認(rèn)識掃描儀
歡迎來到學(xué)習(xí)啦，本文為大家講解認(rèn)識掃描儀，歡迎大家閱讀借鑒，多學(xué)習(xí)，終身有益。
在掃描儀發(fā)明以前，面對一些帶有文字的檔案，美術(shù)圖形，以及一些美麗的圖案，人們總會想：如果能將這些都轉(zhuǎn)換到計算機里(電腦自動關(guān)機)，然后進(jìn)行必要的編輯，那樣該有多好啊!人們的這種夢想早已有之，只是找不到解決的方法，正所謂科技以人為本，于是科學(xué)家們開始努力探索解決的途徑。1984年，這種夢想成真，掃描儀面世了，它的發(fā)展史從此開始了。短短二十年間到底經(jīng)歷了什么樣的變化呢筆者對大量的資料進(jìn)行查閱，整理成文，希望能透過掃描儀的發(fā)展史能讓讀者加深對它的認(rèn)識，了解它的發(fā)展前景。
一、概述
掃描儀是一種捕獲影像的裝置，可將影像轉(zhuǎn)換為計算機可以顯示、編輯、儲存和輸出的數(shù)字格式。掃描儀的應(yīng)用范圍很廣泛，例如將美術(shù)圖形和照片掃描結(jié)合到文件中;將印刷文字掃描輸入到文字處理軟件中，避免再重新打字;將傳真文件掃描輸入到數(shù)據(jù)庫軟件或文字處理軟件中儲存;以及在多媒體中加入影像等等。
1884年，德國工程師尼普科夫(Paul Gottlieb Nipkow)利用硒光電池發(fā)明了一種機械掃描裝置，這種裝置在后來的早期電視系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，到1939年機械掃描系統(tǒng)被淘汰。雖然跟后來100多年后利用計算機來操作的掃描儀沒有必然的聯(lián)系，但從歷史的角度來說這算是人類歷史上最早使用的掃描技術(shù)。
掃描儀是19世紀(jì)80年代中期才出現(xiàn)的光機電一體化產(chǎn)品，它由掃描頭、控制電路和機械部件組成。采取逐行掃描，得到的數(shù)字信號以點陣的形式保存，再使用文件編輯軟件將它編輯成標(biāo)準(zhǔn)格式的文本儲存在磁盤上。從誕生到現(xiàn)在掃描儀產(chǎn)品種類紛繁復(fù)雜。
應(yīng)用掃描儀最多的領(lǐng)域是出版、印刷行業(yè)，此外還可以在辦公中用于資料制作、資料管理和檔案管理等。另外，如專用的卡片掃描儀、CT掃描儀等其它的掃描儀不在列舉之中。
二、技術(shù)
自1984年第一臺掃描儀問世以來，掃描儀經(jīng)歷了從黑白掃描、彩色三次掃描過度到現(xiàn)在的彩色、一次掃描儀，掃描儀技術(shù)的發(fā)展日新月異。下面筆者從掃描儀五個比較重要的因素的技術(shù)革新進(jìn)行分析，以此來探索掃描儀的發(fā)展道路。
(1)光學(xué)分辨率
掃描儀的分辨率可分為光學(xué)分辨率和最大分辨率，我們主要以“光學(xué)分辨率”為準(zhǔn)。光學(xué)分辨率一直是掃描儀產(chǎn)品最為關(guān)鍵的性能指標(biāo)，是影響掃描效果的清晰程度的最重要因素之一。
300dpi的產(chǎn)品曾經(jīng)在市場上盤踞多年，在經(jīng)過1999年的一場價格大戰(zhàn)的廝殺后終于黯然退出歷史舞臺，把掃描儀市場的主流地位讓給了600dpi的產(chǎn)品。2002年，國內(nèi)外幾大廠家風(fēng)風(fēng)火火地將1200dpi光學(xué)分辨率的掃描儀產(chǎn)品推向市場，從此600dpi難覓蹤影。到了2004 年，2400dpi光學(xué)分辨率的掃描儀成為市場的熱點。
(2)色位
色位是影響掃描效果的色彩飽和度及準(zhǔn)確度的最重要因素之一。這里(電腦自動關(guān)機)先介紹一個用來度量概念--位。位(Bit)是計算機最小的儲存單位，以0或1來表示位的值。愈多的位數(shù)可以表現(xiàn)愈復(fù)雜的影像信息。
依次從8 位灰階用來更精確地表現(xiàn)一般的黑白照片到用24 位彩色，通過紅綠藍(lán)信道結(jié)合后可產(chǎn)生 1677 萬種顏色的組合，此時的24 位的色彩也稱作全彩。然后又從36 位彩色到42位，再到48位，發(fā)展相當(dāng)迅速。
(3)掃描元件
