Получение цифровых изображений сканированием

Сканирование – один из основных способов получения цифровых изображений. Задача сканирования заключается в наиболее полном считывании информации с оригинала. При этом желательно по мере необходимости скорректировать недостатки оригинала с точки зрения его последующего использования изображения (например, компенсировать нежелательный цветовой сдвиг).

Известно, что в компьютере растровое изображение представлено в виде точечных элементов (пикселей), в то время как векторные изображения составлены из кривых, закодированных математическими формулами. В этой главе нас будет интересовать, главным образом, растровая графика, так как именно такие графические файлы мы получаем со сканера.

Основы цветоведения для сканирования

Все изображения можно подразделить на три вида:

q  однобитное изображение (bitmap),

q  полутоновое однобитное изображение (grayscale),

q  цветное изображение (color).

При работе с цветным изображением сканер использует процессы, основанные на передаче трех основных составляющих любого изображения - красной, зеленой, синей (RGB - red, green, blue) и отраженный оригиналом свет воспринимается сканером как комбинация этих трех цветов в некотором процентном соотношении.

В зависимости от типа сканера изображение может быть передано в цвете как 24-битное 42-битное или 48-битное. Количество бит определяет число оттенков цвета. Например, 24-битное изображение передает 16,7 млн. оттенков - столько, сколько видит глаз человека.

Определение цвета в моделях RGB и CMYK

Сканирование, редактирование и цифровой вывод невозможны без описания цвета в точных универсальных терминах с помощью цветовых моделей.

На рис. 1. изображение натюрморта с виноградом в цветовой модели RGB разбито на три канала: красную, зеленую и синюю составляющие. Их сумма и даст нам итоговую полноцветную картинку (составное цветное RGB изображение).

Рис. 1. Составное цветное изображение — основной канал на палитре Channels (Каналы) в программе Adobe Photoshop

 

Если в программе Adobe Photoshop вы инструментом Eyedropper Tool (Пипетка) щелкните на каком либо участке цветного изображения, то цветовая палитра Color Picker тут же отобразит цифровое значение выбранного цвета в цветовой модели RGB (рис. 2.)

Рис. 2. Пипеткой указан цвет R=241. G=191, B=93.

 

Как уже говорилось в главе 6, модель CMYK более актуальна для описания цвета не при сканировании (вводе цветного изображения), а при его выводе на печать. Когда составное цветное изображение готовиться для печати в CMYK, его можно разбить на голубую (Cyan), пурпурную (Magenta), желтую (Yellow) и черную (Black) составляющие. Распределение цветов по этим каналам зависит от печатающего устройства, типа бумаги и параметров краски для печати. Уже отмечалось, человеческий глаз видит гораздо больше цветов, чем может воспроизвести сканер, монитор или принтер. Узость цветового охвата модели CMYK — одна из основных проблем полиграфии.

От чего зависит качество сканирования?

Конструкция сканера непосредственно влияет на качество его работы.

Планшетный сканер является наиболее универсальным инструментом, подходящим под большинство задач. Модели авторитетных производителей неприхотливы и надежны, просты в установке и использовании, а разнообразие выпускаемых модификаций позволяет подобрать сканер практически под любые  требования. В настоящее время, планшетные сканеры по качеству воспроизводимого изображения достигли уровня барабанных моделей среднего класса и вплотную приблизились к профессиональным: разрешение планшетных сканеров доходит до 3000 dpi, разрядность цвета - до 48 bit, динамический диапазон D - до 3.6 (что это за характеристики – поговорим ниже).

В ручных, планшетных и слайдовых сканерах изображение сканируется построчно: строка оригинала освещается специальной лампой, обычно газоразрядной, отраженный непрозрачным или пропущенный прозрачным оригиналом световой поток при помощи системы зеркал и объектива фокусируется на светочувствительной матрице, которая делает “фотоснимок” строки и выдаёт электрический сигнал на Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП), где снимок строки преобразуется в двоичные данные, понятные компьютеру. Последовательность таких “снимков”, производимых по мере движения вдоль оригинала, и создает изображение.

Лампа, оптическая система и светочувствительная матрица объединены в единую конструкцию, называемую оптическим блоком. В зависимости от конструкции сканера, оптический блок может быть неподвижным, когда оригинал, по мере сканирования, перемещается вдоль матрицы, либо подвижным и перемещаться вдоль оригинала.

В качестве светочувствительного элемента используются матрицы ПЗС (Приборы с Зарядовой Связью), что по-английски – CCD (Charge-Coupled Device), которые состоят из набора датчиков, расположенных в одну линию для черно-белого сканирования или трехпроходного цветного, либо в три линии для сканирования в цвете (RGB) за один проход.

Разобраться в конструкции сканера хотя бы в самом общем виде необходимо для того, чтобы понять от чего будет зависеть качество сканирования. Конструкция планшетного сканера изображена на рис. 3.

Рис. 3. Конструкция планшетного сканера

 

Здесь источник света (а) отражает свет от оригинала (b). Зеркала (с) передают отраженный свет на линзу (d), которая фокусирует информацию изображения на кристаллы ПЗС (е), содержащие одну или три строки датчиков (изображены черными прямоугольниками). ПЗС регистрирует свет как изменение аналогового заряда, который затем направляется на АЦП (f) для преобразования в цифровые данные, которые будут выведены на экран монитора.

Технические характеристики сканеров

Разрешение сканирования

Разрешение сканирования (scanning resolution) является основной характеристикой сканера и указывает, сколько пикселов изображения может вводить сканер на единицу площади оригинала. С увеличением разрешения возрастает четкость и детальность получаемого со сканера изображения.

Разрешение сканирования измеряется в пикселах на дюйм (Dots Per Inch), сокращенно - DPI. К примеру, разрешение 600 × 600dpi обозначает, что квадратный дюйм изображения будет содержать 600 пикселов по вертикали и 600 по горизонтали, т.е. 360.000 пикселов.

Разрешение изображения при сканировании находится в прямой зависимости от количества содержащихся в матрице ПЗС светочувствительных элементов, что накладывает существенные ограничения на увеличение разрешения аппаратным путем, потому что для этого приходится уменьшать размеры датчиков и как можно плотнее “паковать” их на линейке матрицы, что приводит к взаимным искажениям сигнала от соседних датчиков и, вследствие этого, нарушениям четкости и цветопередачи. Такое аппаратное разрешение, определяемое его конструктивными возможностями, называют иначе оптическим разрешением сканера.

Оптическое разрешение – очень важная характеристика для любого сканера. Для современных устройств эта величина составляет не менее 600 dpi. Для профессиональных планшетных сканеров оптическое разрешение составляет не менее 1200 dpi, а для слайд-сканеров – от 1800-2400 dpi и выше.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Оптическое (аппаратное) разрешение сканера - это реальное количество пикселов, которое в состоянии “разглядеть” светочувствительная матрица сканера и его можно легко вычислить, разделив количество элементов матрицы на ширину области отображения. Производители качественной техники, как правило, указывают количество элементов матрицы в спецификации сканера.

