Руководство по выбору сканера для дома и офиса

Анатомия сканера: взгляд изнутри

Конструкция абсолютно любого устройства, в особенности, если оно (устройство) включает в себя как электронные, так и механические элементы, может показаться неосведомленному человеку кладезем тайн и загадок, в которых ой как трудно разобраться самому. Планшетные сканеры – как раз такой вариант. При первом рассмотрении устройство сканера не кажется каким-то уж особо сложным: корпус с немногочисленными разъемами и парочкой кнопок, съемная крышка планшета, да стекло, на которое кладутся оригиналы для сканирования. Но вот как «хозяйство» работает, и что обозначают цифры его спецификации – это уже, как говорится, совершенно другая песня. Чтобы научиться ориентироваться в многочисленных моделях сканеров, представленных сегодня на компьютерном рынке, нужно представлять себе реальное значение указываемых производителями характеристик. Но чтобы данная статья была более познавательной, разберем конструкцию сканера, как говорится, в буквальном смысле слова «разберем».
Начнем, пожалуй, с самого важного элемента любого сканера – светочувствительной матрицы, являющейся как бы его «глазами».

Да. Именно матрица является важнейшей частью любого сканера. Матрица трансформирует изменения цвета и яркости принимаемого светового потока в аналоговые электрические сигналы, которые будут понятны лишь единственному ее электронному другу – аналого-цифровому преобразователю (АЦП). С этой точки зрения, АЦП можно сравнить с гидом-переводчиком, неизменным ее компаньоном. Только он как никто другой понимает матрицу, ведь никакие процессоры или контроллеры не разберут ее аналоговые сигналы без предварительного толкования преобразователем. Только он способен обеспечить работой всех своих цифровых коллег, воспринимающих лишь один язык – язык нулей и единиц. С другой стороны, можно взять любой процессор, преобразователь или усилитель, осветить их самым ярким источником света и ожидать какой-либо реакции столь долго, пока не надоест. Результат заранее известен – он будет нулевой, ибо никакие другие электронные компоненты сканера к нему не чувствительны. Если угодно, все они незрячи от рождения. Другое дело – матрица. Световой поток, падая на ее поверхность, буквально «вышибает» электроны из ее чувствительных ячеек. И чем ярче свет, тем больше электронов окажется в накопителях матрицы, тем больше будет их сила, когда они непрерывным потоком ринутся к выходу. Однако сила тока электронов настолько несоизмеримо мала, что вряд ли их «услышит» даже самый чувствительный АЦП. Именно поэтому на выходе из матрицы их ждет усилитель, который сравним с огромным рупором, превращающим, образно говоря, даже комариный писк в вой громогласной сирены. Усиленный сигнал (пока еще аналоговый) «взвесит» преобразователь, и присвоит каждому электрону цифровое значение, согласно его силе тока. А дальше… Дальше электроны будут представлять собой цифровую информацию, обработкой которой займутся другие специалисты. Работа над воссозданием изображения больше не требует помощи матрицы.
Но оставим общие рассуждения. Давайте рассмотрим практическую сторону дела. Большинство современных сканеров для дома и офиса базируются на матрицах двух типов: на CCD (Charge Coupled Device) или на CIS (Contact Image Sensor). Сей факт порождает в умах пользователей два вопроса: в чем разница и что лучше? Если разница заметна даже невооруженным взглядом – корпус CIS-сканера плоский, в сравнении с аналогичным CCD-аппаратом (его высота обычно составляет порядка 40-50 мм), то ответить на второй вопрос гораздо сложнее. Ответ здесь нужно аргументировать, чтобы избежать лавины порождаемых вопросов типа «а чем он лучше?», «а почему он лучше?».
Для начала давайте рассмотрим основные достоинства и недостатки этих двух классов сканеров. Для удобства я свел их в небольшую табличку:

CCD-сканер обладает большей глубиной резкости, нежели его CIS-собрат. Достигается это за счет применения в его конструкции объектива и системы зеркал.

