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　　滾筒式掃描儀一般使用光電倍增管PMT（Photo Multiplier Tube)，因此它的密度范圍較大，而且能夠分辨出圖像更細微的層次變化；而平面掃描儀使用的則是光電耦合器件CCD（Charged-Coupled Device)故其掃描的密度范圍較小。所庫CCD（光電耦合器件）是一長條狀有感光元器件，在掃描過程中用來將圖像反射過來的光波轉化為數位信號，平面掃描儀使用的CCD大都是具有日光燈線性陳列的彩色圖像感光器。
　　密度范圍對掃描儀來說是非常重要的性能參數，密度范圍又稱像素深度，它代表掃描儀所能分辨的亮光和暗調的范圍，通常滾筒掃描儀的密度范圍大于3.5，而平面掃描儀的密度范圍一般在2.4～3.5范圍之間。

工作原理

　　平面掃描儀的工作原理如下：平面掃描儀獲取圖像的方式是先將光線照射掃描的材料上，光線反射回來后由CCD光敏元件接收并實現光電轉換。
　　當掃描不透明的材料如照片，打印文本以及標牌、面板、印制板實物時，由于材料上黑的區(qū)域反射較少的光線，亮的區(qū)域反射較多的光線，而CCD器件可以檢測圖像上不同光線反射回來的不同強度的光通過CCD器件將反射光光波轉換成為數字信息，用1和0的組合表示，最后控制掃描儀操作的掃描儀軟件讀入這些數據，并重組為計算機圖像文件。
　　而當掃描透明材料如制版菲林軟片，照相底片時，掃描工作原理相同，有所不同的是此時不是利用光線的反射，而是讓光線透過材料，再由CCD器件接收，掃描透明材料需要特別的光源補償－透射適配器（TMA）裝置來完成這一功能。詳見：掃描儀原理

儀器結構

　　掃描系統(tǒng)中除了掃描儀外，掃描的有效組成要素由以下組件構成。
　　連接掃描儀和計算機的SCSI訊號線。
　　控制掃描儀的工作軟件，它是建立于掃描儀和應用程序之間的橋梁。
　　圖像編輯軟件、光學文件識別軟件和印制板圖形自動識別軟件等。
　　顯示彩色或灰色圖像的顯示器。
　　輸出設備：黑白或彩色激光打印機、熱升華打印機，圖文輸出機或其它彩色打印設備。
　　除上述基本組件外還可以和下述附加設備匹配，使其具有更多的功能。
　　透射適配器（TMA）用于掃描透明膠片材料。
　　自動進紙器（ADF）自動進行最多達50頁文本材料的連續(xù)掃描。

技術指標

　　5.1　分辨率
　　分辨率是掃描儀最主要的技術指標，它表示掃描儀對圖像細節(jié)上的表現能力，即決定了掃描儀所記錄圖像的細致度，其單位為DPI（Dots Per Inch)。通常用每英寸長度上掃描圖像所含有像素點的個數來表示。目前大多數掃描的分辨率在300～2400DPI之間。DPI數值越大，掃描的分辨率越高，掃描圖像的品質，但這是有限度的。當分辨率大于某一特定值時，只會使圖像文件增大而不易處理，并不能對圖像質量產生顯著的改善。對于絲網印刷應用而言，掃描到6000DPI就已經足夠了。
　　掃描分辨率一般有二種：真實分辨率（又稱光學分辨率）和插值分辨率。
　　光學分辨率就是掃描儀的實際分辨率，它決定了圖像的清晰度和銳利度的關鍵性能指標。
　　插值分辨率則是通過軟件運算的方式來提高分辨率的數值，即用插值的方法將采樣點周圍遺失的信息填充進去，因此也被稱作軟件增強的分辨率。例如掃描儀的光學分辨率為300DPI，則可以通過軟件插值運算法將圖像提高到600DPI，插值分辨率所獲得的細部資料要少些。盡管插值分辨率不如真實分辨率，但它卻能大大降低掃描儀的價格，且對一些特定的工作例如掃描黑白圖像或放大較小的原稿時十分有用。
　　5.2　灰度級
　　灰度級表示圖像的亮度層次范圍。級數越多掃描儀圖像亮度范圍越大、層次越豐富，目前多數掃描儀的灰度為256級。256級灰階中以真實呈現出比肉眼所能辨識出來的層次還多的灰階層次。
　　5.3　色彩數
　　色彩數表示彩色掃描儀所能產生顏色的范圍。通常用表示每個像素點顏色的數據閏數即比特位（bit)表示。所謂bit這是計算機最小的存貯單位，以0或1來表示比特位的值，越多的比特位數可以表現越復雜的圖像資訊。例如常說的真彩色圖像指的是每個像素點由三個8比特位的彩色通道所組成即24位二進制數表示，紅綠蘭通道結合可以產生224=16.67M（兆）種顏色的組合，色彩數越多掃描圖像越鮮艷真實。
　　5.4　掃描速度
　　掃描速度有多種表示方法，因為掃描速度與分辨率，內存容量，軟盤存取速度以及顯示時間，圖像大小有關，通常用指定的分辨率和圖像尺寸下的掃描時間來表示。
　　5.5　掃描幅面
　　表示掃描圖稿尺寸的大小，常見的有A4、A3、A0幅面等。