Наряду с оптическим (аппаратным, реальным) разрешением в спецификации сканера указывается его интерполяционное (программное) разрешение.

Интерполяция это способ изменения разрешения посредством специальной программы. При уменьшении разрешения лишние данные отбрасываются, а при увеличении — программа их добавляет. Таким образом, интерполяция искусственно добавляет (или удаляет) элементы цифрового изображения.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Интерполяция представляет собой программный алгоритм, принцип работы которого основан на вычислении характеристик точки изображения на основе ближайших точек-соседей (Например, между черной и белой точкой изображения, будет вставлена серая). Понятно, что такое “угадывание” не добавляет реальных деталей к изображению и всегда “размывает” изображение, уменьшая его четкость.

Следует быть внимательным при изучении спецификации сканера и отличать реальное оптическое разрешение сканера от интерполяционного, программного разрешения (interpolating resolution). Если в спецификации сканера указано разрешение, например 1200/24000 dpi, то реальное разрешение сканера – 1200 dpi, а 24000 dpi - результат работы специальной программы.

Иногда вы в паспорте сканера можете столкнуться с такой записью: оптическое разрешение 1200  × 2400 dpi. В этом случае 1200 dpi – горизонтальное, а 2400 dpi — вертикальное разрешение сканера. Дело в том, что двигаясь вдоль оригинала, линейка матрицы делает сотни “фотоснимков” строки оригинала, на основе которых формируется целое изображение. Ничто не мешает делать такие “снимки” с шагом, меньшим шага матрицы получая, таким образом, изображение, содержащее по вертикали вдвое больше пикселов, нежели по горизонтали. Такое аппаратное интерполирование по вертикали позволяет получить в результате разрешение, вдвое превышающее реальные возможности матрицы. С этим методом связано то, что в спецификациях сканеров очень часто указываемое вертикальное разрешение превышает горизонтальное в два раза, например, 300  × 600 или 600  × 1200 dpi. Здесь, как и во всех случаях интерполяции указано математическое разрешение, которое может увеличить продажи, но отнюдь не качество. Существует всего один реальный показатель разрешения - истинное или оптическое разрешение, как правило, это меньшая из указанных в рекламе цифр.

Так, например, сканер ColorPage-HR7 имеет оптическое горизонтальное и вертикальное разрешение 1200 и 2400 dpi соответственно, а программное интерполяционное разрешение этой модели достигает 24.000  × 24.000 dpi.

DPI сканера и LPI принтера

Итак, разрешение определяет уровень детализации объекта при сканировании и определяется в точках на дюйм (dpi). Чем выше этот показатель, тем более детально будет передан объект, но тем больше будет и размер выходного файла. Показатели разрешения сканера и принтера указываются в одних и тех же dpi, из-за чего возникает путаница. Для того, чтобы разобраться в этом, давайте представим цветовые точки, полученные со сканера и струйного принтера.

Точка сканера (dpi, lppi, ppi) - это некая физическая область (прямоугольный пиксел), равномерно окрашенная определенным оттенком цвета. Если мы говорим о полноцветном сканировании, это один из 16,7 млн. тонов, которые передает сканер. Оптическое разрешение сканера указывает, сколько пикселов сканер может сосчитать в квадратном дюйме (600, 1200 и т.д.).

Точка цветного принтера (lpi) - это совокупность нескольких, в зависимости от способа печати, цветовых пятен, которые, сливаясь на бумаге или в нашем глазу, дают ощущение одного из цветовых оттенков.

Предположим, что в струйной технологии печати точкой, указанной как разрешение, является цветовое пятно одного из цветов, имеющихся в картридже. Но, по сути, не совокупностью ли трех пятен, дающих оттенок цвета, следует считать на самом деле такую точку? Если приведенные выводы верны, то показатель разрешения принтера в dpi следует разделить на количество цветов, которые используются при печати.

Следовательно, рассуждая теоретически, если показатель струйного принтера, печатающего в три цвета, равен 300 dpi, то соответствующий показатель сканера равен 300/3=100 dpi. Если вы располагаете струйным принтером с разрешением 600dpi с печатью в четыре цвета, то сканировать нужно с разрешением 600/4=150 dpi.

На рис. 4 приведет пример того, как пространственная частота растра (число точек на дюйм) определяет количество мелких деталей в напечатанном изображении:

Рис. 4. Влияние LPI на качество печатного изображения

 

Таким образом, отпечатанные изображения имеют собственные показатели разрешения, измеряемые в линиях на дюйм (lpi). Эти показатели отличаются от показателей электронного изображения в точках на дюйм (dpi).

С каким разрешением сканировать?

Для того, чтобы определить с каким разрешением следует сканировать изображение, существует выведенное эмпирически путем правило: для определения требуемого разрешения при сканирования выясните, какой показатель lpi у выходного устройства (принтера), и умножьте его на 2. Вы получите оптимальный показатель в точках на дюйм (dpi), необходимый для наилучшей передачи изображения.

Так, при высококачественной полиграфической печати, параметр lpi обычно равен 133. Следовательно, при сканировании необходимо разрешение 133  × 2 = 266 dpi. Можно, конечно, отсканировать изображение и с большим разрешением. Однако из-за ограничения полиграфического показателя lpi при печати вы не добьетесь большего качества, а лишь увеличите размер файла. Cамые роскошные полиграфические издания печатаются с lpi не выше 300. Поэтому для них вполне достаточно сканирования при 600 dpi.

При печати газет параметр lpi равен 85. Следовательно, для газетного макета вполне достаточно разрешения сканирования 170 dpi.

Если вы сканируете изображение для того, чтобы смотреть на него на мониторе, достаточно всего 72 dpi. В большинстве мультимедийных программ и рисунков для WWW изображения отсканированы именно с таким разрешением.

ЗАМЕЧАНИЕ

Термин разрешение тесно связан с другим термином — размер изображения, который определяет физическую длину и ширину изображения. В специальной литературе, связанной с компьютерной графикой, терминология по этому вопросу не однозначна. В зависимости от устройства, на котором выводится изображение, возможно использование следующих единиц измерения разрешения: spi (sample per inch) — элементов на дюйм; dpi (dot per inch) — точек на дюйм; ppi (pixel per inch) — пиксел на дюйм; lpi (Line per inch) — линий на дюйм.

Оптическое (аппаратное) разрешение сканера измеряется в ppi (pixels per inch) — пикселах на дюйм. Хотя с физической точки зрения правильнее было использовать spi (samples per inch) — элементы (или дискреты) на дюйм. Однако, как уже отмечалось, реальность такова, что на практике и в литературе более распространен термин dpi — точки на дюйм. Поэтому, чтобы в дальнейшем избежать терминологической путаницы, при работе со сканером будем считать единицы измерения разрешения ppi и dpi синонимами.

