Skener
Skenery si dnes čím dál tím více razí cestu i do běžných domácností. Jistý vliv na to má určitě velmi nízká cena těchto zařízení. Podívejme se na jejich konstrukci a vlastnosti.
Skener je zařízení, které převádí papírovou předlohu (kniha, časopis, fotografie,...) do počítače, kde jej uloží buď jako obrázek nebo jako text. Ale to jistě všichni víte. Dělí se na dvě skupiny podle toho, zda jsou přenosné nebo stolní (v dávnější minulosti ještě bubnové a rotační). Přenosné se dnes již mnoho nepoužívají. Museli jste totiž jezdit po předloze, udržovat konstantní rychlost, a proto výsledky často nijak vynikající rozhodně nebyly (dnes pouze pro skenování textu v podobě skenovacího pera). Dnes se používají především stolní, ty si udržují konstantní pohyb skenovací hlavy sami a předloha je v klidu na skleněné podložce. To platí pro plošné skenery. Jsou však i stolní přechodové, ve kterých je skenovací hlava v konstantní poloze a pohybuje se pouze list papíru. Skener je pak menší, ale nelze skenovat např. stránky z knih nebo časopisů, do skeneru se jednoduše nevejdou.
Existují dva druhy snímání, a to CCD (Charge Coupled Device) a CIS (Compact Image Senzor). Většího rozšíření dosáhli CCD skenery, protože jsou citlivější, barvy jsou věrnější, stejně jako možnost skenování průhledných objektů a hlavně trojrozměrných objektů. To v praxi znamená, že můžete naskenovat i tu část dokumentu, která se přímo nedotýká skleněné podložky (prostředek knihy, a vlastně jakýkoli jiný předmět). Samozřejmě mají i nevýhody: vyšší cena, spotřeba elektrické energie a větší rozměry skeneru.
CCD skener se skládá z lampy, soustavy zrcadel (tří až čtyř), zaostřovací čočky, CCD snímače, analogo-digitálního převodníku a modulu pro zpracování signálu. Funguje to na principu zachytávání fotonů a jejich přeměnu na elektrické napětí. Lampa osvětluje snímanou část dokumentu, paprsek se odráží a přes systém zrcadel se dostává k čočce, kde se zaostří. Dopadne na CCD snímač, který obsahuje prvky na zpracování tří barev RGB (červená, zelená, modrá). Skener tedy dodá informace o složení těchto tří barevných složek v daném bodě. Po přečtení jednoho řádku pokračuje skener na dalším, hlavu posouvá krokový motorek.
 |
|
Srovnání tloušťky skenerů: CCD nalevo, CIS napravo |
|
CIS skener je jednodušší. Obsahuje LED diody, které mají červené, zelené a modré světlo. Světlo se odráží od předlohy a přes zaostřovací čočku dopadá na snímač CIS. Ten poskytuje údaje o napětí a dále je zpracování stejné jako u skenerů CCD. Odpadá tedy složitá soustava zrcadel i osvětlovací lampa. Jsou tedy tenčí, energeticky výhodnější a nepotřebuje externí napájecí zdroj.
Hned na začátek si řekněme, že rozlišení (udáváno v dpi) ani barevná hloubka není pro kvalitu skeneru přímo rozhodující. Větší vliv má optický systém (CCD skenery), kde záleží na přesnosti umístění zrcadel, kvalitě čočky a dalších parametrech. Bohužel tyto vlastnosti nikde nikdo nepíše, kdo by také psal, že jeho skener má nepravidelnou čočku, posunutá zrcadla atd...
Rozlišení skeneru
Udává se v jednotkách dpi (dot per inch) neboli v bodech na palec. Správnější by byla sice jednotka pixel na palec, ale nechme to tak. Kvalita snímače je dána horizontálním rozlišením, vertikální rozlišení souvisí s konstrukcí krokovacího motorku, který pohybuje skenovací hlavou. Většinou jsou skenery konstruované tak, aby vertikální rozlišení bylo dvakrát větší než horizontální (tzn. že je skener 1200×2400dpi a ne naopak). Stává se však, že výrobci uvedou rozlišení v opačném pořadí a pak máte místo skeneru 1200dpi rozlišení 2400dpi. Ve skutečnosti to tak ovšem není. Na druhou stranu rozlišení není nijak důležitá veličina, poněvadž velmi vysokou kvalitu zajišťuje i rozlišení 600dpi, nehledě na to, že nejpoužívanější rozlišení se pohybuje kolem 200dpi.
Pro představu: 600dpi znamená na jeden řádek dokumentu A4 asi 5000pixelů a na výšku jich je celkem něco přes 7000. Vcelku to znamená 35 milionů pixelů. Ve 24bit barvách to dělá 105MB dat. V rozlišení 2400dpi to činí šestnáctkrát více = 1,7GB!!! Z toho je také patrné, že rozlišení je pouze marketingový tahák a pro kvalitu snímání nemá příliš vliv, resp. nárůst kvality je zanedbatelný. Navíc nemá smysl skenovat něco ve vyšší kvalitě, než vůbec použijete (např. ve větším než zvládne vaše tiskárna)
Jedno z mála využití vysokých rozlišení je asi při skenování negativů, kde je skutečně potřeba. Dále pokud chcete udělat zvětšeninu z fotografie např. do životní velikosti. Skenery s velmi vysokým rozlišením bývají často duální. Mají jeden snímač pro náhled (do 300dpi) a druhý pro přesné skenování. Ještě něco, někdy se udává rozlišení s interpolací, kdy se zbývající body dopočítávají (střední hodnota barev a jasu), výsledek má sice velké rozlišení, ale většinou se rozostří, takže je to skoro na nic.
