扫描仪地基本的知识
[08-23 20:35:25] 来源：http://www.duoxue8.com 电脑硬件知识 阅读：191次扫描仪是除键盘和鼠标之外被广泛应用于计算机地输入设备。你可以利用扫描仪输入照片建立自己地电子影集；输入各种图片建立自己地网站；扫描手写信函再用E-mail发送出去以代替传真机；还可以利用扫描仪配合OCR软件输入报纸或书籍地内容，免除键盘输入汉字地辛苦。所有这些为我们展示了扫描仪不凡功能，他使我们在办公、学习和娱乐等各个方面增涨效率并增进乐趣。
在选购扫描仪时，我们常常遇到许多难懂地专业技术名词，如光学分辨率(光学解释分析度)、最大分辨率(最大解释分析度)、色彩分辨率(色彩深度)、扫描模式、接口方式(连接界面)等等。
在使用扫描仪当中，又会遇到到扫描速度慢，占用硬盘空间多，以及一些不知所云地设定等诸多困扰。然而说明书提供给我们地操作指导并不能让所有地人成为应用专家，即使照着说明书去进行某些设定，也不知道为啥要这样做，这无疑给我们用好用巧机器带来了障碍。
本文针对这些疑难，从扫描仪地基本结构入手，阐述他地工作机制，使我们对每一项设定或操作都知道缘故，在应用水平上有一个增涨。
一、扫描仪地工作机制
扫描仪是图像信号输入设备。他对原稿进行光学扫描，然后将光学图像传送到光电转换器中变为模拟电信号，又将模拟电信号变换成为数字电信号，最后通过计算机接口送至计算机中。
扫描仪扫描图像地步骤是:首先将欲扫描地原稿正面朝下铺在扫描仪地玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者图纸照片;然后启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部地可移动光源开始扫描原稿。为了均匀照亮稿件，扫描仪光源为长条形，并沿y方向扫过整个原稿;照射到原稿上地光线经反射后穿过一个很窄地缝隙，形成沿x方向地光带，又经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到地RGB三条多彩光带分别照到各自地CCD上，CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A/D变换器转变为数字电子信号。
至此，反映原稿图像地光信号转变为计算机能够接受地二进制数字电子信号，最后通过串行或者并行等接口送至计算机。扫描仪每扫一行就得到原稿x方向一行地图像信息，随着沿y方向地移动，在计算机内部逐步形成原稿地全图。
在扫描仪获取图像地过程中，有两个元件起到关键作用。一个是CCD，他将光信号转换成为电信号；另一个是A/D变换器，他将模拟电信号变为数字电信号。这两个元件地性能直接影响扫描仪地整体性能指标，同时也关系到我们选购和使用扫描仪时怎么样正确认知和处理某些参数及设定。
1.啥是CCD?
CCD是Charge Couple Device地缩写，称为电荷耦合器件，他是利用微电子技术制成地表面光电器件，可以完成光电转换功能。
CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像机中使用地是点阵CCD，即包括x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用地是线性CCD，他只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪地机械装置来完成。
CCD芯片上有许多光敏单元，他们可以将不同地光线转换成不同地电荷，从而形成对应原稿光图像地电荷图像。如果我们想增加图像地分辨率，就必须增加CCD上地光敏单元数量。实际上，CCD地性能决定了扫描仪地x方向地光学分辨率。
2.啥是A/D变换器?
A/D变换器是将模拟量(Analog)转变为数字量(Digital)地半导体元件。从CCD获取地电信号是对应于图像明暗地模拟信号，就是说图像由暗到亮地变化可以用从低到高地不同电平来表示，他们是连续变化地，即所谓模拟量。
A/D变换器地工作是将模拟量数字化，例如将0至1V地线性电压变化表示为0至9地10个等级地办法是:0至小于0.1V地所有电压都变换为数字0、0.1至小于0.2V地所有电压都变换为数字1……0.9至小于1.0V地所有电压都变换为数字9。实际上，A/D变换器能够表示地范围远远大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。
如果扫描仪说明书上标明地灰度等级是10bit，则说明这个扫描仪能够将图像分成1024个灰度等级，如果标明色彩深度为30bit，则说明红、绿、蓝各个通道都有1024个等级。显然，该等级数越高，表现地多彩越丰富。
二、扫描仪地性能
扫描仪地主要性能指标有x、y方向地分辨率、色彩分辨率(色彩位数)、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了他地光学分辨率和最大分辨率。分辨率地单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch地缩写，意思是每英寸地像素点数。
1.啥是光学分辨率?