Глубина цвета

Разрядность обработки цвета, еще называемая глубиной цвета (color depth) описывает максимальное количество цветов, которое может воспроизвести сканер. Этот параметр обычно выражается в битах на цвет или в битах на цветовой канал. Вычислить количество воспроизводимых цветов просто - достаточно возвести двойку в степень разрядности цвета сканера, либо, если разрядность представлена в битах на канал, возвести двойку в степень разрядности цвета в канале и полученное значение возвести в куб. Например, количество цветов, воспроизводимых 24х-битным сканером (8 бит на канал) равно 256 в кубе, т.е. 16 777 216 (16,7 млн. цветов).

Разрядность битового представления цвета (глубина цвета), выбранная для сканирования, влияет как на размер файла, так и на уровень серого в сканированном изображении: размер файла прямо пропорционален глубине цвета, а уровень серого в сканированном изображении увеличивается в экспоненциальной зависимости от разрядности (рис. 5).

Рис. 5, 1. Изображение в режиме RGB 24bit (3 канала по 8 бит на канал) — файл 1,15Мб

 

Рис. 5, 2. Изображение в режиме Grayscale 8bit (1 канал 8 бит) — файл 390Кб

Динамический диапазон сканера (D) и оптическая плотность оригинала (OD)

Важной характеристикой любого оригинала для сканирования является его оптическая плотность, определяющаяся способностью оригинала отражать или пропускать свет. Оптическая плотность лежит в пределах от 0, что соответствует белому цвету, до 4, что соответствует черному цвету и обозначается OD (Optical Density) или просто D (Последнее вводит путаницу в термины и оптическую плотность оригинала пользователи начинают путать с динамическим диапазоном сканера). 

НОВЫЙ ТЕРМИН

Оптическая плотность характеризует черноту (непрозрачность) каждой точки оригинала. Она пропорциональна десятичному логарифму отношения интенсивности света, падающего на оригинал, к интенсивности света, отраженного от оригинала (или прошедшему насквозь в случае пленок). Согласно принятой логарифмической шкале измерения значение 0.0 D соответствует идеально белому (или абсолютно прозрачному) оригиналу, 4.0 D - абсолютно черному (или непрозрачному) оригиналу.

Типичные значения оптической плотности различных оригиналов:

q OD=0.9 бумага газетная,

q OD=1.5-1.9 бумага мелованная,

q OD=2.4-2.7 фотопозитивы,

q OD=2.6-2.8 фотонегативы,

q OD=2.8-2.9 для любительских слайдов,

q OD=3.0 - 4.0 цветные слайды коммерческого (профессионального) качества.

С оптической плотностью оригинала перекликается термин “динамический диапазон оригинала и сканера”.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Динамический диапазон (Dynamic Range) или Диапазон плотности (Density Range) оригинала определяется как разница между самым светлым (Dmin) и самым темным (Dmax) участками оригинала и зависит от типа оригинала и его происхождения. Применительно к сканеру, динамический диапазон определяется как разница между самым светлым (Dmin) и самым темным (Dmax) участками оригинала, которые сканер в состоянии обработать.

Итак, D — разница между максимальной и минимальной оптическими плотностями, различаемыми сканером, т.е. динамический диапазон сканера характеризует его способность различать близкие по тону оттенки.

Разные производители указывают данную характеристику по-своему. Одни пишут величину динамического диапазона, а другие – максимальной оптической плотности. На самом деле эти параметры сканера связаны напрямую. Так, для сканера с динамическим диапазоном от 0,1 до 3,4 значение максимальной оптической плотности будет 3,4 D, а величина самого диапазона 3,4-0,1=3,3 D. Однако ясно, что если оригинал имеет распределение оптических плотностей 0,7 - 4,0 D, то сканер не различит детали, соответствующие плотностям 3,3 – 4,0, хотя диапазон оптических плотностей оригинала и равен динамическому диапазону сканера. Кроме того, разные фирмы вычисляют динамический диапазон своих сканеров по-разному, а некоторые просто указывают теоретически возможный предел (он определяется разрядностью CCD-матрицы сканера и зачастую превышает реальные возможности аппаратуры).

ЗАМЕЧАНИЕ

Параметр Динамический диапазон (Dynamic Range) для непрофессиональной техники класса SOHO (Small Office, Home Office),  не рассматривается как существенный. Поэтому многие производители не указывают его в паспорте бытового (домашнего) сканера.

Производители качественной техники, указывают значения Dmin и Dmax в спецификации сканера. С увеличением динамического диапазона сканера возрастает количество вводимых градаций яркости и, следовательно, плавность переходов в смежных тонах изображения. Для сканеров с D=3,0 и D=3,6 градации яркости по шкале “черное-белое” отличаются в четыре раза: для первого значения их число пропорционально 1000, а для второго – 4000. Неудивительно, что и цена двух таких устройств может различаться в разы.

Недостаточный динамический диапазон сканера (рис. 6.) ведет к неизбежным потерям деталей, причем преимущественно в наиболее оптически-плотных областях, а также к появлению шума в светах и тенях изображения, и к более резким тоновым переходам.

Рис. 6,1. Изображение неба, отсканированное со слайда на сканере с низким показателем динамического диапазона.

Рис. 6,2. Изображение, отсканированное со слайда на сканере с высоким показателем динамического диапазона.

 

Типичные значения динамического диапазона для устройства ввода изображения:

q  D=2,0-2, 2 Ручные сканеры,

q  D=2, 0-2, 5 Дешевые цветные планшетные сканеры,

q  D=2, 8—3, 2 Цветные планшетные сканеры класса SOHO,       

q  D=3, 4—3, 9 Цветные планшетные сканеры HiFi (высокого класса),

q  D=3, 4-4, 0 Барабанные сканеры, настольные,

q  D=3, 6—4, 0 Барабанные сканеры высокого класса.

Разрядность обработки цвета и динамический диапазон находятся в прямой связи друг с другом: динамический диапазон возрастает с увеличением разрядности цвета. Это объяснимо тем, что чем выше разрядность сканера, тем выше детализация вводимого сканером изображения. Для 24-битного цветного офисного сканера показатель оптической плотности обычно 2.4 - 2.6. Для сканера 42-бит этот показатель 2.6 и 3.0. Для модели 48-бит - от 3.0 и выше.

Измерить динамический диапазон сканера (если он не указан в документации на сканер) можно двумя способами:

Способ 1. Измерить денститометром тестовую таблицу IT-8

Например, для определения значения минимальной воспринимаемой оптической плотности (Dmin) для сканера Umax PowerLook 1100 сканировалась серая шкала таблицы IT-8 на пленке c промеренными параметрами плотности на всех участках (максимальная плотность самого темного участка таблицы составляла 2,63 D) и тестовые шкалы фотонаборного аппарата с более высокой плотностью черного — до 4,0 D. Для измерения значений шкал использовался денситометр BETALOG 150, погрешность которого может составлять не более 0,05D. При сканировании были выставлены такие настройки, чтобы сканер захватывал максимальное число оптических плотностей без смещения по спектру, то есть настройки по умолчанию. Тестовое сканирование, произведенное с разрешением 600ppi в 24-битном цвете показало, что Dmin, воспринимаемая сканером составляет 0,08 D. Разницы между полностью прозрачным участком и участка с плотностью 0,065 D не было — это хороший результат.