На рисунке, для простоты восприятия, нарисовано лишь одно зеркало,
тогда как у типового сканера их не менее трех-четырех

Сканеры с CCD-матрицей распространены гораздо больше, чем CIS-аппараты. Объяснить это можно тем, что сканеры в большинстве случаев приобретаются не только для оцифровки листовых текстовых документов, но и для сканирования фотографий и цветных изображений. В этом плане, пользователю хочется получить скан с наиболее точной и достоверной цветопередачей, а в аспекте светочувствительности CCD-сканер гораздо строже передает цветовые оттенки, света и полутона, нежели CIS-сканер. Отмечу, что погрешность разброса уровней цветовых оттенков, различаемых стандартными CCD-сканерами составляет порядка ±20%, тогда как у CIS-аппаратов эта погрешность составляет уже ±40%.

CIS-матрица состоит из светодиодной линейки, которая освещает поверхность сканируемого оригинала, самофокусирующихся микролинз и непосредственно самих сенсоров. Конструкция матрицы очень компактна, таким образом, сканер, в котором используется контактный сенсор, всегда будет намного тоньше своего CCD-собрата. К тому же, такие аппараты славятся низким энергопотреблением; они практически нечувствительны к механическим воздействиям. Однако CIS-сканеры несколько ограничены в применении: аппараты, как правило, не приспособлены к работе со слайд-модулями и автоподатчиками документов.
Из-за особенностей технологии CIS-матрица обладает сравнительно небольшой глубиной резкости. Для сравнения, у CCD-сканеров глубина резкости составляет ±30 мм, у CIS – ±3 мм. Другими словами, положив на планшет такого сканера толстую книгу, получишь скан с размытой полосой посередине, т.е. в том месте, где оригинал не соприкасается со стеклом. У CCD-аппарата вся картина будет резкой, поскольку в его конструкции есть система зеркал и фокусирующая линза. В свою очередь, именно достаточно громоздкая оптическая система и не позволяет CCD-сканеру достичь столь же компактных размеров, как у CIS-собрата. Однако с другой стороны, именно оптика обеспечивает очевидный выигрыш в качестве. Замечу, требования к оптике очень высоки, поэтому слухи, что в некоторых моделях сканеров применяются, де, «пластмассовые зеркала» сильно преувеличены, если не сказать «вымышлены». 😉
В плане разрешающей способности CIS-сканеры также не конкурент CCD. Уже сейчас некоторые модели CCD-сканеров для дома и офиса обладают оптическим разрешением порядка 3200 dpi, тогда как у CIS-аппаратов оптическое разрешение ограничено, если не ошибаюсь, пока что 1200 dpi. Но, в общем-то, сбрасывать со щитов CIS-технологию не стоит. Все технологии стремительно развивается. Сканеры с CIS-матрицей нашли свое применение там, где требуется оцифровывать не книги, а листовые оригиналы. Тот факт, что эти сканеры целиком получают питание по шине USB и не нуждаются в дополнительном источнике питания, пришелся как нельзя кстати владельцам портативных компьютеров. Оцифровать оригинал и перевести его в текстовый файл они могут где бы то ни было, не завязываясь с близостью электрических сетей, что позволяет закрыть глаза на ряд недостатков контактного сенсора. Собственно поэтому, ответить на вопрос «какой сканер лучше» можно исходя из ваших конкретных запросов.

Самый важный элемент сканера – CCD-матрица

На приведенной выше фотографии вы видите CCD-матрицу, которая представляется «большой микросхемой» со стеклянным окошком. Именно сюда и фокусируется отраженный от оригинала свет. Матрица не прекращает работать все то время, пока лафет со сканирующей кареткой, приводимый шаговым электродвигателем, совершает путь от начала планшета, до его конца. Замечу, что общая дистанция движения лафета по направлению «Y» называется частотой сэмплирования или механическим разрешением сканера (об этом мы поговорим чуть позже). За один шаг матрица целиком захватывает горизонтальную линию планшета, которая называется линией растра. По истечении времени, достаточного для обработки одной такой линии, лафет сканирующего блока перемещается на небольшой шаг, и наступает очередь для сканирования следующей линии, и т.д.

