スキャナー。発明と生産の歴史

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スキャナー。発明と生産の歴史

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スキャナーは、テキスト、図面、スライド、写真、図面などのグラフィック画像をコンピューターに入力するために使用されるデバイスです。ほとんどのスキャナーは、電荷結合素子 (CCD) を使用して画像をデジタル形式に変換します。

スキャナは、スキャンメカニズムが異なります。オリジナルが静止している場合に可動ミラーを備えたシステム、統合されたスキャンヘッドを備えたシステム、および機械的に独立したスキャン部分を備えた可動ドキュメントホルダーを備えたシステムがあります。

読み取りヘッドと画像を相互に移動させる方法に従って、スキャナーは手動、ロール、フラットベッド、および投影に分けられます。さまざまなプロジェクションスキャナーは、写真フィルムをスキャンするために設計されたスライドスキャナーです。高品質の印刷では、光電子増倍管を感光要素として使用するドラムスキャナーが使用されます。

ドラムスキャナー

最も一般的なシングルパスフラットベッドスキャナーの動作原理は、光源を備えたスキャンキャリッジが、透明な固定ガラス上にあるスキャン画像に沿って移動することです。レンズとミラーまたはプリズムからなるスキャナーの光学系を通過する反射光は、互いに平行に配置されたXNUMXつのCCDベースの感光性半導体要素に当たり、それぞれが画像成分に関する情報を受け取ります。

特定のスキャナの設計に使用される光源は、結果として得られる画像の品質に大きく影響します。現在、XNUMX種類の光源が使用されています。

キセノン放電ランプは、非常に短い点灯時間、高い放射安定性、小型で長寿命という特徴があります。しかし一方で、それらは消費されるエネルギー量と光束の強度の比率の点であまり効率的ではなく、不完全なスペクトルを持ち、色の精度に違反する可能性があります。さらに、約2 kVの高電圧が必要です。

フラットベッドスキャナー

熱陰極蛍光ランプは、最高の効率、非常に均一なスペクトル (特定の制限内で制御することもできます)、および短いウォームアップ時間 (約 3 ～ 5 秒) を備えています。マイナス面には、特性があまり安定していない、寸法が大きい、耐用年数が比較的短い (約 1000 時間)、スキャナーの動作中にランプを常にオンにしておく必要があるなどがあります。

冷陰極蛍光ランプは、耐用年数が非常に長く (5 ～ 10 時間)、動作温度が低く、スペクトルがフラットです。冷陰極ランプの一部のモデルの設計は、スペクトル特性に悪影響を与える光出力の強度を高めるように最適化されています。記載されている利点を得るには、30 秒から数分というかなり長いウォームアップ時間に対して料金を支払う必要があります。これらのランプはまた、熱陰極ランプよりもエネルギー消費が大きくなります。

LEDの寸法は非常に小さく、消費電力が少なく、ウォームアップ時間を必要としません。多くの場合、発光する光の色を高周波で変化させるXNUMX色のLEDが使用されます。ただし、LEDの光強度は（ランプと比較して）かなり低いため、スキャン速度が低下し、画像ノイズが増加します。非常に不均一で限られた発光スペクトルは、色再現の必然的な劣化を伴います。

不透明な原稿と OHP フィルム、スライドとネガをスキャンするには、スライドモジュールを備えたフラットベッドスキャナがあります。 XNUMX ～ XNUMX 年前、これらのスキャナーは非常に高価でした。比較的高い価格は、設計の複雑さによって正当化されました。結局のところ、透過光でスキャンするために、特別なカバー内のタブレットの上に配置され、キャリッジと同期して移動する追加の光源が使用されました。

スライドモジュール付きスキャナー

現在、スライドモジュールを備えた新世代の低コストの「タブレット」が登場しました。その主な特徴は、固定光源を使用して透明な原稿をスキャンすることです。このようなソリューションにより、かさばる高価な機械システムが不要になり、その結果、コストが大幅に削減され、信頼性が向上します。

もちろん、そのような解決策には欠点がないわけではありません-必要な光束の強度を提供するには、移動光源を使用する場合よりもはるかに大きな電力のランプが必要であり、これによりエネルギー消費が大幅に増加し、動作中に発生する熱量。さらに難しいのは、スキャン領域を安定して均一に照明する必要があることです。これらの要件を満たすために、そのような製品のリーズナブルな価格を維持しながら、ある程度の妥協が必要でした。

家庭でスキャンされる透過原稿の大部分が 35mm ネガと OHP フィルムであることを認識したメーカーは、透過光でスキャンされる領域の最大サイズを縮小しました。光束の強度が低いことは、露光時間を長くすることで補われ、スキャン速度が犠牲になりました。

著者：Musskiy S.A.

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