Способ 2. Сравнить сканер с другим, динамический диапазон которого указан производителем в документации (как с эталоном)

Для этого способа определения динамического диапазона сканера потребуется тестовое изображение (эталон), например, правильно проэкспонированный слайд. Предположим, что такое тестовое изображение (слайд) сканировалось на барабанном сканере Howtek ScanMaster 4500 у которого динамический диапазон известен и затем тот же слайд, затем был отсканирован также безо всякой коррекции на сканере Umax PowerLook 1100 (динамический диапазон которого в спецификации сканера не указан). Результаты сканирования (гистограммы Photoshop) сравнивались по всем трем каналам модели RGB. В результате тестов сравнения динамического диапазона планшетного сканера с барабанным (эталоном) определялась разница между самым светлым (Dmin) и самым темным (Dmax) участками, что дало среднее значение D для всех трех каналов = 2,47.

Пример 1. Технические характеристики профессионального планшетного сканера для DTP

Итак, как было сказано выше, сканер имеет три основные характеристики: разрешение, глубину цвета и динамический диапазон. Посмотрим, как выглядят эти и другие характеристики на примере реального планшетного сканера модели Umax PowerLook 1100 (Рис. 7).

Рис. 7. Так выглядит планшетный сканер Umax PowerLook 1100

 

Технические характеристики сканера приведены в таблице 1:

Таблица 1.  Технические характеристики сканера Umax PowerLook 1100

 

Помимо уже знакомых характеристик рассмотрим еще одну — скорость сканирования. Понятно, что чем больше эта величина, тем лучше сканер.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Скорость сканирования сканера определяется временем от момента нажатия кнопки Scan (Сканировать) до момента, когда изображение доступно для редактирования (например, в Photoshop).

Результаты теста на скорость сканирования Umax PowerLook 1100 представлены в таблице 2:

Таблица 2. Скорость сканирования сканера Umax PowerLook 1100

(в минутах и секундах)

ЗАМЕЧАНИЕ

Время сканирования слайда с разрешениями 1200 и 2400ppi одинаково (50 сек.), а это говорит о том, что разрешение по вертикали, которое многие производители в последнее время в маркетинговых целях заявляют вдвое большим, чем по горизонтали, — интерполяционное, а цифра 2400 свидетельствует лишь об улучшенной механике сканера и хорошем шаговом двигателе. Реальное (аппаратное) разрешение данной модели равно 1200 ppi.

Драйвер сканера и оболочка сканирования

Драйвер сканера согласовывает работу его аппаратной части и программного обеспечения сканера, это мостик между конкретным устройством и многообразием графического программного обеспечения. Если драйвер написан грамотно и поддерживает общий для всех подобных устройств стандарт Twain, то это гарантирует работу сканера с любым программным Twain-продуктом. Драйвер должен иметь возможности настройки процесса сканирования (например, ручной корректировки яркости). Драйвер должен быть универсален, т.е. обязан работать хорошо с любым графическим пакетом.

Нередко драйверы сканеров по сложности и возможностям не уступают графическим пакетам. В них включены профессиональные фильтры, цветокорректировка, математической подстройка экспозиции и многое другое. Вот некоторые характеристики, которыми должен отличаться хороший драйвер.

q Управление выбором оригинала (обычный, позитив, негатив).

q Выбор типа образа предварительного сканирования (цветной, серый, черно-белый).

q Масштабирование образа изображения в окне предварительного сканирования.

q Ограничение области, подлежащей окончательному сканированию (рамкой).

q Установка режима сканирования (billions of color, millions of colors, gray, text).

q Установка разрешения, необходимого для сканирования, с шагом 1dpi.

q Автоматическое масштабирование изображения, получаемого на выходе.

q Автоматическая корректировка контрастности изображения.

q Возможность ручной регулировки яркость и контрастность изображения.

q Регулировка экспозиции раздельно по цветовым каналам.

q Встроенная система гамма-корректировки изображения с возможностью поканальной настройки.

q Встроенная функция Descreen (Сглаживание) для снятия муара при сканировании растрированных изображений.

ЗАМЕЧАНИЕ

Алгоритм подавления полиграфического растра (функция descreen) характеризует не сканер, а программу сканирования (драйвер сканера). Descreen (Сглаживание) — очень важная функция сканера для подавления муара и о ней (и о муаре) мы еще поговорим ниже.

Пример 2. Программное обеспечение сканера Genius Color Page HR-7

Рассмотрим как вышеописанные теоретические сведения о планшетных сканерах соотносятся с конкретным сканером класса SOHO (для дома и офиса) Genius Color Page HR-7.

Сканер   Genius   ColorPage-HR7   комплектуется   следующим   программным   обеспечением:  

q драйвером   сканера, 

q программой  Genius  TWAIN (Оболочкой сканирования), 

q редактором  изображений  Adobe  Photoshop  LE (Облегченная версия), 

q программой  распознавания  текста  XEROX  TextBridge  OCR,

q приложением  Scan  Manager (Утилитой сканирования). 

После  установки  на     компьютер  все эти  приложения  вместе  занимают  на  жестком  диске  приблизительно  160  мегабайт.   

Сканирование и редактирование изображения в программе Genius  TWAIN

Для сканирования картинок (документов или изображений) при помощи сканера ColorPage-HR7 используется программа сканирования Genius TWAIN, поставляемая вместе со сканером. Алгоритм работы с этой программой таков:

q для начала сканирования откройте крышку сканера и поместите сканируемую картинку  на  предметное  стекло  лицевой  стороной  вниз.  Закройте крышку,

q запустите Adobe Photoshop или любую другую программу, поддерживающую Twain интерфейс,

q выберите в меню File (Файл) позицию Select  Source (Выбор источника изображения). В появившемся диалоге выберите сканер Genius ColorPage-HR7,

q если вы работаете в Photoshop, то выполните команду File (Файл) | Import (Импорт) | Genius   ColorPage-HR7. Будет запущена внешняя программа сканирования для помещения сканированного фрагмента в среду Photoshop, т.е. на экране появится окно программной оболочки Genius TWAIN — рис. 8.

