Главная   Разработки   Галерея   Портфолио   Обо мне    

  Методические разработки

Flash технологии (Macromedia Flash 8)
Основной курс по ИКТ
 

 

Процесс сканирования

1. Основы сканирования изображений

2. Основные характеристики сканеров

3. Дополнительные характеристики сканеров

4. Процесс сканирования

5. Лабораторная работа

 

 

Темы курса ИКТ



 

 
Сканирование и распознавание текста в Fine Reader

Основы сканирования изображений

 

На сегодняшний день изобретено много способов ввода информации в компьютер. Это традиционный набор текста с клавиатуры, нетрадиционный, но стремительно развивающийся голосовой ввод и текста и команд управления компьютером, разнообразные датчики передают информацию в инженерных приложениях.
Но именно сканер стал тем устройством, с помощью которого в компьютер попадает огромное количество информации. Например, в цветной полиграфии изображения, полученные сканированием, имеют долю близкую к 80% по отношению к объему всей информации, заключенной в публикации.
Кроме избавления от некоторого аналогового беспорядка, сканирование изображений дает возможность редактировать и организовывать их.
Понятно, что как только изображение оцифровано, его можно с помощью разнообразных программ редактировать и вносить изменения, делая изображение более контрастным, насыщенным и ярким.
К тому же, если изображения, снимки или негативы оцифрованы, их можно архивировать, послать по электронной почте, по факсу, сохранить на компакт-диске или опубликовать на веб-сайте.
За последние несколько лет технология сканирования прошла длинный путь своего развития.

Типичные области использования оцифрованных изображений:

    • печать,
    • видео,
    • мультимедиа,
    • деловые коммуникации: факс, электронная почта, OCR, a также системы архивации и передачи документов.

Давайте рассмотрим Основные характеристики сканеров
Подключение сканера к компьютеру:

  • порт FireWire. Протокол передачи FireWire является одним из самых быстрых протоколов. Его теоретическая скорость порядка 400 Мбит/c. Для PC FireWire это немного в диковинку, а для MAC стало чем-то вроде стандарта.
  • SCSI шина. Самый быстрый способ передачи данных от сканера к компьютеру. Требует свободного PCI слота на компьютере или уже установленного SCSI-контроллера.
  • порт USB. Порт USB стал стандартом для многих компьютеров. Скорость по порту USB достаточно быстра для комфортной работы, но всё-таки уступает SCSI, FireWire. Одним из достоинств является то, что при работе USB сканер не "подвешивает компьютер", как это делают его коллеги - загрузка процессора не больше 10 процентов. Поэтому для домашнего пользования рекомендуется сканер именно с USB-портом.
  • порт LPT. Самый медленный способ общения сканера с компьютером. Такие сканеры рекомендуется покупать только на компьютеры, где нет USB или по каким-то причинам нельзя поставить SCSI-адаптер.

Важные характеристики:

  • Максимальная глубина цвета (до 48 бит). Иными словами, сколько оттенков цвета сможет передать сканер при сканировании цветной фотографии. Для обыкновенной фотографии вполне хватит 24 бит. Большие значения глубины цвета нужны для профессионалов.
  • азрешающая способность (dpi). Чем большее количество точек на дюйм обеспечивает сканер, тем большее количество деталей будет иметь результирующее изображение. Стандартная оценка середины диапазона для сканера средней стоимости сейчас - приблизительно 1200-2400 точек на дюйм.
  • Скорость сканирования. Чем больше скорость сканирования, тем быстрее можно отсканировать. J Но скорость становится важна только при значительном объеме работы, поэтому быстрые сканеры имеет смысл покупать только для офиса. А вот дома можно и подождать лишние полминуты при сканировании текста, сэкономив несколько сотен долларов при покупке.
  • Тип матрицы. Существует два типа матриц: CIS, CCD. Матрицы CCD (Charge Coupled Device) или ПЗС (приборы с зарядовой связью) были известны с давних пор. Технология CIS (Contact Image Sensor) появилась сравнительно недавно, но пока уступает по качеству и возможностям CCD-сканерам. Подробное сравнение матриц можно посмотреть на сайте www.digitalware.ru
  • Тип сканера. Точнее сказать, его применимость.
  • Сканер для персонального пользования подойдет для дома или рабочего стола. Эти сканеры недороги, малогабаритны, пригодны для распознавания текста и для нетребовательного сканирования фотографий. Недостаток персональных сканеров в том, что они медленны.
  • Офисные сканеры отличаются от персональных сканеров большой скоростью сканирования, лучшим разрешением, наличием слайд-адаптера и набором рамок.
  • Профессиональные сканеры имеют очень большое оптическое разрешение, устройство автоподачи, глубину цвета 36 и более бит, поддерживают формат A3, калибровку матрицы и многое-многое другое.
  • Уровень шума (от 15 до 70 Дб). Для дома лучше выбрать менее шумный сканер.

