Podobné dokumenty
Skenery princip, parametry, typy

Rastrová a vektorová data

Grafický návrh v oděvním designu

Počítačová grafika 2. Opakování. Úprava barev a tónů. Retuše a efekty.

Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání. Akademie - VOŠ, Gymn. a SOŠUP Světlá nad Sázavou

KOPÍROVACÍ PROCES. Podstata kopírovacího procesu je založena na:

Kótování na strojnických výkresech 1.část

Osvětlovací modely v počítačové grafice

INFORMATIKA počítačová grafika- rozdělení

Ėlektroakustika a televize. TV norma ... Petr Česák, studijní skupina 205

21 SROVNÁVACÍ LCA ANALÝZA KLASICKÝCH ŽÁROVEK A KOMPAKTNÍCH ZÁŘIVEK

Pracovní listy s komponentou ICT

DUM: VY_32_INOVACE_591

Manuální, technická a elektrozručnost

LED svítidla - nové trendy ve světelných zdrojích

ZPRACOVÁNÍ OBRAZU přednáška 5

Digitální fotografie

Digitální tlakoměr PM 111

Fraktální analýza tiskových struktur

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Data v počítači EIS MIS TPS. Informační systémy 2. Spojení: jan.skrbek@tul.cz tel.: Konzultace: úterý

MS měření teploty 1. METODY MĚŘENÍ TEPLOTY: Nepřímá Přímá - Termoelektrické snímače - Odporové kovové snímače - Odporové polovodičové

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

MATEMATIKA A BYZNYS. Finanční řízení firmy. Příjmení: Rajská Jméno: Ivana

Příručka uživatele návrh a posouzení

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 16. ZÁKLADY LOGICKÉHO ŘÍZENÍ

TECHNICKÉ KRESLENÍ A CAD

1 BUBNOVÁ BRZDA. Bubnové brzdy používané u vozidel jsou třecí s vnitřními brzdovými čelistmi.

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

7. Stropní chlazení, Sálavé panely a pasy - 1. část

Mikromarz. CharGraph. Programovatelný výpočtový měřič fyzikálních veličin. Panel Version. Stručná charakteristika:

Veletrh. Obr Měřeni účinnosti ohřevu. Oldřich Lepil, Přírodovědecká fakulta UP Olomouc

Vláda nařizuje podle 133b odst. 2 zákona č. 65/1965 Sb., zákoník práce, ve znění zákona č. 155/2000 Sb.:

Společnost EPSON posouvá domácí skenování na vyšší úroveň...

VI. Finanční gramotnost šablony klíčových aktivit

SRF08 ultrazvukový dálkoměr

Mikroskopická obrazová analýza větších částic

Karel Johanovský Michal Bílek SPŠ-JIA. Tiskárny. Řetězové Bubnové Znakové. Jehličkové Inkoustové Laserové. Tepelné Voskové Sublimační

účetních informací státu při přenosu účetního záznamu,

19 Jednočipové mikropočítače

-1- N á v r h ČÁST PRVNÍ OBECNÁ USTANOVENÍ. 1 Předmět úpravy

Gymnázium Jana Pivečky a Střední odborná škola Slavičín. III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

WLM-01B - 0.7W. LED moduly WLM-01B - 0.7W 12V. Specifikace IP SMD LED Modul. Barvy:

Specifika digitalizace v muzeích dvourozměrné předlohy. Praha

STÍRÁNÍ NEČISTOT, OLEJŮ A EMULZÍ Z KOVOVÝCH PÁSŮ VE VÁLCOVNÁCH ZA STUDENA

- regulátor teploty vratné vody se záznamem teploty

Mezní kalibry. Druhy kalibrů podle přesnosti: - dílenské kalibry - používají ve výrobě, - porovnávací kalibry - pro kontrolu dílenských kalibrů.