Рис. 8. Интерфейс программы Genius TWAIN

 

 Сканирование   изображений   при   помощи   программ   редактирования   изображений   предполагает  использование  интерфейса  Genius  TWAIN,  который  автоматически  устанавливается  на  компьютер  при  установке  сканера. Программа Genius TWAIN применяется для конфигурирования сканера, например, для выбора цветного или черно-белого режима сканирования. Она также позволяет изменить размеры зоны сканирования. Программа Genius TWAIN совместима практически со  всеми  программами  редактирования  изображений,  поддерживающими  TWAIN  и  работающими  под    Windows. Программа Genius TWAIN включает режим предварительного просмотра, который дает возможность не  только  оценить  качество  получаемого  в  результате  сканирования  изображения, но и указать все настройки программы Genius TWAIN. Благодаря этому, вы можете непосредственно наблюдать эффект от изменения параметров сканирования,  задать  разрешение,  провести коррекцию цветопередачи и т.п.

Порядок работы по сканированию изображений состоит из трех шагов.

q Preview image (Предварительный просмотр изображения) осуществляется щелчком на кнопке  Preview image. При этом сканер в ускоренном режиме низкого разрешения (примерно 100dpi) отсканирует изображение для его предварительного просмотра на экране ПК.

q Далее выберите Scan Image (Окончательный желаемый режим сканирования) и разрешение (от 100 до 24 000 ppi). Чтобы начать сканирование, щелкните на кнопке Scan image.  

q По окончании процесса сканирования щелкните на кнопке Exit (выход). Это приведет к закрытию окна Genius TWAIN. При этом изображение передается программе редактирования изображений  для обработки, распечатки и сохранения его на диск.  Если  изображение  недостаточно высокого качества, то необходимо изменить настройки в окне Genius  TWAIN и повторить сканирование с новыми параметрами. 

Для удобства использования кнопочные инструменты программы Genius TWAIN сведены в таблицу:

Таблица 3. Верхний ряд кнопок интерфейса  Genius  TWAIN (кнопки управления расширенными возможностями настройки сканируемого изображения)

Кнопка	Наименование	Назначение
	Reset to default setting (Восстановить все)	Возврат к настройкам параметров изображения (яркости, контрастности и др.) по умолчанию.
	Highlight (Подсветка)	Кнопка подсветки позволяет влиять на уровень яркости наиболее освещенных участков изображения (светов). Уменьшение этого параметра для основного (суммарного) канала увеличивает общую яркость изображения за счет усиления различий между оттенками цвета и приводит к увеличению цветового контраста за счет перераспределения яркости остальных пикселей.
	Shadow (Затемнение)	Кнопка влияет на уровень яркости наименее освещенных участков изображения (теней). Увеличение затемнения для основного канала уменьшает общую яркость изображения (усиливает различие между оттенками цвета в темных участках изображения).
	Midtone (Полутень)	Регулировка этого параметра влияет на участки изображения со средним уровнем яркости. Увеличение полутени приводит к потемнению изображения, а уменьшение полутени — повышает яркость изображения.
	Hue (Оттенок)	Параметр придает цвету какой-либо оттенок: красный, зеленый, голубой…
	Saturation (Насыщение)	Этот параметр регулирует чистоту цвета.
	Inverse mode (Инвертировать)	Для инверсии изображения
	Gamma (Гамма)	Упрощенно “Гамма” — мера яркости изображения: чем выше гамма данного цвета, тем выше уровень его яркости. При более профессиональном подходе Гаммой называют показатель степенной функции, которая описывает градационную кривую. 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.
	Advanced (Переключатель)	Кнопка убирает или восстанавливает на панели инструментов все перечисленные в этой таблице выше кнопки управления расширенными возможностями настройки сканируемого изображения.
	About this program (Информация)	Информация о версии программы Genius Twain.
	On-line help (Справка)	Интерактивная справочная система
	Connect to WWW KYE (WEB-сайт производителя)	Запуск домашней страницы компании KYE Systems.

 

На рис. 9. показаны инструменты области просмотра изображения после сканирования.

Рис. 9. Инструменты управления просмотром изображения после сканирования

 

На этой иллюстрации:

1 — Лупа (Zoom). По числу щелчков на этой кнопке фрагмент изображения можно увеличить в 2-3-4 раза.

2 — Инструмент Курсор (Cursor). Он выделяет фрагмент для сканирования.

3 — Окна быстрого просмотра (каждый из шести вариантов окна соответствует различным вариантам яркости и контрастности для выбора параметров сканирования по любому из этих вариантов).

4 — Окно предварительного просмотра изображения.

5 — Параметры окна состояния (уровни красного, зеленого и синего; положение указателя, ширина, высота и размер изображения).

6 — Единицы измерения изображения: дюймы (in) или сантиметры (cm).             

Остальные кнопки программы Genius  TWAIN показаны в таблице 4:

Таблица 4. Инструменты настроек (конфигурирования) сканера

Genius Color Page HR-7

Кнопка	Наименование	Назначение
	Type (Цветовой режим)	Слева направо: Bitmap (ЧБ) — черно белый, Grayscale (Полутона) — серый, Millions of colors (Истинный цвет) — цветной, RGB, млн.цветов. В Photoshop можно конвертировать в CMYK, но файл будет на четверть тяжелее за счет появления дополнительного канала (В этом сканере нет режима сканирования сразу в CMYK, предназначенного для цветоделения).
	Descreen (сглаживание)	При включении сглаживания вы избежите искажений при сканировании полиграфической продукции (газет, журналов, книг). Это очень полезная функция сканеров, позволяющая убирать муар при сканировании полиграфических оригиналов (но она снижает четкость изображения).
	Resolution (Разрешение)	Чем выше разрешение, тем более мелкие детали изображения удается передать и тем больше размер файла (в геометрической прогрессии), содержащего сканированное изображение. Обычно для домашних и офисных целей разрешение выбирают 100-300 dpi.
	Brightness (Яркость)	Повышение яркости приводит к увеличению доли белого цвета и появлению размытости изображения.
	Contrast (Контраст)	Чем выше контраст, тем четче изображение (но до определенных пределов).
	Auto crop (Автоконтур)	Включение автоконтура автоматически определяет границы сканируемого изображения и сканирование в пределах этих границ.
	All color channels (Выбор канала)	Кнопка служит для выбора канала (R,G или B), параметры которого следует установить.
	Color Depth Глубина цвета	Количество информации о цвете каждого пикселя: чем больше, тем точнее передается цвет изображения и тем больший объем памяти ПК требуется для работы с таким изображением.
	Type (Тип документа)	Сканер работает с тремя типами документов: Обычным — для сканирования позитивов. Диапозитив — режим сканирования слайдов. Негатив — установка сканера для сканирования негативов.
	Не задействована	В рассматриваемой здесь версии программы Genius Twain 1.6 данная кнопка не работает.
	Exit (Выход)	Щелчок на этой кнопке приводит к выходу из программы Genius Twain.
	Preview (Предварительное сканирование)	После щелчка на этой кнопке сканер в ускоренном режиме низкого разрешения отсканирует изображение для его предварительного просмотра на экране ПК. Все изменения параметров сканирования немедленно отражаются на виде этого изображения.
	Scan (Окончательное сканирование)	Щелчком на этой кнопке вы принимаете установленные значения параметров сканирования и запускаете сканер в работу.