Дополнительные характеристики

  • Набор рамок. Рамки нужны при сканировании слайдов. Обычно выпускают рамки для наиболее распространенных размеров слайдов.
  • Слайд-адаптер. Нужен для сканирования слайдов.
  • Устройство автоподачи. При большом объеме работы устройство автоподачи поможет сильно сэкономить время сканирования. Но, к сожалению, пока не изобрели устройство автоподачи (автопереворачивания) страниц в книге. J

Специальные:

  • Возможность калибровки. Калибровка сканера происходит с помощью специальных компьютерных программ на основании стандартных тестовых таблиц. Эта процедура довольно трудоемка и нужна только для требовательных к качеству цвета работ, таких как дизайн, полиграфия.
  • Максимальная оптическая плотность (от 1.9 до 4.9 D). Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от "полной темноты". Соответственно, чем больше это значение, тем более чувствительный сканер. Но тут есть важный момент - сравнивать оптическую плотность корректно только в ряду моделей одного производителя. Так как каждый производитель определяет максимальную оптическую плотность по своей методике.
  • Платформа MAC. Поддержка платформы MAC обозначает, что для MAC OS были написаны драйвера. Обычно производители выпускают сканеры и для PC и для MAC.
  • Максимальный формат бумаги. Оригиналы в формате A3 обычно используют только в профессиональных целях.
  • И т.д.

Программное обеспечение: в то время как большинство сканеров включает программное обеспечение для управления процессом сканирования, некоторые пакеты лучше, чем другие. Программные пакеты стали более сложными в последние несколько лет, и теперь они часто поставляются с несколькими различными типами программ для редактирования графических изображений.

Скругленный прямоугольник: Процесс сканирования включает в себя два этапа. Первый этап - это установка разрешающей способности и типа выходного изображения, а также сам процесс сканирования. Второй этап состоит из сохранения и редактирования полученного цифрового изображения.
Предпочтительные установки сканера
Можно просто пропустить предпочтительные установки сканера, но они могут сэкономить вам время на повторных задачах ввода изображений и гарантировать лучшее качество изображений. Предпочтительные установки сканера изменяются от одной модели к другой, но есть общие.
Задача сканирования обычно заключается в наиболее полном считывании информации с оригинала, т. е. его тонового и цветового диапазона, а также разрешения. При этом желательно по необходимости скорректировать недостатки оригинала с точки зрения последующего использования изображения.

Оригиналы


Наилучшим является слайд профессионального формата
Слайды обладают наибольшим разрешением из всех видов оригиналов (эта величина характеризует количество мелких объектов, например штрихов, на единицу длинны, различимых на оригинале).


Следующим по качеству после слайдов идут фотографии.
Их диапазон плотностей намного ниже и близок к полиграфическому, поэтому проблема сохранения тонового диапазона стоит еще острее. Так же намного крупнее зерно фотобумаги и увеличение при печати фотографий на самом деле ухудшает детальность оригинала.


Следует предпочитать негативы
Если ваш сканер обладает достаточным разрешением и его программное обеспечение позволяет корректно компенсировать сдвиг цвета в эмульсионном слое пленки конкретного производителя.


Наихудшим из оригиналов считается полиграфический оттиск.
Помимо того, что он обладает самым узким диапазоном плотностей, зависящим от типа бумаги, подачи краски, ламинирования и других причин, бумажный оригинал содержит полиграфический растр, точнее четыре растровые структуры.
Многократные наложения растровых структур приводят к муару - возникновению нежелательной регулярной структуры низкой частоты на оттиске.