Вид сбоку на CCD-матрицу

На виде сбоку можно заметить два обычных винта, которые выполняют «деликатную» роль». С их помощью на этапе сборки сканера производилась точная юстировка матрицы (обратите также внимание на П-образные прорези в печатной плате на виде сверху), чтобы падающий на нее отраженный свет от зеркал ложился бы равномерно по всей ее поверхности. Кстати, в случае перекоса одного из элементов оптической системы воссозданное компьютером изображение окажется «полосатым».

Увеличенное изображение части CCD-матрицы (макросъемка
произведена цифровым фотоаппаратом Canon EOS D60)

На увеличенной фотографии CCD-матрицы достаточно хорошо видно, что CCD-матрица оснащена собственным RGB-фильтром. Именно он и представляет собой главный элемент системы разделения цветов, о чем многие говорят, но мало кто представляет, как на самом деле это работает. Обычно, многие обозреватели ограничиваются стандартной формулировкой: «стандартный планшетный сканер использует источник света, систему разделения цветов и прибор с зарядовой связью (CCD) для сбора оптической информации о сканируемом объекте». На самом деле, свет можно разделить на его цветовые составляющие, а затем сфокусировать на фильтрах матрицы. Столь же немаловажным элементом системы разделения цветов является объектив сканера.

Объектив сканера на самом деле не так велик, как кажется на
фотографии

Принтер со сканером или отдельный сканер?

Перевести документ в электронную форму можно, воспользовавшись сканером, установленным в МФУ (многофункциональном принтере со встроенным сканером и копиром) или отдельным устройством – планшетным или потоковым.

При ограниченном бюджете удобнее рассмотреть вариант покупки МФУ. Сканеры в таких устройствах немного проигрывают по скорости сканирования и качеству получаемого изображения отдельным сканерам.

Если же вы планируете переводить в архив большие объемы документов (например, в офисе или отделе бухгалтерии) или вам крайне важно высокое качество отсканированных материалов (для перевода аналоговых фото и пленки в электронный формат), рекомендуем обратить внимание на отдельное сканирующее устройство. Рассмотрим, почему это так.

Обзор моделей

Хорошим выбором в ряде случаев становится модель Panasonic KV-S1015C. Она способна сканировать листы размером до А4. Наибольшее разрешение в двух плоскостях — по 600 пунктов. Вместимость полистного автоподатчика — 50 страниц. Порадует 24-битная глубина цвета и сравнительно небольшая (2,7 кг) масса.

Куда более высоко разрешение (до 4800 точек) у планшетного сканера Epson Perfection V370. Устройство имеет интерфейсы USB и Ethernet. Сбор данных об изображении или тексте происходит при помощи матрицы CCD. Глубина цвета достигает 48 бит. Предельная скорость сканирования — 86 страниц за минуту; имеется автоподатчик, но двухсторонняя обработка листа не предусмотрена.

Стоит для порядка упомянуть и еще один сканер — Avision MiWand 2 Pro WiFi. Масса упакованного изделия равна 1,32 кг. На него дают гарантию до 2 лет. Протяжной аппарат способен работать с единичными листами, в том числе форматом А4. Скорость сканирования — не менее 37 страниц за минуту; разрешение — 600х600 точек.

Типы датчиков сканера

Важный рабочий элемент сканера − считывающий датчик. В данном случае речь идет не об единичном датчике, а о целой системе, включающей светочувствительную матрицу, оптическую систему и источник света. Существует два типа считывающих датчиков − CCD и CIS.

CCD-матрица (Charge—Coupled Device). Если качество отсканированного изображения для вас первостепенно важно, лучше купить сканер с CCD-матрицей. Такие устройства стоят дороже, но обеспечивают безупречное качество сканирования с высоким разрешением, точной цветопередачей и отличной резкостью. Большинство CCD-сканеров рассчитаны на высокие рабочие нагрузки − на длительный цикл эксплуатации до 10 часов.

CIS-сенсоры (Contact Image Sensor). Если вам нужен компактный, доступный по цене сканер для простых офисных работ или для дома, можно купить сканер, работающий на базе CIS-сенсоров. CIS-сканеры отличаются небольшими габаритами, работают тише и стоят дешевле. Но по качеству сканирования уступают профессиональным CCD-сканерам.