Выбор формата выходного файла

При сканирование изображение растрируется. Растровый файл представляет собой прямоугольную таблицу или матрицу (bitmap), в каждой ячейке или клетке которой установлен пиксел. После выполнения процесса сканирования вы сможете запомнить изображение в каком-либо формате растрового графического файла.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Способ организации информации в файле носит название формата файла.

Все множество форматов, используемых для записи изображений, можно условно разделить на две категории:

q  Форматы, хранящие изображение в растровом виде (BMP, TIFF, PCX, PSD, JPEG, PNG, GIF);

q  Форматы, хранящие изображение в векторном виде (WMF, AI, CDR, XAR, FLA).

На сегодняшний день формат TIF (TIFF) является лучшим выбором при импорте растровой графики в векторные программы и издательские системы.

Формат TIFF (Tagged Image File Format) был разработан специально для использования в приложениях, связанных с компоновкой страницы. Формат TIFF является одним их самых распространенных среди известных в настоящее время форматов. Ему доступен весь диапазон цветовых моделей — от монохромной до RGB и CMYK. Он был разработан совместно фирмами Aldus Corporation и Microsoft как универсальный открытый формат, допускающий модификации. Поэтому файл TIFF-формата, созданный на IBM PC или совместимом компьютере, поддерживается операционной системой Macintosh и большинством Unix-подобных платформ. Формат TIFF постоянно развивается. Он также поддерживается практически всеми основными пакетами растровой и векторной графики, программами редактирования и верстки текста.

Формат TIFF имеет несколько специальных возможностей (преимуществ), в таком формате можно:

q  сохранить информацию об альфа-канале в поддерживающих его приложениях,

q  сжать файл, используя метод LZW (Lempel-Ziv-Welch). LZW относится к числу методов сжатия без потерь качества, он не разрушает данные цифрового изображения. Используя метод LZW, можно сжать данные только в 2 раза,

q  сохранить файл для использования на конкретной платформе (в версии формата TIFF для компьютеров PC или Macintosh). Большинство основных приложений, работающих с компоновкой страницы, читают файлы формата TIFF, созданные на любой платформе,

q  выполнять предварительное цветоделение, причем поддерживается не только традиционная модель CMYK, но и ее вариант Hexahrome компании Pantone, позволяющий использовать шесть базовых цветов. При сохранении изображения системы CMYK в формате TIFF в программе Adobe Photoshop оно считается уже цветоделенным.

ЗАМЕЧАНИЕ

Сейчас большинство основных приложений для компоновки страницы поддерживают автоматическое разделение цветов в импортируемых изображениях формата CMYK TIFF. Многие агентства предпочитают получать файлы системы CMYK с разделенными цветами в формате TIFF, поскольку они, как правило, имеют меньший размер и требуют меньше времени на обработку в имиджсеттере, чем файлы формата EPS. Однако, прежде чем переводить изображение из формата RGB TIFF в CMYK, убедитесь, что вы правильно установили информацию о разделении цветов, соответствующую условиям печати вашей работы. В противном случае возможно искажение цветов при печати.

Итак, при профессиональной работе с цифровыми изображениями, и в частности при выбор формата выходного файла после сканирования, рекомендуется пользоваться именно форматом TIFF.

Таблица 5. Сводные характеристики формата TIFF

Формат файла	Расширение файла	Рекомендуемые среды вывода изображения	Преимущества	Недостатки
TIFF	.tif	Печать	Эффективный размер файла. Может сохранять альфа-каналы. Может сохранять цветоделения в едином файле.	Печатает файлы системы CMYK медленнее, чем формат EPS.  Не может сохранять двухцветные изображения.

Оригиналы для сканирования

Слайды

Наилучшим оригиналом для сканирования является слайд (диапозитив) — рис. 10. Его любительский формат 2,5х3,6 см (25,4х36 мм), а профессиональные форматы 5х6см или 8х11см и более. Слайды обладают наибольшим диапазоном плотностей: разница между прозрачной пленкой и полностью засвеченной в единицах плотности достигает величины 4D (Сравните: у полиграфического позитива этот диапазон только 2D).

Слайды обладают также наибольшим разрешением из всех видов оригиналов. Для слайдов эта величина близка к 100 линиям на миллиметр (100 lpi). Отсюда можно сделать вывод, что разрешение слайд-сканера должно быть порядка 2540 dpi (1 мм - 100 линий, 25,4 мм – 2540 линий).

На всех моделях сканеров (и любительских, и профессиональных) проблемы обычно возникают лишь с очень светлыми или слишком темными слайдами.

Рис. 10. Коллекция любительских слайдов 25,4 х 36 мм в рамках

 

При сканировании слайдов для избежания дефектов важно выдержать тонкий равномерный воздушный зазор между пленкой и стеклом сканера. В противном случае (при прилегании слайда к стеклу сканера) возможны дефекты в виде колец Ньютона, которые имеют замкнутую концентрическую структуру, по форме повторяющие пятно контакта слайда со стеклом — рис. 11.

Рис. 11. Кольца Ньютона в отражённом свете (на позитиве)

 

Ретушировать подобные дефекты сложно, особенно если этим дефектом поражены области изображения, насыщенные деталями. Для борьбы с "кольцами Ньютона" применяют специальные спреи и масла (их наносят между стеклом и слайдом). Масло также помогает бороться с царапинами на пленке. Но это не очень удобные средства. После их применения необходимо мыть и слайд и стекло сканера. 

Пример 3. Цветовая коррекция результата сканирования. Гистограммы

После сканирования возможно потребуется произвести цвето-тоновую коррекцию результата. Посмотрим, как это сделать в Adobe Photoshop. На рис.12,1 показано исходное изображение букета сирени после сканирования.

Оценку качества изображения после сканирования разумно производить с помощью гистограмм. Именно гистограмма может рассказать о тоновом (яркостном) характере изображения.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Гистограмма — график распределения яркости среди пикселов. Если основная часть (гора) располагается слева, то изображение темное, а если основная масса пикселов на гистограмме справа — изображение светлое. Черный и белый треугольники по краям означают черную и белую точку — самое темное и самое светлое места в изображении. Их сведение ближе друг к другу усиливает контраст. Серая точка посередине позволяет плавно затенить или высветлить изображение. Пробелы на гистограмме говорят об отсутствии информации на данном участке изображения.

Рис. 12,1

Рис. 12,2

 

Для того, чтобы посмотреть, как выглядит гистограмма приведенного на рис. 12. изображения следует выполнить команду Image (Изображение) | Adjust (Настройка) | Levels (Уровни) — рис. 8.13. Небольшой провал справа на приведенной выше гистограмме (Рис. 13,1) говорит об частичном отсутствии в сканированном изображении ярких тонов (изображение выглядит темным).