Barevná hloubka
Další trochu matoucí veličina. Kdo si myslí, že bude mít dokument naskenovaný ve 48 bitové hloubce, může být zklamán. Převodník analog/digital je 16 bitový, těch 16 bitů je pro každou ze tří barev, vynásobení dostanete 48. Bohužel mnoho programů nedokáže se 48 bity pracovat a tak asi vždy využijete pouze 24 bitovou hloubku, která je plně dostačující. Někdy je dokonce žádoucí ji snížit, protože dva téměř stejné pixely by mohly být vyhodnoceny jako rozdílné, a po převodu na nižší hloubku by se mohly lišit ještě více. Výstup je často řešen tak, že je pouze 24 bitový, i když skener skenuje 48 bitově.
Vyhotovení skeneru
Jak skener vypadá, asi všichni víte, odklápěcí víko má jistou vůli, takže pod něj lze strčit i relativně tlustou knihu. Skenery bývají často vybaveny pomocnými tlačítky. Slouží např. k rychlému tisku předlohy (skener-počítač-tiskárna) nebo k naskenování do programu OCR nebo třeba posílání faxu (skener-počítač-modem-faxová linka). V poslední době přibývají i funkce naskenovat do e-mailu či do kapesního počítače.
Skenery bývají zajištěny proti posunutí skenovací hlavy při transportu. Zde si však musíte dát pozor jak na zajištění (bez něj by se skener mohl poškodit) stejně jako na odjištění (začnete-li skenovat, hlava se bude chtít dát do pohybu, ale zajištění ji to neumožní, takže se ozve nepříjemný zvuk a může opět dojít k poškození). Tento problém se někdy řeší automatickým zajištěním, kdy se skener vlastní vahou (pokud je postaven na podložce) odjistí. Nelze jej však použít v šikmé poloze či na měkčích podložkách.
Tyto skenery dokáží zpracovat ohromné množství stránek za minutu (asi 10-50), přičemž bývají většinou černobílé a jsou vybaveny i kvalitním OCR programem. Do vstupního zásobníku se vejde až 200 listů (k normálním skenerům obyčejně na 30 listů) což znamená, že celou knihu byste měli naskenovanou za 5-15minut. Cena se ovšem počítá na desítky tisíc korun.
Zde musí být podavač řešen trochu opatrněji, aby fotografie nepoškodil. Ze vstupního zásobníku (obyčejně na 50 fotografií) putuje kolejničkami (na spodní straně víka), přičemž je přidržována podtlakem. Uprostřed skeneru se naskenuje, přičemž je stále přidržována podtlakem a poté putuje do výstupního zásobníku, za celou dobu tedy fotografie nepřijde do kontaktu s prosklenou plochou skeneru.
Dělí se na dvě části, rychlost náhledu a rychlost konečného skenování. Také musíte počítat s určitou dobou nutnou pro zahřátí skeneru. Tento proces však může trvat i minutu a tak se výrobci snaží jej co nejvíce obejít. Po tuto dobu totiž uživatel jen čeká. Případně může skenovat, ale lampa ještě nevydává rovnoměrné světlo a tím pádem se zhoršuje kvalita skenování. Využívá se např. předehřívání na vyšší teplotu, bohužel to stojí trochu elektrické energie (potřeba proudu o velikosti asi 200mA). Dnes se doba zahřívání začíná blížit ke 30 vteřinám, nicméně i toto je stále moc.
Další důležitou věcí pro rychlost skenování není kupodivu samotný hardware skeneru, nýbrž jeho softwarová výbava. Je o mnoho jednodušší vybrat skenování s rozpoznáním textu a následným vložením do Wordu než spustit OCR program, začít skenovat, uložit výsledek a až ten následně vložit do textového editoru, např. již zmiňovaného Wordu.
Dále je docela důležitým činitelem propojení skeneru a počítače. Starší propojení pomocí paralelního portu je velmi pomalé a kabel je velmi široký. Naproti tomu USB zajistí 12Mb/s (1,5MB/s), případně ve verzi USB2.0 až 480Mb/s (60MB/s), tato je však zatím spíše ojedinělá, ale prosazuje se. Někdy bývá také doplněn o FireWire, ale ty jsou výjimkou. Používá se i rozhraní SCSI (bohužel počítače tímto rozhraním vybaveny nejsou a tak rozšiřující karta představuje další náklady). Pokud nepočítáme paralelní port, pak rozhraní příliš velkou roli nehraje.
V Německu a Rakousku se musí platit 10€ za každý skener, který dokáže zpracovat více než 2 strany za minutu) jako odškodnění za rozmnožování. Proto jsou levnější skenery tak pomalé, aby se nemuselo za jejich rychlost platit. Skenery EPSON prý toto odmítají a všechny skenery pracují nejvyšší možnou rychlostí.
