèi)部逐步形成原稿的全圖。第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日平板掃描儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日CCD和A/D轉(zhuǎn)換器

在掃描儀獲取圖像的過程中，有兩個元件到關(guān)鍵作用。一個是CCD，它將光信號轉(zhuǎn)換成為電信號；另一個是A/D變換器，它將模擬電信號變?yōu)閿?shù)字電信號。第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日CCDCCD是ChargeCoupleDevice的縮寫，稱為電荷耦合器件，它是利用微電子技術(shù)制成的表面光電器件，可以實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能。掃描儀中使用的是線性CCD，它只有x一個方向，y方向掃描由掃描儀的機械裝置來完成。CCD的性能決定了掃描儀的x方向的光學(xué)分辨率。第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器A/D變換器是將模擬量(Analog)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量(Digital)的半導(dǎo)體元件。從CCD獲取的電信號是對應(yīng)于圖像明暗的模擬信號，就是說圖像由暗到亮的變化可以用從低到高的不同電平來表示，它們是連續(xù)變化的，即所謂模擬量。A/D變換器的工作是將模擬量數(shù)字化。第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器舉例說明：將0至1V的線性電壓變化表示為0至9的10個等級的方法是:…09010.120.20.30.91……第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日A/D轉(zhuǎn)換器A/D變換器能夠表示的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。如果灰度等級是10bit，則說明這個掃描儀能夠?qū)D像分成1024個灰度等級，如果色彩深度為30bit，則說明紅、綠、藍(lán)各個通道都有1024個等級。顯然，該等級數(shù)越高，表現(xiàn)的彩色越豐富。第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日掃描儀的性能光學(xué)分辨率最大分辨率色彩分辨率分辨率與文件大小選擇掃描分辨率第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日光學(xué)分辨率分辨率的單位是dpi，dpi是英文DotPerInch的縮寫，意思是每英寸的像素點數(shù)。光學(xué)分辨率是指掃描儀的光學(xué)系統(tǒng)可以采集的實際信息量，也就是掃描儀的感光元件——CCD的分辨率。例如：掃描儀可掃描的最大寬度為8.5英寸(216mm)，它的CCD含有5100個單元，其光學(xué)分辨率為5100點/8.5英寸=600dpi。光學(xué)分辨率即是CCD分辨率。第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日最大分辨率最大分辨率又叫做內(nèi)插分辨率，它是在相鄰像素之間求出顏色或者灰度的平均值從而增加像素數(shù)的辦法。內(nèi)插算法增加了像素數(shù)，但不能增添真正的圖像細(xì)節(jié)。第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日色彩分辨率

色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色階。表示掃描儀分辨彩色或灰度細(xì)膩程度的指標(biāo)，它的單位是bit(位)色彩位確切的含義是用多少個位來表示掃描得到的一個像素1bit只能表示黑白像素，(2^1=2)即0和1，它們分別代表黑與白。8bit可以表示256個灰度級(2^8=256)，它們代表從黑到白的不同灰度等級。24bit可以表示16777216種色彩(2^24=16777216)，其中紅(R)綠(G)藍(lán)(B)各個通道分別占用8bit，它們各有2^8=256個等級，一般稱24bit以上的色彩為真彩色第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日分辨率與文件大小

一般的掃描應(yīng)用軟件都可以在你預(yù)覽原始稿樣時自動計算出文件大小，但了解文件大小的計算方法更有助于你在管理掃描文件和確定掃描分辨率時作出適當(dāng)?shù)倪x擇。二值圖像文件的計算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(掃描分辨率)^2/8。彩色圖像文件的計算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(掃描分辨率)^2×3。例如用彩色RGB方式掃描一幅普通彩色照片(3R3.5×5英寸)，掃描分辨率為300DPI，那么得到的圖像文件長度為5×3.5×300^2×3=4725000字節(jié)即4.7MB(這個計算公式假設(shè)每一種顏色的色深是8位并且沒有考慮圖片的存儲時的壓縮算法，實際文件大小會因保存文件的格式差異與使用的色深有很大的不同)。

第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日選擇掃描分辨率

掃描分辨率=放大系數(shù)×打印分辨率/N(N為打印機噴頭色數(shù))。

掃描分辨率越高得到的圖像越清晰，但是考慮到如果超過輸出設(shè)備的分辨率，再清晰的圖像也不可能打印出來，僅僅是多占用了磁盤空間，沒有實際的價值。因此選擇適當(dāng)?shù)膾呙璺直媛示秃苡斜匾?/p>

第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日ADF掃描儀ADF（AutomaticDocumentFeeder）自動文檔送紙器可連續(xù)掃描多頁文字，擴展了平板掃描儀的使用功能。ADF掃描儀的掃描原理與平板掃描儀的原理相同。ADF掃描儀與平板掃描儀之間的區(qū)別在于平板掃描儀是固定掃描介質(zhì)，移動掃描元件來完成掃描過程；而ADF掃描儀則是固定掃描元件，移動掃描介質(zhì)來完成掃描。

第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日Espresso內(nèi)部示意圖？第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日平板掃描儀與ADF掃描儀的異同

相同之處：兩者掃描原理相同。 都是通過對原稿進(jìn)行光學(xué)掃描，將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為模擬電信號，最終轉(zhuǎn)化為計算機可識別的數(shù)字電信號。不同之處：兩者掃描過程不同。平板掃描儀是固定掃描介質(zhì)，移動掃描元件來完成掃描過程；而ADF掃描儀則是固定掃描元件，移動掃描介質(zhì)來完成掃描。第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日平板掃描儀與ADF掃描儀的優(yōu)缺點

平板掃描儀優(yōu)點：

1.適用的介質(zhì)比較廣泛，比如較硬的紙張、書本、身份證甚至實物等等。

2.由于是固定介質(zhì)，所以不用擔(dān)心在ADF掃描儀中介質(zhì)移動所產(chǎn)生的問題。如卡紙，一次卷入多頁造成漏掃等。缺點：

1.掃描效率較低，不適合大批量的文檔掃描。

2.一般只支持單面掃描，若要進(jìn)行雙面掃描，在掃完一面后，還需手動將介質(zhì)翻面再掃一次。第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日平板掃描儀與ADF掃描儀的優(yōu)缺點ADF掃描儀優(yōu)點：

1.可以連續(xù)掃描多頁文檔，提高工作效率。

2.由于ADF掃描儀是固定掃描元件的，所以在設(shè)計上可以很容易實現(xiàn)雙面掃描，只需在原文檔的運行路徑的兩側(cè)對應(yīng)的放置兩個固定光源，在原文檔通過的時候就可以對其進(jìn)行雙面掃描。缺點：

1.對于掃描的紙張的大小、重量等有一定的限制。

2.在介質(zhì)移動的過程中，可能會產(chǎn)生如卡紙，一次卷入多頁造成漏掃等問題。第二十二頁，共