Pokyny České pošty pro označování Doporučených zásilek čárovými kódy

Specialista pro vytvá řenívztahů Specialist for Creating Relations

Tlačítkový spínač s regulací svitu pro LED pásky TOL-02

LED osvětlen. tlení. telné zdroje LED. LED diody. spektrum LED. Ing. Jana Lepší

Rychnov nad Kněžnou. Trutnov VÝVOJ BYTOVÉ VÝSTAVBY V KRÁLOVÉHRADECKÉM KRAJI V LETECH 1998 AŽ

Přednášky z didaktiky informatiky a výpočetní techniky Jiří Vaníček, Informatika

Multifunkční kancelářská zařízení PIXMA přinášejí na trh revoluční technologii tisku

Č e s k ý m e t r o l o g i c k ý i n s t i t u t Okružní 31,

Staroegyptská matematika. Hieratické matematické texty

Příloha smlouvy č.1. Technické specifikace. Hlavní dalekohled do západní kopule

269/2015 Sb. VYHLÁŠKA

Počítačová gramotnost II Mgr. Jiří Rozsypal aktualizace

Vyšší odborná škola a Střední škola,varnsdorf, příspěvková organizace. Šablona 1 VY 32 INOVACE

CZ.1.07/1.5.00/

11. Počítačové sítě protokoly, přenosová média, kapacity přenosu. Ethernet

SOUHRNNÁ TECHNICKÁ ZPRÁVA Zákon č. 62/2013, Příloha č.5 k vyhlášce č. 499/2006

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

3. Restrukturalizace nebo manipulace s údaji - práce s rastrovými daty

ÚČEL zmírnit rázy a otřesy karosérie od nerovnosti vozovky, zmenšit namáhání rámu (zejména krutem), udržet všechna kola ve stálém styku s vozovkou.

Tel/fax: IČO:

Počítače s kuriózním hardwarem. Martin Damek, 2007

FINÁLNÍ ÚPRAVY II. Doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. fotografie je převzata z propagačních materiálů fy ramisch Guarneri

Úvod. Princip činnosti CRT

SPOJE ŠROUBOVÉ. Mezi nejdůleţitější geometrické charakteristiky závitů patří tyto veličiny:

11. Pravidla pro provádění informačních a propagačních aktivit

FILTR SRÁŽKOVÝCH VOD AS-PURAIN SROVNÁVACÍ TEST FILTRŮ

Navařování korozivzdorných trvrdonávarů pro rotační díly plunžrů hydraulických lisů. Zbyněk Bunda

ZAŘÍZENÍ PRO MĚŘENÍ DÉLKY

Kopírovací stroj D 2350

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Obsah. Obsah. Úvod... 7

ZADÁNÍ ÚZEMNÍ STUDIE (PRO LOKALITU Z5 ÚZEMNÍHO PLÁNU ŽELEZNÝ BROD)

Algoritmizace a programování

F 1.1. TECHNICKÁ ZPRÁVA

Příloha III TECHNICKÉ A PROVOZNÍ PARAMETRY VNITROZEMSKÝCH VODNÍCH CEST MEZINÁRODNÍHO VÝZNAMU

Oblastní stavební bytové družstvo, Jeronýmova 425/15, Děčín IV

Zefektivnění zadávání znaků na mobilním telefonu bez T9

Instrukce Měření umělého osvětlení

Optické přístroje. Lidské oko

obecně závazné vyhlášky o vedení technické mapy obce A. OBECNÁ ČÁST Vysvětlení navrhované právní úpravy a jejích hlavních principů

Rozdělení metod tlakového odporového svařování

Příznivé teploty pro vaše plasty

1. POLOVODIČOVÁ DIODA 1N4148 JAKO USMĚRŇOVAČ

Uplatňování nařízení o vzájemném uznávání u předmětů z drahých kovů

Společné stanovisko GFŘ a MZ ke změně sazeb DPH na zdravotnické prostředky od

NÁVRHOVÝ PROGRAM VÝMĚNÍKŮ TEPLA FIRMY SECESPOL CAIRO PŘÍRUČKA UŽIVATELE

Návod na použití kamerového systému do přívěsu

Muzea a digitalizace

Světlo. barevné spektrum

Obsah 1. Grafický manuál firmy 2. Podklady grafického manuálu 3. Varianty loga 4. Logo a logotyp

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ OHYB SVĚTLA

DUM 05 téma: Základy obsluha Gimp

Základy zpracování obrazů

Transkript:

PLOŠNÉ SKENERY Flatbed Scanners K reprodukování obrázků, jako jsou například fotografie nebo originální umělecká díla v tištěných publikacích, je nutné je převést do digitální formy neboli zkonvertovat je do formátu, který počítač dokáže načíst a zpracovat, a to buďto skenerem, nebo jiným zařízením pro digitalizaci. Skener je technickým mezičlánkem mezi obrazovými předlohami na vstupu a jejich počítačovou formou. Obrazové předlohy na výstupu ze skeneru nabývají digitalizované podoby, která se dá dále zpracovávat pomocí počítače. Funkce a možnosti těchto kdysi velmi nákladných přídavných zařízení počítačů se v posledních letech velmi rozšířily. V souladu s vývojem technologií se zlepšila především rozlišovací schopnost skenerů a kvalita jejich výstupů. Naopak ceny skenerů, zvláště těch nižší a střední třídy výrazně klesly. Dnes už nelze mluvit pouze o snímání obrazových předloh z papírových podkladů. Současné skenery jsou schopny snímat i diapozitivy a existují již i speciální skenery, které snímají obraz trojrozměrných objektů. SKENER Skener (nebo též psáno anglicky scanner) je elektronické zařízení, které převádí grafickou informaci do elektronické, počítači srozumitelné podoby. Se skenerem se tedy setkáme například při nákupu v supermarketech, kdy pokladní použije snímač (skener čárového kódu), jenž přečte na zboží natištěný čárový kód a převede jej na informaci, která je potom dále zpracována pokladnou - tedy počítačem. To je příklad jednoúčelového zařízení - skeneru. V praxi většiny počítačových uživatelů je však skener synonymem pro zařízení sloužící k převodu obrázků do počítače (typu PC nebo Mac) za účelem jejich dalšího zpracování, uložení, tisku nebo "digitálního zveřejnění". 1

WHAT EXACTLY DOES A SCANNER DO? A scanner converts pictures, graphics, drawings, photographs or text into digital characters for transfer to a computer. The transferred object can then be edited in diverse ways with the aid of image editing software, or "read" with the aid of text recognition software. The primary task of a scanner is to digitize a two-dimensional document, e.g. a sheet of paper or a page of book. Digitization involves creating an image of the original document based on digital data, as opposed to an analog process, as is the case with film, for example. FUNKCE A PRINCIP SKENERU Funkcí skeneru je převod obrazové předlohy pomocí optoelektronického snímacího zařízení do její digitalizované podoby posloupnosti nul a jedniček. Ve spolupráci s příslušnou programovou podporou se z této posloupnosti nul a jedniček vytvoří digitalizovaný obraz a ten se potom uloží v některém z grafických formátů datového souboru. Skenery slouží k sekvenčnímu snímání bodů předlohy. Princip snímání je založen na postupném čtení jednotlivých bodů předlohy. Každý sejmutý bod obsahuje informace o optické hustotě šedé nebo tónu, sytosti a světlosti barvy. Tato data jsou snímána senzory (čidly, které kóduje optoelektronický signál do digitální podoby, optickou hustotou šedé rozumíme míru zčernání jakékoliv světlocitlivé vrstvy. Princip práce si lze představit tak, že se na obrazovou předlohy položí pomyslná síť a potom se zkoumá obsah jednotlivých čtverců sítě bodů. Hustota této sítě se nazývá rozlišení. Rozlišení se měří v počtu bodů na jeden anglický palec (tj. 2,54 cm) dpi (dots per inch). Schopnost skenerů pracovat s určitým rozlišením je jednou ze základních vlastností skenerů a vyjadřuje kvantitu informace. Čím více bodů tvoří výsledný obraz, tím kvalitnějšího, jemnějšího prokreslení obrazu lze dosáhnout. Čím méně bodů, tím hrubší je naopak kresba obrazu. U černobílých předloh skener rozlišuje pouze mezi černou a bílou, u předloh s různými hustotami šedé musí rozpoznat v každém čtverci hustotu šedé a u barevných předloh rozkládá barvu každého čtverce na tři základní barvy: červenou, zelenou a modrou. Ze světelného zdroje dopadá světlo na předlohu, odráží se od ní (průhledovou předlohou prochází) do optoelektronického systému skeneru, jehož světelná čidla načítají intenzitu odraženého (prošlého) světla. Před vstupem do optoelektronického systému je světlo zaostřováno redukčním objektivem. 2