發(fā)展簡史

　　雖然掃描儀的市場發(fā)展是日益沉靜，但對許多消費者來說，還是一種必備的外設。對于不少面臨選購的用戶而言，如何更好地選購掃描儀，掃描儀的發(fā)展趨勢又是怎么樣，掃描儀的技術發(fā)展得是否成熟等問題都是需要考慮和弄清楚的，因此，本文就旨在對掃描儀的發(fā)展歷史和經典機型做一個講解，并對當前熱銷的機型進行推薦，方便大家選購。
　　1884年，德國工程師尼普科夫(Paul Gottlieb Nipkow)利用硒光電池發(fā)明了一種機械掃描裝置，這種裝置在后來的早期電視系統(tǒng)中得到了應用，到1939年機械掃描系統(tǒng)被淘汰。雖然跟后來100多年后利用計算機來操作的掃描儀沒有必然的聯系，但從歷史的角度來說這算是人類歷史上最早使用的掃描技術。
　　掃描儀是19世紀80年代中期才出現的光機電一體化產品，它由掃描頭、控制電路和機械部件組成。采取逐行掃描，得到的數字信號以點陣的形式保存，再使用文件編輯軟件將它編輯成標準格式的文本儲存在磁盤上。從誕生至今，掃描儀的品種多種多樣，并在不斷地發(fā)展著，以下，我們就來看看掃描儀的品種發(fā)展：
　　1.手持式掃描儀
　　誕生于1987年，掃描幅面窄，難于操作和捕獲精確圖像，掃描效果也差。1996年后，各掃描儀廠家相繼停產，從此手持式掃描儀銷聲匿跡。
　　2.饋紙式掃描儀
　　誕生于20世紀90年代初，隨著平板式掃描儀價格的下降，這類產品也于1997年后退出了歷史舞臺。
　　3.鼓式掃描儀
　　又稱為滾筒式掃描儀，是專業(yè)印刷排版領域應用最廣泛的產品，使用感光器件是光電倍增管。
　　4.平板式掃描儀
　　又稱平臺式掃描儀、臺式掃描儀，這種掃描儀誕生于1984年，是目前辦公用掃描儀的主流產品。掃描幅面一般為A4或者A3。
　　5.大幅面掃描儀
　　一般指掃描幅面為A1、A0幅面的掃描儀，又稱工程圖紙掃描儀。
　　6.底片掃描儀
　　又稱膠片掃描儀，光學分辨率一般可以達到2700dpi的水平。
　　7.其他掃描儀
　　此外還有一部分掃描儀是專業(yè)領域使用的，如條碼掃描儀、實物掃描儀、卡片掃描儀等，因為對我們普通的家庭用戶沒有很大的參考價值，因此就不再一一贅述。