Так как многие сканеры обладают значительной глубиной резкости, то можно рассмотреть в качестве оригинала реальные объекты.
Известны случаи, когда на этикетках появлялись отсканированные свежие яблоки и апельсины. Надо только позаботиться о более равномерном освещении, например, накрыть это яблоко конусом из белой бумаги. Некоторые умельцы умудряются сканировать этикетки, не отклеивая их с бутылок. Для этого они прокатывают их по стеклу сканера со скоростью движения лампы.

 

Скругленный прямоугольник: Первый этап - это установка разрешающей способности и типа выходного изображения, а также сам процесс сканирования.

Процесс сканирования

Анализ предварительного сканирования

Успех будущего сканирования заключается в выборе его оптимальных настроек, а для этого необходимо правильно проанализировать изображение прескана.
То как Вы сканируете изображение, зависит от того, что Вы собираетесь делать с цифровым изображением. Во-первых, Вам следует решить - отправите ли Вы изображение в Печать или в Сеть. Так как оцифрованные изображения, которые хорошо выглядят на мониторе, могут выглядеть намного хуже при печати.
Выбор режима сканирования и цветовой модели обычно проблем не вызывает, но хотелось бы сделать несколько замечаний: при сканировании черно-белой графики лучше пользоваться режимом оттенков серого (Grey scale), а не Bitmap. В этом случае у Вас остается возможность управлять изображением. Посредством уровней или градационной кривой можно почистить фон (срезая светлые оттенки) и регулируя средний тон изменять насыщенность изображения (толщину штрихов графики). Потом изображение можно будет перевести в режим Bitmap с помощью различных методов растрирования в PhotoShop.
О разрешении сканирования всегда было много дискуссий. Надо учитывать, что в процессе создания эскиза публикации возможно кадрирование (обрезка) сюжета и это может потребовать еще большего разрешения сканирования.
Если Вы собираетесь сканировать картинку из журнала, разместить ее в Сети, или послать ее по электронной почте, Вы можете установить при сканировании разрешение в 72 точки на дюйм (в течение долгого времени это разрешение было стандартом, т.к. это - разрешающая способность большинства мониторов, но мониторы улучшаются каждый день, поэтому Вы должны иметь информацию о том, какую разрешающую способность имеют мониторы ваших посетителей). Но если Вы хотите отсканировать ту же самую картинку и распечатать ее на цветном принтере, тогда стоит установить более высокую разрешающую способность, что-то около 200-300 точек на дюйм. Разумеется, это повлияет на размер файла. Файл, отсканированный с разрешением 72 точки на дюйм, занимает около 100 килобайт, в то время как фотография 6 на 4 дюйма, отсканированная с разрешением 300 точек на дюйм может занимать на жестком диске от 15 до 20 Мегабайт.

Скругленный прямоугольник: На компьютере изображения, отсканированные с разрешением 72-100 точек на дюйм, будут выглядеть отлично. Для печати на цветном струйном принтере установите 300 точек на дюйм или даже выше. Программное обеспечение для сканера имеет поле для ввода или выбора разрешающей способности в точках на дюйм.
Как только вы подобрали изображения для сканирования и установили требуемую разрешающую способность, было бы не плохо закрыть все другие приложения на вашем компьютере. Чем больше оперативной памяти может использовать компьютер, тем быстрее идет процесс сканирования.
Большинство пакетов программного обеспечения для сканера имеет возможность выбора заданной области сканирования простым перемещением мышки по экрану.
Проверьте, чтобы снимок лежал ровно на рабочем стекле сканера. Экран предварительного просмотра в приложении для сканера покажет Вам, как выглядит изображение. Предварительное сканирование надо проводить при разрешении, которое позволит Вам без труда отыскать характерные области изображения и оценить их тоновые и цветовые характеристики.
Большинство программного обеспечения для сканирования позволяет корректировать цвет, контраст, и другие характеристики вашего изображения в процессе сканирования.
Следующим шагом в процессе настройки параметров сканирования является выбор гаммы или яркости среднего тона. Обычно значения гаммы устанавливают в пределах от 1 до 2. Меньшие значения соответствуют переосветленным оригиналам, а большие - затемненным. Для сбалансированного оригинала обычно устанавливают гамму равной 1,5. Часто бывает необходимо «вытянуть» очень темный оригинал (гамма > 2), эта задача представляет определенную сложность.
Настройка контраста изображения производится с помощью градационной кривой. Она заключается в сжатии или растяжении середины тонового диапазона. Усиление контраста необходимо для “вялых” изображений, которые имеют слабый контраст в середине тонового диапазона и цвета выглядят “грязными”. Для излишне контрастных изображений необходимо сблизить по тону тени и света.
Если у Вас есть Photoshop, или другая программа редактирования изображений, не беспокойтесь о настройке этих параметров с помощью программы сканирования. Графические редакторы дают Вам больше контроля над процессом и вообще делают это лучше и более качественно. Если Вы хотите упростить процесс сканирования, Вы можете сконфигурировать Photoshop для непосредственного сканирования. Тем не менее, обычно сканируют с помощью программного обеспечения сканера, а потом импортируют изображение в Photoshop.
Если все сделано правильно, просто нажмите кнопку сканирования и ждите, пока устройство завершит свою работу. В зависимости от установки разрешающей способности процесс сканирования обычно занимает от 10 до 30 секунд.