Рис. 13,1

Рис. 13,2

Рис. 8.13. Пример гистограммы темного изображения до (Рис. 13,1) и после (Рис. 13,2) его коррекции

 

На рис. 13,2 показана гистограмма исходного изображения после коррекции яркости изображения перемещением среднего ползунка на гистограмме (Серой точки) вправо. При этом на “расческе” (Рис. 13,2) мы видим выравнивание яркости изображения: темное изображение стало в целом светлее и контрастнее.

Может возникнуть вопрос: зачем пользоваться гистограммой, когда и так виден характер изображения? Зимние дневные пейзажи выглядят в светлых тонах, ночные - темные, ну а подавляющее большинство сюжетов имеют сбалансированный (нормальный) тоновый диапазон. Однако все это справедливо лишь для стандартных оригиналов, не требующих  вмешательства специалиста. В сложных же случаях гистограмма помогает правильно оценить оригинал и внести нужные коррективы на этапе сканирования.

Негативы

Если ваш сканер обладает хорошим разрешением и динамическим диапазоном, а также имеет в своем составе специальную приставку, то можно сканировать и негативы. Негативы — не лучший вариант оригинала для сканирования, так как они имеют узкий динамический диапазон (посмотрите на их гистограмму после сканирования), что является причиной появления шума (помех) при недостаточном динамическом диапазоне сканера. Другими словами, тоновый диапазон репродуцируемого негативного изображения узок, поэтому негативы практически невозможно сканировать на слабых сканерах. На успех можно рассчитывать, имея динамический диапазон сканера 3,5 D или более.

Пример 4. Работа с негативом в Adobe Photoshop

Царапины и пыль на негативах заметно ухудшают качество их сканирования (Рис. 14). Для борьбы с царапинами, пылью и даже муаром (см. ниже) можно использовать в Photoshop команду Filter (Фильтр) | Noise (Шум) | Dust&Scratches (Пыль и царапины) с установкой радиуса 1-2 pixels (Рис. 14,2). Недостаток такого способа коррекции негативов в некоторой потере резкости и такое изображение можно использовать только для получения позитивов небольших размеров.

Рис.14,1. Негатив с пылью

 

Рис. 14,2. Пыль устранена

Фотооригиналы

Следующими по качеству после слайдов идут фотографии. Их диапазон плотностей ниже, чем у слайдов и близок к полиграфическому. Только в том случае, когда ваш сканер не обладает достаточно высоким оптическим разрешением при сканировании слайдов, следует предпочесть им фотоотпечатки.

Полиграфический позитив

Наихудшим из оригиналов для сканирования считается полиграфический позитив (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, развернутые под различными углами. При сканировании эти растры накладываются на матрицу, генерируемую сканером и в дальнейшем при выводе фотоформ снова растрируется. Эти многократные наложения растровых структур приводят к муару.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Муар (Screen) — паразитный узор из-за наложения растровых сеток (Рис. 15). Муар при печати особенно заметен при низкой линеатуре растра (менее 150 lpi). Муар - одна из самых неприятных полиграфических проблем. Особенно муар неприятен тем, что отсутствует на допечатной стадии и проявляется иногда только при печати тиража.

Рис. 15. Муар

ЗАМЕЧАНИЕ

Муар - это с точки зрения законов физики явление оптической интерференции. Если вы никогда не сталкивались с муаром, то попробуйте посмотреть на мир сквозь сложенный вдвое нейлоновый тюль - перед вами появятся линии, напоминающие картину такой интерференции.

Пример 5. Практическое сканирование в MS Publisher

Заканчивая главу о сканировании давайте, в качестве практического примера отсканируем в настольной издательской системе MS Pablisher какую-либо фотографию и поместим ее в рамочку. При этом необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1. Включите сканер и поместите в него изображение для сканирования.

Шаг 2. Создайте рамку для будущей фотографии. После того, как рамка будет создана, щелкните на ней мышкой (для выделения).

Шаг 3. В меню Insert (Вставка) выберите команду Picture (Картинка), выберите команду From Scanner or Camera (Со сканера или фотокамеры).

Шаг 4. В окне Inset from Scanner or Camera (Рис. 16) выберите вариант качества сканирования: Web Quality (Для Интернет) или Print Quality (Для печати) и нажмите кнопку Insert (Получить изображение). Вариант Custom Insert (Обычная вставка) предназначен не для сканирования с помощью Publisher, а для сканирования посредством собственной программы сканирования сканера (в данном случае это программа Genius Twain).

Рис. 16. Окно выбора варианта сканирования изображения

 

С помощью программы сканирования выполните сканирование, а затем — необходимую настройку полученного изображения.

Шаг 5. После окончания работы кнопкой Exit (Выход) закройте программу сканирования.

Пример результата выполнения описанной выше процедуры показан на иллюстрации ниже (Рис. 17).

Рис. 17. Отсканированная картинка вставлена в рамку и добавлена в публикацию.

ЗАМЕЧАНИЕ

Если публикация предназначена не для ваших личных нужд, а для печати в типографии, лучше, чтобы сканирование выполнили работники типографии или бюро полиграфических услуг. У них есть оборудование и опыт для создания и редактирования качественных сканированных изображений. А пока, отсканированную в MS Publisher картинку можно включить в публикацию как местозаполнитель, показывающий, где будет находиться окончательный вариант картинки.

Советы по сканированию изображений

q  Если вы сканируете негативы или слайды, то держите оригиналы за края, чтобы избежать появления царапин, отпечатков пальцев или других дефектов.

q  Используйте лупу (увеличительное стекло) — она полезна для изучения мельчайших погрешностей оригиналов. Фотографы, профессиональные литографы и специалисты по цветоделению используют лупы для оценки пленки сканера и фотопленки, печатных пластин и отпечатанных листов. Коэффициент увеличения лупы варьируется от 4 до 22; лупа с 8- или 10-кратным увеличением годится для большинства задач оценки.

q  Если снимков много, то периодически удаляйте со стекла сканера неизбежно накапливающиеся пылинки. Это сделать быстрее, чем ретушировать их в дальнейшем. Для чистки стекла можно использовать то же самое аэрозольное средство, что используется для экранов мониторов. В продаже имеются и салфетки для оргтехники, пропитанные специальным веществом. Естественно, используемая при этом мягкая ткань или специальная чистящая бумага должны быть совершенно чистыми! Ну и, конечно, еще только подбирая фотографии для сканирования, не поленитесь их обеспылить.

q  Резиновая груша (спринцовка) и мягкая кисточка полезны для удаления мусора с оригиналов. Пыль, волокна, волоски и тому подобный мусор крайне легко пристает к наэлектизованным оригиналам. Если подобную грязь не удалить перед сканированием, то эти дефекты непременно скажутся на качестве сканирования.

q  Избегайте интерполяции и не сканируйте с разрешением, превышающим оптическое разрешение сканера. Специалисты советуют сканировать с разрешением, равным целой доле от оптического разрешения сканера. Причина подобных рекомендаций проста. Если вы выберете какое-то другое входное разрешение, то сканеру придется заниматься математическими упражнениями при определении значений цвета или полутонов для каждого пикселя, и в процессе усреднения может быть нарушена тоновая целостность оригинала.

q  При сканировании с целью распечатки результата следует использовать разрешение и число цветов не больше, чем у принтера. Например, если разрешение принтера 300 dpi, следует сканировать с разрешением не больше 300 dpi.

q  Переведите свои домашние архивы слайдов и фотографий в цифровую форму. Это полезно с многих точек зрения:

·                Это диктует технический прогресс. Сейчас уже многие имеют дома компьютеры и просмотр слайдов и фотоизображений удобно проводить на мониторе в виде слайд-шоу и электронных фотоальбомов. При этом вы можете применить различные эффекты и надписи, отретушировать ваши фото и т.д.