圖像類型

　　一個圖像文件就是成百、上千乃至上百萬個像素（Pixel）簡單的表示，計算機用一個或多個bits的數據記錄每一個像素的密度和色彩。圖像數據的bits數越大，其貯存的數據量也就越大，圖像可分為三種類型：黑白（bit）、灰度和彩色。
　　1　線條(1bit)圖像
　　線條圖像是最簡單的圖像，每個像素只用一個bit來記錄，單bit的圖像又可分為兩種：線條圖（Line Art)和半色調(Half one)。
　　線條圖包含簡單的黑白信息，例如鋼筆、鉛筆的素描，也可以包括機械藍圖等單一顏色的彩色圖。
　　半色調圖像具有灰度圖像的模擬效果，不過這是人眼的主觀感受，對于半色調圖像黑的部分以較多的點來表示，而較亮的區(qū)域用較少的點來表示，報紙上的圖片就是屬于這種半色調圖像。
　　2　灰度圖像
　　灰度圖像包含比單一的黑或白更多的信息，可以看到真實的灰度層次，灰度圖像的每個像素用多于一個bit來表示，能記錄和顯示更多的層次。8個bits可以表示多達256級灰度，使黑白圖片的層次更加豐富、準確。
　　3　彩色圖像
　　彩色包含的信息更加復雜。為了獲取彩色圖像，掃描信使用基于RGB（紅Rde、綠Green,和藍Blue)三原色模型，因為所有的顏色可以用紅綠藍三原色以不同數量組合而成，根據掃描機型不同，可以記錄24bits或36bits的RGB像素。
　　4　文本掃描
　　除了可以掃描不同類型的圖像，掃描儀還能掃描文字稿件并送入文字處理軟件，而不需重新打字輸入。這個過程是通過光學字符識別軟件（OCR）來完成的，經過軟件的處理將掃描得到的圖像轉換成為計算機可以處理的文本，并可保留其行列和安符文本格式。