Виды сканеров

Планшетный. Является самым распространенным и привычным для обычного пользователя. Часто применяется дома и в офисах. Пользоваться очень легко. Достаточно подключиться к компу, установить драйвера и отсканировать нужные документы. Планшетный называется потому, что лист кладется на ровную поверхность – стекло сканера. Сверху рабочая область закрывается крышкой.

Сканируются многие виды носителей, от обычной листовой бумаги, до толстых книг. В последнем случае, из-за сильного надавливания крышки на книгу, повреждается переплет.

В серии «планшетные» входят также сканеры для паспортов, которыми можно обрабатывать документы небольших форматов – паспортов, чеков, визиток, удостоверений, и других носителей А5, А6.

Устройства могут быть как отдельными, так и входить в состав МФУ (многофункциональных устройств, 3 в 1) – принтер, сканер и копир в одном корпусе.

Протяжный. Внешне похож на обычный принтер, присутствует вход и выход для листа, который захватывается и протягивается через внутренние составляющие. Может сканировать с обеих сторон листа одновременно, что и является преимуществом над обычным планшетным видом. Сканирует только отдельные листы и стоимость техники больше в сравнении с обычным планшетным.

Ручной сканер. Портативное устройство, которое надо перемещать в процессе сканирования. Лист укладывается на ровную поверхность, устройство прислоняется к бумаге и постепенно с одной скоростью аппарат перемещается рукой по всему носителю.

Зарядка и передача файлов на компьютер производится через USB-шнур. Объем хранимых файлов внутри такого вида сканера зависит от количества памяти. При необходимости объем можно расширить картой памяти.

Единственное достоинство заключается в мобильности и относительной дешевизне. Можно взять с собой и когда понадобится сделать скан-копию. К недостаткам относятся качество и необходимость в некой четкости в работе с техникой- надо приловчиться ровно и плавно передвигать прибор.

К ручным также относятся:

• OR-сканеры;
• для сканирования штрих-кодов;
• сканеры переводчики.

Функция распознавания OR-кодов есть во многих современных телефонах по умолчанию или после установки специального приложения для поставленной задачи.

Сканер фотопленок. Предназначен для сканирования пленок, слайдов. Не может считывать непрозрачные материалы.

Планетарный сканер. Нужен для оцифровки старинных или уже ветхих книг, рукописей. Принцип сканирования не предполагает физического контакта со сканирующим предметом.

Поточный сканер (скоростной). Профессиональная техника, применяется в больших офисах и на предприятиях, где необходимо сканировать много и быстро. Есть функция автоматической подачи документов и вместительный лоток. За одну минуту позволят отсканировать до двух сотен листов. Возможна поддержка увеличенных форматов, например, А3.

Барабанные сканеры. Нашли применение в полиграфической индустрии. Сканируемый носитель крепится на внешней или внутренней стороне вала. Характеризуется высочайшим качеством оцифровки благодаря большому разрешению.

Планетарный

Так же как и книжные, планетарные модели применяются для работы с книгами и другими носителями, отличающимися особой хрупкостью. В отличие от книжных, при работе с планетарными моделями контакта с предметом изучения не происходит. Это очень дорогостоящие устройства, которые имеются в наличии в архивах, крупных библиотеках, исследовательских институтах и т.д.

Сканер нужен для сканирования

Разные уровни отражения позволяют сканеру формировать цифровую копию сканируемого объекта. Проще говоря, в результате сканирования получается файл (или цифровая копия), содержащий картинку (точнее, фото), точную копию того, что находится на бумаге. Есть сканеры, которые могут сканировать не только изображение на бумажном носителе, но и даже объемные предметы.

Сканеры бывают нескольких типов. Однако наибольшую популярность получили аппараты, позволяющие работать с текстовыми и графическими документами.

Большинство бюджетных недорогих моделей относятся к устройствам планшетного типа. Здесь сканирование (или фотокопия) происходит следующим образом.

