平板扫描仪与ADF扫描仪(精)

源自文库 工作原理图
光学图像
模拟电信号
数字电信号
光电转换器 (CCD)
AD转换器
平板扫描仪
1.扫描步骤 2.平板扫描仪内部结构图
3.关于CCD和A/D转换器
4. 扫描仪的性能
扫描步骤
首先将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上 启动扫描仪驱动程序后，安装在扫描仪内部的可移动光源 开始扫描原稿。 照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成 沿x方向的光带，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的RGB三 条彩色光带分别照到各自的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 原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电 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方向一行的图像信息，随着 沿y方向的移动，在计算机内部逐步形成原稿的全图。
平板扫描仪内部结构图
CCD和A/D转换器
在扫描仪获取图像的过程中，有两个元件 到关键作用。 一个是CCD，它将光信号转换成为电信号； 另一个是A/D变换器，它将模拟电信号变为 数字电信号。
CCD
CCD是Charge Couple Device的缩写， 称为电荷耦合器件，它是利用微电子技术 制成的表面光电器件，可以实现光电转换 功能。 扫描仪中使用的是线性CCD，它只有x一个 方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完 成。 CCD的性能决定了扫描仪的x方向的光学分 辨率。
扫描仪的性能
光学分辨率 最大分辨率 色彩分辨率 分辨率与文件大小 选择扫描分辨率
光学分辨率
分辨率的单位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的 缩写，意思是每英寸的像素点数。 光学分辨率是指扫描仪的光学系统可以采集的实 际信息量，也就是扫描仪的感光元件——CCD的 分辨率。 例如：扫描仪可扫描的最大宽度为8.5英寸 (216mm)，它的CCD含有5100个单元，其光学 分辨率为5100点/8.5英寸=600dpi。 光学分辨率即是CCD分辨率。
Espresso内部示意图？
平板扫描仪与ADF扫描仪的异同
相同之处：两者扫描原理相同。 都是通过对原稿进行光学扫描，将光 学图像转化为模拟电信号，最终转化为计 算机可识别的数字电信号。 不同之处：两者扫描过程不同。 平板扫描仪是固定扫描介质，移动扫 描元件来完成扫描过程；而ADF扫描仪则 是固定扫描元件，移动扫描介质来完成扫 描。
平板扫描仪与ADF扫描仪
一.扫描仪工作原理简介
二.平板扫描仪
三.ADF扫描仪 四.平板扫描仪与ADF扫描仪的异同 五.平板扫描仪与ADF扫描仪的优缺点
扫描仪工作原理简介
扫描仪是图像信号输入设备。 对原稿进行光学扫描 将光学图像传送到光电转换器中变为模拟 电信号 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。
最大分辨率
最大分辨率又叫做内插分辨率，它是在相 邻像素之间求出颜色或者灰度的平均值从 而增加像素数的办法。 内插算法增加了像素数，但不能增添真正 的图像细节。
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。表 示扫描仪分辨彩色或灰度细腻程度的指标，它的单位是 bit(位) 色彩位确切的含义是用多少个位来表示扫描得到的一个像 素 1bit只能表示黑白像素， (2^1=2)即0和1，它们分别代表 黑与白。 8bit可以表示256个灰度级(2^8=256)，它们代表从黑到白 的不同灰度等级。 24bit可以表示16777216种色彩(2^24=16777216)，其中 红(R)绿(G)蓝(B)各个通道分别占用8bit，它们各有 2^8=256个等级，一般称24bit以上的色彩为真彩色
A/D转换器
A/D变换器是将模拟量(Analog)转变为数 字量(Digital)的半导体元件。 从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的 模拟信号，就是说图像由暗到亮的变化可 以用从低到高的不同电平来表示，它们是 连续变化的，即所谓模拟量。 A/D变换器的工作是将模拟量数字化 。
A/D转换器
举例说明： 将0至1V的线性电压变化表示为0至9的10个 等级的方法是: 0 0.1 0.2 0.3
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的图像越清晰，但是考 虑到如果超过输出设备的分辨率，再清晰的图像 也不可能打印出来，仅仅是多占用了磁盘空间， 没有实际的价值。因此选择适当的扫描分辨率就 很有必要。
ADF扫描仪
ADF（Automatic Document Feeder）自动文 档送纸器可连续扫描多页文字，扩展了平板扫描 仪的使用功能。 ADF扫描仪的扫描原理与平板扫描仪的原理相同。 ADF扫描仪与平板扫描仪之间的区别在于平板扫 描仪是固定扫描介质，移动扫描元件来完成扫描 过程；而ADF扫描仪则是固定扫描元件，移动扫 描介质来完成扫描。
分辨率与文件大小
一般的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，但了解文件大小的计算方法更有助于你 在管理扫描文件和确定扫描分辨率时作出适当的选择。 二值图像文件的计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸 ×(扫描分辨率)^2/8。彩色图像文件的计算公式是:水平 尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)^2×3。例如用彩色RGB 方式扫描一幅普通彩色照片(3R 3.5×5英寸)，扫描分辨率 为300DPI，那么得到的图像文件长度为 5×3.5×300^2×3=4725000字节即4.7MB(这个计算公式 假设每一种颜色的色深是8位并且没有考虑图片的存储时 的压缩算法，实际文件大小会因保存文件的格式差异与使 用的色深有很大的不同)。
… 0.9
1
0
1
2
……
9
A/D转换器
A/D变换器能够表示的范围远远大于10， 通常是2^8=256、2^10=1024或者 2^12=4096。 如果灰度等级是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， 表现的彩色越丰富。