Světelným čidlem je u plošných skenerů sada CCD prvků (Charge Coupled Device), což jsou prvky pro přenos elektrického náboje (u rotačních skenerů je to zařízení PMT, ve kterém načítá intenzitu odraženého světla fotonásobič). Podle změn intenzity světla mění čidla napětí vytvářeného signálu. Analogové (spojité) výchylky elektrického napětí převádí skener na digitální hodnoty. Tyto výchylky napětí jsou způsobeny různou hodnotou intenzity světla odraženého do předlohy. Číselné hodnoty vzniklé při přeměně analogového signálu slouží k vytvoření digitální podoby obrazu předlohy. Na výstupu již jsou: černá (0) nebo (1) u černobílých skenerů hodnoty, které odpovídají rozsahu podporované stupnice šedé u monochromatických skenerů hodnoty, které odpovídají rozsahu podporované stupnici odstínů pro každou základní barvu u barevných skenerů Při zkoumání obsahu jednotlivých bodů pomocí výše uvedeného technického principu se pro každý bod vytvoří jeho popis zakódovaný d posloupnosti nul a jedniček, tj. vytvoří se jeho bitová podoba. Počet bitů, které skener použije pro zakódování jednoho bodu určuje možnost počtu zaznamenaných kombinací šedé nebo barev. Každá kombinace představuje jeden stupeň šedé nebo jeden odstín barvy. Schopnost vyjádřit určitý počet odstínů barvy se nazývá barevná hloubka. Čím více barev lze v obrázku uplatnit, tím více informací je třeba pro každý bod obrazu uchovat. Barevná hloubka obrázku určuje počet barev, které lze v obrázku použít. Každý bod obrazu je popsán hodnotou, v níž je barva zakódována. Obrazová data jsou vyjádřena v bitech. Černobílý obrázek obsahuje pouze dvě barvy, které lze vyjádřit pouze v 1 bitu (0 nebo 1). Dvěma bity se vyjadřují 4 barvy, čtyřmi bity již 16 barev, atd. Čím větším počtem bitů se popisuje barva bodu, tím více barev, resp. více barevných odstínů lze kódovat. Čím více bitů, tím lze zobrazit více odstínů a tím věrněji je předloha sejmuta, avšak tím více bude také zabírat místa v paměti, zpracování bude déle trvat atd. 3

Obrazová předloha je tedy převedena do jednotlivých bodů, které jsou v digitální podobě zaznamenány ve formě bitů a každý bit je fyzicky představován nulou nebo jedničkou. Od bitů, jejichž pomocí je obrazová předloha zakódována, je odvozen i pojem bitová mapa neboli bitmapa. Z uživatelského pohledu jsou důležité tyto vlastnosti skenerů: rozlišení při snímání podporovaná barevná stupnice (počet stupňů šedé, počet odstínů barev čas snímání a způsob snímání (řádky, stránka) největší možný formát předlohy kompatibilita s grafickou kartou a řadičem v konkrétním počítači kompatibilita s formáty dat (resp. výstupní formáty souborů a barevné modely) další možnosti zařízení (nastavené počtu bitů, snímání předlohy v šedé nebo v barvě, potlačení efektu moaré, řízení jasu, korekce barev nebo kontrastu, automatické vyhlazování křivek, snímání pouze zvolených barev atd.). THE TYPES OF SCANNER Various types of scanners are commercially available: hand-held scanners, pull-in scanners, flatbed scanners, slide and photo scanners and - in the professional range at prices above DM 50,000 - so-called drum scanners. The latest products on the market are so-called 3-D scanners, which scan the object in three dimensions and transfer the resultant threedimensional image to the computer. Hand-held scanners are commonly encountered at supermarket checkouts, where they read the prices of articles from bar codes on labels. Handheld scanners are unsuitable for scanning larger objects, however, as their scan width of 105 mm offers only a very limited read-in radius. The widespread flatbed scanners are considerably more convenient and efficient. STOLNÍ PLOŠNÉ SKENERY (FLATBED SCANNERS) Stolní plošné skenery snímají předlohu, která je položena na skleněnou desku, přičemž pod touto deskou se pohybuje snímací mechanismus, který je uložen v těle skeneru. Plošné skenery jsou tudíž konstrukčně nejnáročnější a tedy i dražší, ale poskytují vysoce kvalitní výstup při snímání tištěných předloh. Jejich nevýhodou jsou větší nároky na místo. Plošné skenery se v masovém měřítku vyrábějí pro předlohy do formátu A4, méně potom pro A3. All scanners work on the same principle of reflectance or transmission. The image is placed before the carriage, consisting of a light source and sensor; in the case of a digital 4