Лист бумаги с имеющейся на нем информацией помещается на специальное прозрачное окно (стекло) сканера и сверху прижимается плотной крышкой. Затем на лист направляется поток световых лучей, которые отражаются от сканируемого изображения и улавливается, распознаются и преобразовываются в цифровую копию.

Об устройстве сканера

Основным элементом сканера является матрица, которая улавливает и распознает изображение. Она бывает двух типов:

Первый тип CCD — Charge Coupled Device – сканирование изображения с использованием чувствительных элементов, называемых сенсоры ПЗС (прибор с зарядовой связью).

Модель первого типа имеет матрицу с кареткой со встроенной лампой подсветки. Система фокусирующих систем (линзы) собирает отраженный свет. Чтобы получить цветное изображение, он разделяется на составляющие цветового спектра и улавливается фотоэлементами.

Это позволяет получить насыщенные и яркие изображения на выходе. Причем плотного прижима листа бумаги со сканируемым изображением к окну сканера не требуется. Так как световой поток обладает достаточной интенсивностью, чтобы преодолеть небольшие расстояния. И это обстоятельство очень важно для простых устройств, для широкого применения.

Информация в таких сканерах обрабатывается с довольно высокой скоростью. Недостатками можно считать небольшой срок службы лампы и необходимость в применении внешнего блока питания.

Второй тип CIS — заглавные буквы от Contact Image Sensor – переводится как «контактный датчик изображения».

В матрицу типа CIS встроена каретка с фотоэлементами и светодиодами. В процессе сканирования она медленно передвигается вдоль копируемого объекта, включая поочередно светодиоды различных цветов (красные, синие, зеленые), что позволяет сформировать цветную картинку.

Подобные модели отличаются высокой надежностью. К тому же, их стоимость относительно невысокая. К основным недостаткам устройства можно отнести необходимость плотного прижима бумаги к окну сканера и невысокую скорость сканирования.

Основной характеристикой данных устройств является, так называемая, глубина цветового обхвата (24, 32, 42 бит) и разрешающая способность или просто разрешение. Чем больше бит в разрешении устройства, тем лучше будет качество полученного изображения. Разрешение обозначают в виде XXX (разрешение в точках):YYY(шаги каретки), например, 600:300 dpi (бит на дюйм).

Видео 1 «Как подготовить сканер и документ на МФУ HP Laser Jet M1005»

Далее на видео показана работа сканера на примере многофункционального устройства HP Laser Jet 1005 MFP, в составе которого есть ч/б (черно-белый) принтер, ч/б ксерокс и цветной сканер.

В первом видео можно посмотреть, как нужно подготавливать сканер и как расположить документ для последующего сканирования.

Запуск сканирования

Прежде чем приступить к работе со сканером, надо

• сканер подключить к 220В,
• а также подключить сканер к компьютеру, как правило, через порт USB.
• Еще важно нажать кнопку включения питания на сканере, если она есть.

Затем на окно сканера нужно правильно положить документ для сканирования (вниз текстом или картинкой на окно, прижимая к тому углу, которое показано на схеме, нанесенной прямо возле окна сканера).

Итак, «железо» собрали, подключили. Переходим к его программному управлению на компьютере. Для этого нажимаем кнопку «Пуск».

В меню Пуск кликаем по «Устройства и принтеры». Открывается такое окно, как показано на рис. 1:

Рис. 1. Где в Windows 7 найти МФУ (принтер, ксерокс, сканер в одном флаконе), если он подключен к ПК.

На рис. 1 цифрой 1 обозначен принтер (+сканер, +ксерокс), который подключен и готов к работе. Зеленая галочка на рис. 1 показывает статус принтера (+сканера), что именно этот принтер является «Принтером по умолчанию». Это значит, что он будет использоваться в настоящий момент.

По принтеру (+сканеру) кликаем ПКМ (правой кнопкой мыши). Появится контекстное меню, как на рис. 2:

Рис. 2. Как начать сканирование?

В этом меню находим опцию «Начать сканирование» (цифра 1 на рис. 2). Откроется окно «Новое сканирование» (рис. 3):

Рис. 3. Окно «Новое сканирование» в Windows 7.