·                Появляется возможность быстрого использования архива изображений для различных целей, например, для использования в Интернет службе знакомств или поздравлений друзей.

·                Правильным сканированием и последующим ретушированием вы улучшите оригиналы и предотвратите порчу слайдов и фотографий от времени и частого использования.

·                Вы существенно поднимите свой профессиональный уровень. Несколько сотен сознательно обработанных изображений - это богатый опыт и хорошие навыки.

·                Полученные сканированием  цифровые фотографии можно записать на CD в формате JPG на разрешение экрана 800х600 — тогда каждое изображение займет у вас примерно 200Kb дискового пространства и на обычный CD поместится около 3000 изображений.

Закрепление пройденного

q  В планшетных сканерах микродатчики ПЗС размещаются на кристалле в одну линию (для трехпроходного сканирования) или в три линии (для однопроходного сканирования). Такая конфигурация позволяет устройству производить выборку всей ширины исходного аналогового изображения и записывать его как полную строку. Каждый раз, когда ПЗС производит выборку строки исходного изображения, он передает заряды (пропорциональные аналоговому значению градации яркости) на АЦП, преобразующие их в двоичные данные. После этого ПЗС очищается и готов к получению электрических зарядов со следующей строки изображения. В современных сканерах этот процесс занимает малую долю секунды.

q  Объективным средством оценить изображение является гистограмма — график отображающий распределение пикселей (точек) изображения по уровням яркости. Этих уровней 256 (от 0 для черного цвета до 255 для белого). Такое же распределение можно посмотреть и в отдельных каналах (аддитивных составляющих цвета Red - красный, Green - зеленый, Blue - синий).

q  Кроме характера изображения, на гистограмме наглядно виден уровень яркости в самых светлых и темных местах изображения. Эти области называются соответственно "белой" и "черной" точками данного изображения. Это очень важные понятия в цветокоррекции. Часто можно существенно преобразить картинку одной лишь установкой нужных значений для белой точки.

q  "Белая" точка не обязательно должна быть абсолютно белой, т.е. когда ее яркость равна 255. Для полиграфии за уровень белого в изображении принимают такой процент красочного покрытия, который может быть гарантировано воспроизведен в печати. Например, для высококачественной печати на мелованной бумаге яркость "белой" точки принимается равной 245 (96%) или в системе триадных красок: Cyan-5%, Magenta и Yellow по 3% и Black - 0%. Для газетной бумаги - 6-8%. Для "черной" точки в печати тоже не применим абсолютно черный цвет. Это связано с ограничением на количество наносимой на оттиск краски и обычно на превышает 320-350% в системе CMYK (4% - в процентной шкале яркости). Если изображения сканируются для использования только на экране компьютера, например для Интернета, то значения "белой" и "черной" точек могут быть 255 и 0 соответственно.

q  Разрешение прямо связано с размерами выходного файла. Например, оригинал размером A4, отсканированный с разрешением 75 dpi будет иметь размер 1,6 MB, а увеличение разрешения в два раза до 150 dpi увеличит размер файла почти в четыре раза до 6,3 MB. То же изображение при 300 dpi приведет к увеличению файла до 26,2 MB.

q  Большинство современных сканеров подключаются к шине USB — в этом случае в процессе работы устройство быстрее высвобождает ресурсы ПК, хотя на общую производительность это почти не влияет, т.к. сказывается "медлительность" сканирующего механизма.

q  В комплект поставки современных сканеров входит определенный набор приложений — управляющая программа, менеджер изображений, графический редактор и система оптического распознавания текста. Как правило, это ПО "облегченных" версий, функциональность которых ограничена. И если для начинающих пользователей оно подойдет, то для более опытных владельцев сканеров имеет смысл установить программы с большими возможностями.

q  Если публикация предназначена для печати в типографии, проконсультируйтесь с работниками типографии перед сканированием картинок. Лучше всего попросить их выполнить сканирование, так как обычно в типографии обеспечивается сканирование с более высоким качеством.

q  Динамический диапазон (иногда называемый диапазоном плотности) определяет гладкость переходов между смежными тонами в оцифрованном изображении. Эти термины могут относиться как к оригиналам, так и к сканирующим устройствам. Применительно к оригиналам, диапазон плотности имеет значение от 0 до 4 D (dencity, оптическая плотность) и описывает непрозрачность прозрачных оригиналов или поглощательную способность отражающих оригиналов. Применительно к оцифровывающим устройствам, динамический диапазон описывает способность устройства воспроизводить тонкие тоновые изменения и выражает различие между самыми светлыми (dmin) и самыми темными (dmax) тонами, которые может считывать данный инструмент. С ростом динамического диапазона (диапазона плотности) сканера или оригинала расширяется диапазон градаций яркости, который сканер может считывать, а оригинал задерживать или поглощать. Чем шире динамический диапазон устройства, тем больше видимых деталей изображения он может вводить. Это особенно справедливо для теней (самых темных областей изображения), где труднее всего точно считать детали изображения из-за ограниченного количества световой энергии, передающей теневые детали в режимах пропускания или отражения. 

Вопросы для самопроверки

q  Что такое цифровое изображение?

q  Как конструкция сканера влияет на его параметры?

q  Что такое интерполяция?

q  Чем горизонтальное разрешение сканера отличается от его вертикального разрешения?

q  Чем dpi похоже (отлично) с lpi?

q  Что такое глубина цвета?

q  Как вы понимаете термин “динамический диапазон сканера”?

q  Чем “хороший” драйвер сканера отличен от “плохого”?

q  Для чего предназначены тестовые таблицы (шаблоны)?

q  Что такое муар и как с ним можно бороться?

q  Для чего служат гистограммы?

q  Назовите, какие характеристики должен иметь профессиональный сканер для DTP?

q  Что характеризуют белая и серная точки?

q  Как можно бороться с кольцами Ньютона?

q  Какую оптическую плотность имеет негатив?

q  Какому изображению соответствуют гистограмма на рис. 18 (светлому, темному, нормальному?

Рис. 18. Гистограмма изображения

 

Скачано с www.znanio.ru