Beviteli Perifériák A szkennerek.

Az előadások a következő témára: "Beviteli Perifériák A szkennerek."— Előadás másolata:

1 Beviteli Perifériák A szkennerek

2 Információtartalom vázlata
A síkágyas rá- és átnézeti szkennerek felépítése A szkenner minőségét befolyásoló mechanikai elemek A szkenner minőségét befolyásoló optikai elemek A szkenner minőségét befolyásoló elektronikai elemek A szkennervezérlő szoftverek állítási lehetőségei

3 A Szkenner fogalma: A lapolvasó ( szkenner) a számítógép olyan külső berendezése, mely szöveg képként való beolvasására, képek digitalizálására, számítógépbe való bevitelére szolgál.

4 Alapelemei: Az olvasófej, amely egy fénycsövet és egy tükröt tartalmaz, az üvegfelület, amelyre a beolvasandó anyagot tesszük, az érzékelő, a fejmozgató motor és az elektronika.

5 A szkenner működési elve:
papíron lévő kép megvilágítása részekre, „pontokra” osztás, lehetőleg minél sűrűbben (minél finomabb a felbontás, annál pontosabb az érzékelés) képpontok színének beolvasása fényérzékeny dióda segítségével érzékelő-hármasok: piros-zöld-kék diódák felváltva egy pálcán a soronkénti beolvasáshoz képpontok bináris kódolása (szín, fényerősség) kezelőprogram segítségével fájlként való tárolás

6 Szkennerek mechanika működése:
Az olvasófejet a léptetőmotor bordásszíj segítségével mozgatja fémsíneken az üveglap alatt. A fejegység fénycsöve alulról megvilágítja a beolvasandó anyagot, majd a visszavert fényt a tükör (vagy tükrök) segítségével egy lencsén keresztül (amely a kép kicsinyítését végzi) a szkenner belsejében található, fix pontra rögzített CCD érzékelőre fókuszálja; majd az érzékelő képpé alakítja a beérkező fényt.

7 CCD (Charge-coupled Device, azaz töltés-csatolt eszköz)
A szkenner CCD elemeket használ a képek kezelésére, ugyanúgy, mint a kamerák. A CCD egy optoelektronikai eszköz, mely a fényt kondenzátortöltéssé alakítja, amit aztán ki kell olvasni és fel kell dolgozni egy céláramköröket tartalmazó chip-nek. Minél nagyobb felbontást akarunk elérni, annál több CCD egységet kell egy sorba beszerelni.

8 A szkennerek CCD csöve additív színábrázolással működnek
A szkennerek CCD csöve additív színábrázolással működnek. Ez azt jelenti, hogy külön olvassa le és tárolja minden pontnak a vörös, a zöld és a kék színértékét. A CCD esetleges érzékenységét az izzó színével korrigáljuk. Hibás megoldások esetén (különböző gyártó állította elő az izzót és a CCD-t) tipikus hiba például a „zöld” szkennelés.

9 A CCD egy fotométer, ami a ráeső fény mennyiségétől függő analóg feszültséget szolgáltat a kimenetén. A számítógépek általában digitális működésűek, tehát a jelet is ilyen formára kell hoznunk tehát digitalizálni kell! Ezért a szkennerhez tartozik még egy ADC (analóg-digital converter) egység mely az átalakítást elvégzi.

10 A CCD érzékelői egy pont fényének érzékelésére alkalmasak egy időben
A CCD érzékelői egy pont fényének érzékelésére alkalmasak egy időben. Ennek a pontnak a neve pixel. A szkennereknél megadják azt a jellemzőt, hogy hány darab érzékelő pont található a CCD-ben. Ez az érték nem más, mint a horizontális felbontás, ami jellemzően 600 dpi (Dot per Inch), vagy más néven 600 ppi (Pixel per Inch). A szkennelés

11 A szkennerek fizikai felbontását nem lehet egyszerűen bővíteni a technológia korlátjai miatt, és ez igen megdrágítja az eszközt. Egyes esetekben lehetőségünk nyílik a felbontás látszólagos növelésére az interpoláció felhasználásával. Ezt a folyamatot interpolálásnak hívjuk és történhet mind hardveres, mind szoftveres úton. Az interpolálás során valamilyen matematikai módszerekkel megpróbálják a szkenne­rek kitalálni, hogy a digitalizált pontok között milyen képpontok he­lyezkedhetnek el és ezeket beillesztik a tényleges képpontok közé. Ha a fizikai felbontás 600 x 300 dpi, az interpolált pedig 2400 dpi, akkor minden képpont közé három pontot szúr be az eszköz.

12 Szkennerek típusai kézi szkenner (pl. vonalkódleolvasó, kis mérethez)
dia- és fényképszkenner behúzós szkenner síkágyas szkenner (A4,A3) dobszkennerek legújabb termékek a piacon: 3D szkenner

13 Kézi scanner: a kézi scanner előnye, hogy kis méretű, ezáltal hordozható. Hátránya, hogy használata nehézkes. Alján két optikai görgő található, melyek érzékelik a scanner elmozdulását. Nehéz vele fényképeket scannelni, ugyanis fogni kell a nyersanyagot, miközben a kézi scannert végighúzzuk rajta.