Скругленный прямоугольник: Второй этап – это сохранение и редактирование полученного цифрового изображения

Сохранение и редактирование изображений
После сканирования изображения Вы должны решить, в каком формате сохранить полученный файл. Если Вы выберете меню "Сохранить", вы увидите около десяти графических форматов, от BMP до JPEG и TIFF. Все эти форматы можно объединить в две основных группы: сжимаемый и несжимаемый.
Когда Вы сохраняете файл в несжатом формате TIFF, BMP, PCX вы не потеряете данные в процессе кодирования. Преимущество здесь состоит в том, что Вы сохраняете всю отсканированную информацию и потом можете сжимать изображение и корректировать его контраст, яркость и другие параметры. Недостаток таких форматов - большой размер файлов.
Если Вы хотите публиковать свои снимки в Интернет, то JPEG и GIF - два наиболее широко используемые формата для этого. Их преимущество в том, что JPEG и GIF форматы очень маленькие по размеру файлы. Если первоначальное изображение занимает 4 Мегабайта, то в JPEG-формате оно займет около 100-50-ти Килобайт с минимальной потерей качества.
Загнутый угол: Сохраняйте первоначальное изображение до тех пор, пока оно не перестанет быть Вам нужным. Другими словами, не сжимайте изображение, пока Вы не закончили работу над ним, иначе будет потеряно качество.Тем не менее, следует помнить, что если Вы сохраняете файл в сжатом формате, Вы утрачиваете часть информации из данного изображения, и эту часть невозможно восстановить. Лучший способ действия в такой ситуации состоит в том, чтобы сначала сохранить ваш файл в некомпрессованном формате, а затем после редактирования сохранить его в сжатом формате.
Обычно сохраняют файлы в BMP или TIFF формате и затем импортируют их в Photoshop. В нем корректируют изображение, используя различные фильтры, изменяют контраст, устанавливают размеры изображения, изменяют цвета и т.д. После того как изображение отредактировано, Вы можете сохранить его, выбрав необходимый формат файла.
Изображения для веб-сайтов не следует делать более 30 Килобайт. Веб-страницы на которых размещены картинки большего объема, грузятся очень медленно. Если вы собираетесь посылать JPEG по электронной почте, сохраните его так, чтобы его размер лежал в пределах 30-60 Кбайт.
Если Вы пытаетесь сжать файл в форматах JPEG или GIF и видите, что его размер все еще велик, возвратитесь к первоначальному файлу, уменьшите его размер, и затем повторно сохраните. Сделав это несколько раз, Вы установите зависимость между размером изображения и размером получаемого файла. Photoshop имеет функцию "Сохранить для Интернета", которая позволит Вам предварительно просмотреть изображение с различной степенью компрессии.

Скругленный прямоугольник: JPEG-и дают Вам большие изображения и меньшие размеры файлов с хорошими цветами. Так что фотографии лучше сохранять в JPEG-формате.   Логотипы или изображения с большим количеством плоского цвета лучше сохранять как GIF-ы.  Изображения для вывода на принтер, Вы должны сохранить в виде некомпрессованного TIFF-а или BMP с использованием высокого разрешения в процессе сканирования (около 300 dpi и больше). Тогда, вы сможете сохранить максимальное количество информации изображения.

Более подробно оптимизацию графических файлов мы рассмотрим в Лекции «Оптимизация файлов».

 


   Главная   Разработки   Галерея   Портфолио   Обо мне    

Красноярский краевой Дворец пионеров и Школьников ©2005-2008