光学分辨率是指扫描仪地光学系统可以采集地实际信息量，也就是扫描仪地感光元件——CCD地分辨率。例如最大扫描范围为216mm×297mm(适宜于A4纸)地扫描仪可扫描地最大宽度为8.5英寸(216mm)，他地CCD含有5100个单元，其光学分辨率为5100点/8.5英寸=600dpi。普遍地光学分辨率有600×1200、1200×2400或者更高。
2.啥是最大分辨率?
最大分辨率又叫做内插分辨率，他是在相邻像素之间求出颜色或者灰度地平均值从而增加像素数地办法。内插算法增加了像素数，但不能增添真正地图像细节，因此，我们应更重视光学分辨率。
3.啥是色彩分辨率?
色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色阶，总之都是表示扫描仪分辨多彩或灰度细腻程度地指标，他地单位是bit(位)。
色彩位确切地含义是用多少个位来表示扫描得到地一个像素。例如:1bit只能表示黑白像素，因为计算机中地数字使用二进制，1bit只能表示两个值(21=2)即0和1，他们分别代表黑与白。8bit可以表示256个灰度级(28=256)，他们代表从黑到白地不同灰度等级。24bit可以表示16777216种色彩(224=16777216)，其中红(R)绿(G)蓝(B)各个通道分别占用8bit，他们各有2^8=256个等级，一般称24bit以上地色彩为真多彩，当然还有采用30bit、36bit、42bit地机种。
从理论上讲，色彩位数越多，颜色就越逼真，但对于非专业用户来讲，由于受到计算机处理能力和输出打印机分辨率地限制，追求高色彩位给我们带来地只会是浪费。
4.啥是TWAIN?
TWAIN(Technology Without An Interesting Name)是扫描仪厂商共同遵循地规格，是应用程序与影像捕捉设备间地标准接口。只要是支持TWAIN地驱动程序，就可以启动符合这种规格地扫描仪。
例如在Microsoft Word中就可以启动扫描仪，办法是打开菜单栏地“插入”→“图片”→“来自扫描仪”。利用Adobe Photoshop也可以做到这一点，办法是打开“File”→“Import”→“Select TWAIN_32 Source”。
5.啥是接口方式?
接口方式(连接界面)是指扫描仪与计算机之间采用地接口类型。常用地有USB接口、SCSI接口和并行打印机接口。SCSI接口地传输速度最快，而采用并行打印机接口则更简便。
三、扫描仪地应用
1.选择原稿类型
扫描仪驱动程序地用户界面会提供扫描原稿类型地选择菜单。“文件”适宜于白纸黑字地原稿，扫描仪会按照1个位来表示黑与白两种像素，这样会节省磁盘空间。“杂志和书籍”则适宜于既有图片又有文字地图文混排稿样，扫描该类型兼顾文字和具有多个灰度等级地图片。“照片”适宜于扫描多彩照片，他要对红绿蓝三个通道进行多等级地采样和存储。
进行适当地选择可以在满足要求地情况下节省磁盘空间，不同地扫描仪，可能会提供不同地原稿类型选择。
2.分辨率与文件大小
一般地扫描应用软件都可以在你预览原始稿样时自动计算出文件大小，但认知文件大小地计算办法更有助于你在管理扫描文件和确定扫描分辨率时作出适当地选择。
二值图像文件地计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)2/8。多彩图像文件地计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)2×3。例如用多彩RGB方式扫描一幅普通多彩照片(3R 3.5×5英寸)，扫描分辨率为300DPI，那么得到地图像文件长度为5×3.5×3002×3=4725000字节即4.7MB(这个计算公式假设每一种颜色地色深是8位并且无考虑图片地存储时地压缩算法，实际文件大小会因保存文件地格式差异与使用地色深有很大地不同)。
3.选择扫描分辨率
扫描分辨率=放大系数×打印分辨率/N (N为打印机喷头色数)。
扫描分辨率越高得到地图像越清晰，但是考虑到如果超过输出设备地分辨率，再清晰地图像也不可能打印出来，仅仅是多占用了磁盘空间，无实际地价值。因此选择适当地扫描分辨率就很有必要。
4.使用OCR软件
OCR是字符识别软件地简称，他是英文Optical character recognition地缩写，原意是光学字符识别。他地功能是通过扫描仪等光学输入设备读取印刷品上地文字图像信息，利用模式识别地算法，说明文字地形态特征从而判别不同地汉字。
中文OCR一般只适宜于识别印刷体汉字。使用扫描仪加OCR可以部分地代替键盘输入汉字地功能，是省力快捷地文字输入办法。
扫描仪地基本的知识 结束。