14 Ma már a kézi szkennereknek csak egy speciális csoportját használják: a vonalkód olvasókat.
2 típus elterjedt: Lézeres infrás

15 Lapbehúzós szkennerek:
A nyomtatókhoz hasonlóan itt is gumigörgők húzzák be a papírt. Lapbehúzós szkenner esetében a CCD cső egyhelyben áll, és ahogy a lap végighalad előtte, úgy scanneli be. Manapság már nem nagyon vannak lapbehúzós szkennerek, hanem a síkágyas szkennerekbe építenek lapbehúzó funkciót is.

16 Lapbehúzós (ADF) szkenner Automatic document feeder

17 Síkágyas szkenner: Manapság legelterjedtebb a síkágyas szkenner. A síkágyas szkennerben egy üveglapra kell helyezni a szkennelni kívánt anyagot, majd az alatta mozgó CCD cső végigpásztázza, ezáltal be szkennelve a kért információt. A fedél szerepe kettős, egyrészt kizárja a külső fényhatásokat, másrészt a lapot rászorítja az üveglapra. A fénycső és az érzékelő egy közös fejben van összeintegrálva, és olyan széles, mint a legszélesebb szkennelhető méret .

18 Síkágyas szkenner

19 Szkennerek jellemzői felbontás: színmélység: csatlakozás:
optikai (fizikai): dpi logikai (hardveres nagyítás): akár 9600 dpi színmélység: lehetséges színek száma csatlakozás: többnyire már USB régebben printerport, SCSI

20 A kép és a ram mérete: Képpontok száma x színmélység X bájt 8

21 TWAIN meghajtó A számítógépen lévő képekkel általában valamilyen képfeldolgozó programmal végzünk el különböző műveleteket. Ezek a szoftverek körülbelül évente újulnak meg annyira, hogy újabb verziót kelljen belőlük kiadni. A digitalizáló eszközök területén a helyzet épp fordított. Mivel a technika folyamatosan fejlődik, ezért mind új és újabb eszközök jelennek meg. A két terület fejlődése erősen eltérő, márpedig fontos, hogy a legújabb eszközöket is képesek legyenek akár a néhány évvel azelőtti programok is kezelni.

22 A problémát csak úgy lehet áthidalni, ha a képdigitalizálókat egy egységes felületről tudjuk kezelni úgy, hogy a szkenner speciális meghajtó szoftvere és a képfeldolgozó program között helyezkedik el és biztosítja a kapcsolatot.

23 A TWAIN driver: A TWAIN egy szabványos scanner illesztőnyelv. Lehetővé teszi a grafikai alkalmazások számára, hogy közvetlenül fogadják a scanner által küldött adatokat. Segítségével közvetlenül scannelhetünk például grafikai programokba, mint a PhotoShop.

24 TWAIN szabvány, TWAIN szabvány, amit lehetőség szerint minden eszköznek támogatnia kell, ha a piacon akar maradni. A TWAIN nem egy betűszó, de nagyon fontos szab­vány a számítógépes képfeldolgozásban. A TWAIN tulajdonképpen egy olyan közös felület, amelyen keresztül ugyanazon a módon képesek a szoftverek adatokat cserélni az eszközöktől függetlenül. A TWAIN meghajt helyét a rendszerben

25

26 Utómunkák kép digitalizálása esetén: szöveg digitalizálása esetén:
retusálás (kontraszt, világosság, stb…) kép utólagos szerkesztése (pl. PhotoShop segítségével) szöveg digitalizálása esetén: karakterfelismerés program segítségével (pl. Recognita) szöveg szerkesztése, tárolás szövegfájlként

27 Karakterfelismerés Gyakran előfordul olyan feladat, amelynek során a lapon lévő szöveget nem képként szeretnénk tárolni, hanem a szöveget szeretnénk belőle visszanyerni. Ennek az előnye, hogy a képekben lévő szövegen változtatni gyakorlatilag nem tudunk és az állomány mérete is sokszorosa egy szövegformátumnak.

28 A probléma megoldását speciális szoftverek, a szövegfelismerő szoft­verek (Optical Caracter Recognition, OCR) teszik lehetővé. A szkennelés során a képek bittérképesen kerülnek át a számítógépbe. Ennek az előnye, hogy a kép pontokból áll. Az OCR program feladata, hogy a szkennelt képet végignézve a karaktereket egyesével összehasonlítsa a tárolt mintáival és így egy szöveget adjon a felhasználó számára. A feladat nem olyan egyszerű, mint azt első olvasásra hinnénk. A karakterek a legritkább esetben néznek ki pontosan úgy, mint a tárolt karakterek.

29 Szkenner Kézi szkenner Szkenner, diaszkenner Diaszkenner