掃描儀的核心部分是完成光電轉(zhuǎn)換的部件——掃描元件(也稱為感光器件)。目前市場上掃描儀所使用的感光器件主要有四種：電荷藕合元件CCD、接觸式感光器件CIS、光電倍增管PMT和互補金屬氧化物導(dǎo)體CMOS。
1969年
美國貝爾實驗室于發(fā)明CCD(Charge Coupled Device，電荷藕合裝置)，與電腦晶片CMOS技術(shù)相似，也可作電腦記憶體及邏輯運作晶片。CCD的感光能力相對低，但CCD技術(shù)不斷發(fā)展，又由于CCD的體積小、造價低，所以廣泛應(yīng)用于掃描儀。
1998 年，互補氧化金屬半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，簡稱CMOS) 誕生了，它是一種新型的圖像傳感技術(shù)。對于CMOS技術(shù)的研究已有數(shù)十載，但直到20世紀(jì)末把它應(yīng)用于制作圖像傳感器。CMOS的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比CCD簡單，耗電量只有普通CCD的 1/3左右，而且制造成本比CCD要低。
同年，一種基于CMOS技術(shù)的傳感器的接觸式圖像傳感器 (Contact lmage Sensor，簡稱CIS)也誕生了。CIS掃描儀將光源、聚焦鏡片及感應(yīng)器一同固定于一個外罩內(nèi)，不須調(diào)節(jié)、預(yù)熱，所以比CCD掃描儀起動快。CIS掃描儀體積比CCD掃描儀更小，而制造成本也更少，但品質(zhì)上還是比CCD稍遜一籌，并且CCD的技術(shù)比CIS要成熟。
(4)接口類型
掃描儀的接口是指掃描儀與電腦主機的聯(lián)接方式，目前掃描儀常見的接口方式有SCSI、EPP、USB三種。
1979年SCSI技術(shù)誕生。早期的掃描儀大都是SCSI接口。優(yōu)點是傳輸速度較快，掃描質(zhì)量高;缺點是需要開機箱安裝一塊SCSI卡，要占用一個ISA或PCI槽以及相應(yīng)的中斷，安裝相對復(fù)雜，有可能和其他配件發(fā)生沖突。
沒過幾年，EPP(Enhanced Parallel Port的縮寫)接口技術(shù)誕生。和SCSI的掃描儀相比，其速度較慢，掃描質(zhì)量稍差，但安裝方便，兼容性好，大多采用EPP接口的掃描儀后部都有兩(電腦沒聲音)個接口，一個接計算機，另一個接其他的并口設(shè)備(一般是打印機)。
1994年誕生USB(Universal Serial Bus的縮寫)技術(shù)，當(dāng)時是由 PC 界的幾位“巨人”——康柏、IBM、Intel和 Microsoft共同推出的，旨在統(tǒng)一外設(shè)如打印機、外置Modem、掃描儀、鼠標(biāo)等的接口，以便于安裝使用，取代以往的串口、并口和PS/2接口，USB 標(biāo)準(zhǔn)真正頒已經(jīng)是1996年了。又過了兩(電腦沒聲音)年，USB才迎來了真正的春天——業(yè)界巨頭們共同制定了USB1.1標(biāo)準(zhǔn)，使USB技術(shù)更加成熟可靠，真正發(fā)展起來。
(5)掃描儀配置軟件
掃描儀配置包括軟件圖像類、OCR類和矢量化軟件等，這里(電腦自動關(guān)機)不能不介紹OCR。簡單地說，OCR的基本原理就是通過掃描儀將一份文稿的圖像輸入給計算機，然后由計算機取出每個文字的圖像，并將其轉(zhuǎn)換成漢字的編碼。
早在1929年，Taushek就在德國獲得了一項有關(guān)OCR(光學(xué)字符識別)的專利。歐美國家為了將浩如煙海、與日俱增的大量報刊雜志、文件資料和單據(jù)報表等文字材料輸入計算機進(jìn)行信息處理，從50年代就開始了西文OCR技術(shù)的研究，以便代替人工鍵盤輸入。文字識別軟件(OCR)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了將印刷文字掃描得到的圖片轉(zhuǎn)化為文本文字的功能，提供了一種全新的文字輸入手段，大大提高了用戶工作的效率，同時也為掃描儀的應(yīng)用帶來了進(jìn)步。這是掃描儀發(fā)展史上一個具有重要意義的里(電腦自動關(guān)機)程碑。