Планета залізяка
Що таке сканер?Щоб зрозуміти, що таке сканер, уявіть, що ви намалювали на аркуші картину фарбами і хочете, щоб це зображення потрапило в шкільну газету, яка готується на комп'ютері. Ясно, що для цього малюнок треба перевести в електронну форму, в вид, "зрозумілу" комп'ютеру (як відомо, вся інформація в комп'ютері представлена в так званому "довічним" вигляді - у вигляді умовних одиниць і нулів). Так ось, щоб ваш малюнок потрапив в комп'ютер, нам і знадобиться сканер.
Отже, сканер - це прилад, здатний перетворити малюнок, фотографію або будь-яке інше зображення в електронну картинку, з якої можуть працювати комп'ютерні програми. Разом з клавіатурою, мишею, джойстиком і рядом інших пристосувань сканер відноситься до пристроїв введення інформації в комп'ютер.
Які бувають сканери?
Найпоширеніший вид сканера - планшетний. На вигляд це плоский пластмасовий ящик, накритий кришкою. Якщо відкрити кришку, то можна і побачити прозоре скло (саме на нього лицьовою стороною вниз кладеться картинка, яку потрібно відсканувати). Під склом видніється механізм сканера - це масивна каретка, яка (коли апарат працює) рухається уздовж направляючої.
Набагато рідше зустрічаються інші види сканерів. Ручний сканер нагадує фен або машинку для стрижки волосся. Береш його за рукоятку і проводиш зчитує головкою вздовж сторінки, яку треба відсканувати. Скажімо прямо, якість такої апарат дає неважливе, і в видавництвах ручні сканери не застосовуються. Зазвичай такі апарати використовуються для сканування сторінок з текстом. Можна, наприклад, "перезняти" сканером цілу книгу, а потім, за допомогою так званої програми розпізнавання тексту (наприклад, ABBYY FineReader), перевести її в форму електронного тексту для подальшого редагування.
А раніше за всіх інших сканерів з'явилися сканери барабанні. Барабанними вони називаються тому, що оригінал документа, який потрібно перевести в електронну форму, не кладеться на плоске скло, а закріплюється на поверхні циліндра, що обертається (барабана). Є й інша особливість.
В основі роботи будь-якого сканера - перетворення світлової енергії в електричну. У планшетному і ручному сканерах за це "відповідають" напівпровідникові світлочутливі матриці - близька рідня сонячним батареям, які постачають електрикою космічні кораблі. В барабанному сканері мерехтіння світла в електричний сигнал переводить спеціальна електронна лампа. Вона називається "фотоумножітельной трубкою". Але ось що цікаво. Незважаючи на те, що ера електронних ламп давно закінчилася, барабанні сканери все ще активно використовуються. Ці дуже дорогі апарати вартістю в сотні тисяч, а то і мільйони рублів застосовуються для сканування з високою якістю і надвисокою роздільною здатністю.
А що таке дозвіл? Будь сканер записує відзняте зображення у вигляді набору дрібних точок - пікселів. Чим дрібніше ці точки і чим більше їх, припустимо, на квадратний дюйм, тим якісніше виходить картинка, тим легше потім її збільшувати. Зображення з низьким дозволом сильно не збільшиш - картинка розпадеться на складові точки з "порожнечами" між ними і буде грубою, зернистою.
А ось барабанні сканери дозволяють сканувати крихітний слайд, зроблений на фотоплівці, з таким високим дозволом, що потім з отриманої картинки можна буде зробити величезний плакат!
Як працює планшетний сканер?
Можна сказати, що сканер - це такий своєрідний цифровий фотоапарат. Але якщо цифрова камера моментально запам'ятовує все, що потрапило в об'єктив, то сканер веде зйомку поступово, складаючи картинку з вузьких смуг. Але все по порядку.
Отже, ми відкрили кришку, поклали малюнок на скло (обличчям вниз!) І знову закрили кришку. Тепер залишилося дати команду з комп'ютера (а сканер до нього звичайно ж підключений) на початок сканування. Апарат починає тихо дзижчати, і ми бачимо, як під кришкою спалахує яскравий білий світ. Що ж там відбувається?
Керуючий кареткою кроковий електромотор підводить її до краю аркуша оригіналу. Робиться "перший кадр". Яскрава лампа, що світить через вузьку щілину, кидає на аркуш паперу тонку довгу смужку світла. Світло відбивається від паперу, причому від більш темних ділянок паперу він відбивається гірше (тобто просто слабшає), від чорних ділянок він не відбивається взагалі, а найкраще відбивається від білих фрагментів оригіналу. Значить, відбитий від паперу світло вже несе в собі інформацію про зображення. Залишилося записати її у вигляді електричних сигналів. Пройшовши через систему дзеркал, світло фокусується об'єктивом на лавах світлочутливих елементів. Вони і складають матрицю. Матриця заміряє яскравість відбитого світла і записує зміни яскравості у вигляді електричних коливань.
У кольоровому сканері (а таких більшість) крихітні світлочутливі елементи матриці покриті прозорими світлофільтрами одного з трьох кольорів - червоного, зеленого і синього. Це зроблено для того, щоб записувати зміна яскравості не тільки відбитого світла, а окремих складових його кольорових променів. Потім, зібравши ці дані воєдино, комп'ютер відновить відскановане зображення у всіх його барвах.
На сканування першої смужки йде мить. Далі кроковий мотор переміщає каретку на крихітне відстань і знову зупиняє. Відбувається сканування наступної смужки. Все це відбувається так швидко, що зупинки головки непомітні. Здається, що вона повільно повзе уздовж оригіналу. Коли її шлях завершиться, вона швидко повернеться в початкове положення. Ну а електричні сигнали з матриці будуть записані у вигляді цифрового коду та введені в комп'ютер. Тепер ми зможемо побачити відсканований малюнок на екрані монітора і зберегти його в пам'яті комп'ютера.