具體操作

　　掃描的過程相當簡單，把要掃描的材料放在掃描儀的玻璃臺面上，運行掃描軟件，并按一下“掃描”鍵，掃描儀就將圖像掃描到圖像編輯軟件中，而且能以文件格式存貯。為了得到最佳的掃描效果，需要了解影響掃描質量的因素。
　　1　選擇最佳的掃描分辨率
　　在設定，選擇掃描分辨率時，需要綜合考慮掃描的圖像類型和輸出打印的方式。如果以高的分辨率掃描圖像需更長的時間，更多內存和磁盤空間，同時分辨率越高，掃描得到的圖像就越大，因此在保持良好圖像質量的前提下應盡量選擇最低的分辨率，使文件不至于太大。
　　印刷行業(yè)所采用的分辨率用LPI（LinePer Inch)每英寸線數來度量。與電子圖像的分辨率（DPI)是不同的。計算最佳分辨率簡易辦法是用輸出設備所打印的線數（LPI）乘以1.5～2.0，例如掃描圖像適用133LPI的雜志印刷，最佳分辨率應該是133×1.5≈200DPI。
　　在通常情況下，推薦使用的分辨率如下表，表中MPR表示“Match Printers Resolution”即與打印相匹配的分辨率。
　　輸出設備 線條圖像 灰度圖像 彩色圖像
　　彩色熱升華打印機 MPR MPR MPR
　　黑白激光打印機 MPR 75DPI 75DPI
　　彩色噴墨、熱感式打印機MPR 100－150DPI 100－150DPI
　　印刷機或圖文輸出機 MPR 150－300DPI 150－300DPI
　　以高階的彩色圖像系統(tǒng)處理連續(xù)的圖像時需較高的分辨率，因為較高分辨率可以明顯改善圖像中像素的細節(jié)和清晰程度。
　　2　插值分辨率的使用
　　掃描墨白圖像或放大較小的原稿時，插值分辨率十分有用。
　　2.1　當掃描黑白圖像時，將分辨率設為和輸出的分辨率相等。如黑白圖像用1200DPI的輸出設備打印線條圖像，就用1200DPI的插值分辨率可得到良好的圖象，產生平滑的線條，消除部分鋸齒影響。
　　2.2　放大較小的圖像
　　當使用最大光學分辨率是300DPI掃描儀掃描1×2英寸的圖片，如果用300DPI的分辨率可得到原尺寸，而希望將圖像放大兩倍而不失其細節(jié)，則掃描分辨率仍定于300DPI，而縮放比例設定于200％，掃描時相當于使用600DPI的插值分辨率，雖然打印出來的尺寸放大一倍，但圖像的細節(jié)和清晰度仍相當好。
　　3　縮放比例
　　縮放比例可在掃描過程中產生較大或較小的圖像。這樣當掃描得到的圖像送到編輯圖像程式中時，無需改變圖像的大小。
　　在掃描過程中，縮放比例與分辨率成反比，分辨率越低，圖像縮放的比例越大，使用最大分辨率時，縮放比例只能小于1。
　　4　圖像增強
　　在掃描過程中，提供一系列工具用來調整圖像的色彩和提高圖像的質量。這些工具包括亮度、對比度和曝光工具，暗調與高光工具、曲線工具、濾波器工具、差色工具、自動工具以及色彩校正工具。
　　4.1　亮度，對比度和曝光工具
　　該工具可改變整個圖像的亮度和對比度，對比度小的圖像，在黑與與白之間的灰度層次較多，可分辨的細節(jié)也多，顯得平滑順暢一些；反之，對比度大的圖像，在黑與白之間的灰度層次較少，可分辨的細節(jié)也少，顯得反差明顯。
　　對比度獲得明暗層次的數目，亮度則確定這些層次的光亮程度，同時，曝光工具則會增減圖像中光線的強度，使得圖像在處理中顯現更多的細節(jié)。
　　4.2　暗調和高光工具
　　該工具可調整圖像的暗調和高光區(qū)，可以選擇新的暗調點作為最暗的數據值；也可以選擇新的高光點作為最亮的數據值，其效果是顯示出圖像的更多細節(jié)，很適用于圖像數據局限于很小的灰度及彩色范圍。
　　4.3　曲線工具
　　曲線工具可以修改Gamma曲線，Gamma曲線修改圖像的灰度中間調范圍的對比度，修改時不影響暗調和高光特性，配合使用曲線和高光工具，可有效地控制圖像的色調值。
　　4.4　濾波器工具
　　濾波器工具可以產生特殊的圖像效果，濾波器工具包括模糊、更模糊，銳化、更銳化，邊緣增強和圖像的立體效果等。
　　4.5　自動對比度控制
　　該工具通過調整Gamma曲線以及暗調和高光值，改善掃描圖像的對比度。
　　4.6　著色工具及色彩校正工具
　　著色工具調整圖像的色調和飽和度，所謂圖像的色調就是不同顏色之間的區(qū)別，而飽和度是指彩色的密度。
　　色彩校正工具為圖像提供一般特性文件，使圖像形成準確而栩栩如生的色彩。
　　5　文件格式
　　通常掃描圖像以圖形文件的方式儲存，有數種可使用圖像的文件格式。如TIFF（標志圖像文件格式）是目前最常用的圖形文件格式之一；EPS適用儲存矢量圖；還有PSD、GIF和PCX等，每種文件格式都有它的適用范圍和優(yōu)缺點，為了得到最佳的掃描結果，應該熟悉每一種圖像格式的優(yōu)劣并了解它們與圖像編輯軟件和輸出打印設備的兼容性。
　　6　選擇打印方式
　　掃描圖像可以使用不同的設備打印輸出，如激光噴墨和點陣式黑白打印機，彩色噴墨打印機、彩色熱升華打印機以及印刷機等。
　　7　硬件設備
　　掃描作業(yè)選用必要的硬件設施，如36bit掃描儀比24bit掃描儀能夠得到更為豐富的色彩和灰度細節(jié)。
　　計算機必須擁有足夠的內存（RAM）和儲存空間，即計算機有儲存不同大小和分辨率的黑白、灰度及彩色圖像的資源需求。同時檢測顯示卡和圖像顯示器是否可以顯示高分辨率、高質量的圖像。
　　8　在掃描時要選用好的原稿
　　因為原稿對于得到質量的掃描結果是十分得要的，即使掃描儀軟件和圖像編輯程式有改善圖像質量的能力，但對于那些焦距不準、畫面模糊、污損或者光敏很差的圖像，不管花費多大精力處理都是無濟于事的。
　　9　保持掃描儀的清潔
　　掃描儀鏡面如果有灰塵、斑點，要用干凈的抹布蘸無水酒精擦拭干凈，以免影響掃描效果。
　　10　合理使用掃描儀的錯誤偵測和自我診斷功能以達到最大的操作方便性

選購指南

　　就像打印機一樣，掃描儀的技術也在日新月異地發(fā)展著，也越來越人性化，了解清楚關于掃描儀的技術發(fā)展以及未來的發(fā)展趨勢，對我們選購機器是十分有利的。我們就從選購時需要注意的參數入手對掃描儀的技術發(fā)展做一個介紹：
　　1. 光學分辨率
　　光學分辨率是我們選購掃描儀最重要的因素，掃描儀有兩大分辨率，即最大分辨率和光學分辨率，直接關系到平時使用的就是光學分辨率，掃描儀的分辨率的單位嚴格定義應當是ppi，但人們也通常稱為dpi。ppi是指每英寸的pixel數，一般使用橫向分辨來判定掃描儀的精度，因為縱向分辨率可通過掃描儀的步進電機來控制，而橫向分辨率則完全由掃描儀的CCD精度來決定。剛開始的時候，主流光學分辨率未300dpi，1999年之后就大概為600dpi，2000年以后逐步過度到1200dpi，而現在，主流光學分辨率已經到了2400dpi。因此，現在作為普通用戶，我們購買2400dpi光學分辨率的掃描儀就足以應付了。
　　2. 掃描方式
　　這主要是針對感光元件來說的，感光元件也叫掃描元件，它是掃描儀完成光電轉換的部件。目前市場上掃描儀所使用的感光器件主要有四種：電荷藕合元件CCD、接觸式感光器件CIS、光電倍增管PMT和互補金屬氧化物導體CMOS。1969年美國貝爾實驗室發(fā)明CCD(Charge Coupled Device，電荷藕合裝置)，體積小、造價低，廣泛應用于掃描儀。
　　1998年CMOS誕生了，它是一種新型的圖像傳感技術。CMOS的優(yōu)點是結構簡單，制造成本比CCD要低。
　　也是在1998年，CIS也誕生了。CIS掃描儀體積比CCD掃描儀小，制造成本也更少，但品質上還是比不上。目前市場上的掃描儀可分為CCD（光電耦合感應器）掃描儀和CIS（接觸式圖像掃描）掃描儀，前者通過鏡頭聚焦到CCD上，將光信號轉換成電信號成像，后者緊貼掃描稿件表面進行接觸式的掃描。比較兩種掃描方式，可以看到作為接觸式掃描器件CIS景深較小，對實物及凹凸不平的原稿掃描效果較差；CCD掃描儀通過鏡頭聚焦到CCD上直接感光，因此它的景深較CIS掃描儀大的多，可以十分方便地進行實物掃描。一般我們現在選購掃描儀多是選擇CCD的就可以了。而且市場上CCD的掃描儀也是最多的。
　　3. 色彩位數
　　色彩位數是掃描儀所能捕獲色彩層次信息的重要技術指標，高的色彩位可得到較高的動態(tài)范圍，對色彩的表現也更加艷麗逼真。色位是影響掃描效果的色彩飽和度及準確度的。色位的發(fā)展很快，從8位到16位，再到24位，又從24到36、48。這與我們對掃描的物件色彩還原要求越來越高是直接聯系的，因此，色位值越大越好。雖然目前市場上的家用掃描儀多為42bit（36bit還將繼續(xù)存在），但48bit的掃描儀正在逐漸向主流行列邁進。
　　4.接口類型
　　掃描儀的接口是指掃描儀與電腦主機的聯接方式，發(fā)展是從SCSI接口到EPP（Enhanced Parallel Port的縮寫）接口技術，而如今都步入了USB時代，并且多是2.0接口的。USB接口作為近年新興的行業(yè)標準，在傳輸速度、易用性及計算機相容方面均有較好的表現，自1999年推出以后，在家用市場的占有率節(jié)節(jié)上升，已經成為公認的標準。雖然目前市場上還能看到EPP接口的掃描儀，但是幾乎所有的廠商都已經停產。
　　5.軟件配置及其他
　　掃描儀配置包括軟件圖像類、OCR類和矢量化軟件等，OCR是目前掃描儀市場比較重要的軟件技術，它實現了將印刷文字掃描得到的圖片轉化為文本文字的功能，提供了一種全新的文字輸入手段，大大提高了用戶工作的效率，同時也為掃描儀的應用帶來了進步。
　　此外，我們還要說一下現在掃描儀快捷鍵的發(fā)展?？旖萱I已經成為發(fā)展潮流，對于家用掃描儀來說，除了分辨率、色彩位、接口類型外還有其他一系列輔助的技術指標，來增強掃描儀的易用性和其他功能。如Microtek系列掃描儀中配備自動預掃描功能、“GO”鍵設計、節(jié)能設計等。由于快捷功能鍵的出現，簡化了用戶使用掃描儀的步驟。