camera, the light source could be the sun or artificial lights. When desktop scanners were first introduced, many manufacturers used fluorescent bulbs as light sources. While good enough for many purposes, fluorescent bulbs have two distinct weaknesses: they rarely emit consistent white light for long, and while they're on they emit heat which can distort the other optical components. For these reasons, most manufacturers have moved to "cold-cathode" bulbs. These differ from standard fluorescent bulbs in that they have no filament. They therefore operate at much lower temperatures and, as a consequence, are more reliable. Standard fluorescent bulbs are now found primarily on low-cost units and older models. HOW DOES A FLATBED SCANNER WORK? An original document is placed on the surface of the scanner (usually a sheet of glass with a cover to afford protection from incident light) and illuminated by means of a fluorescent tube. A reflector system projects the light reflected from the document onto the so-called CCD chip (= charge coupled device). This chip then acts like an "electronic eye", scanning each line dot by dot and determining the brightness and color values. An analog/digital converter subsequently converts these into digital values, i.e. numbers. Ploché skenery se vyrábějí ve dvou vyhotoveních: s nepohyblivou předlohou při snímání a s pohybujícím se snímacím ramenem (nejčastější případ), nebo s pohybující s předlohou. Existuje i řešení, při kterém se předloha upíná do flexibilního rámečku, který se posouvá po obvodu virtuálního bubnu za použití CCD detektoru. Je to konstrukčně nenáročný skener se zajímavými parametry a cenou. 5

V posledním čase se objevili levné a jednoduché plošné skenery pro nenáročné použitím využívající technologii CIS (Contact Image Senzor). Neobsahují žádnou optiku, výbojku, ani CCD prvky. Jsou vybavené řádkem silikonových detektorů, které se pohybují ve vzdálenosti 1 až 2 mm od předlohy, osvětlované těsně při sobě uspořádaných červených, zelených a modrých LED-diod. Tyto skenery mohou být velmi ploché, lehké a mají minimální spotřebu energie. V tomto oddíle se zaměříme opět na dnes nejrozšířenější skenery skenery plošné. Uvedené zákonitosti však platí obecně pro jakékoliv snímání tištěných předloh... NASVÍCENÍ Dokument je nutné ve skeneru nejdříve nasnímat. Základním požadavkem je dobré a rovnoměrné osvícení předlohy po celé její ploše. To zajišťovala u plošných skenerů donedávna tzv. "chladná katodová lampa", neboli zářivka. Výhodou tohoto řešení je vysoká intenzita produkovaného světla, nevýhodou pak nerovnoměrné osvětlení (nejvíce světla je vyzařováno uprostřed). Aby byl tento nedostatek v co možná největší míře odstraněn, je zářivka obvykle doplněna systémem zrcadel, které vrací odražené světlo na místo, kde je ho potřeba. Novější řešení u tzv. CIS technologie využívá řadu luminiscenčních LED diod. Všechny použité diody jsou přirozeně stejné a to zaručuje maximální možnou stejnoměrnost osvětlení po celé šíři snímaného dokumentu. Osvětlovací a snímací mechanizmus se postupně posouvá po předloze a snímá jeden řádek za druhým. CCD Kombinace zářivka optická soustava snímací prvek CCD je klasická technologie, nazývaná CCD. Skenery vybavené tímto způsobem snímání jsou trochu dražší, choulostivější na poškození, ale mají lepší barevnou citlivost. CIS V poslední době přibývá na trhu množství skenerů s technologií osvitu CIS. Nejedná se o nic jiného, než o dvě řady diod, jednu vysoce svítivých LED-diod a řadu diod snímacích. Kladem jsou nižší výrobní náklady a tudíž nižší cena CIS-skenerů, menší rozměry a větší 6

odolnost. Nevýhodou je naopak nižší svítivost a citlivost (to se projeví například při snímání jemných barevných odstínů nebo třeba u silnější rozevřené knihy ve hřbetu). PRINCIP ČINNOSTI PLOŠNÝCH CCD SKENERŮ Populární plošné skenery využívají na snímání světla technologii CCD soustavy tisíce polovodičových elementárních detektorů mikrometrových rozměrů, seřazených do řad a vytvořených na jedné křemíkové podložce ( čipu ). Pohyblivé rameno s podélným zdrojem světla a zrcadlem za pomoci dalšího zrcadla a fokuzační optiky usměrňuje obraz jednoho nebo několika řádků předlohy na podélný detektor, čím se postupně po řádcích sesnímá celá předloha. Rozlišení je dané hustotou elementárních detektorů na CCD senzoru a jemností řádkování. CCD prvky se během expozice řádku lineárně generují kumulují fotonáboje a po expozici je bezztrátově přesunují podél řady na výstup směrem k A/D převodníku, čím se vyprázdní a připraví na expozici dalšího řádku. Na separování barevných složek v jednopřechodovém systému se využívá tzv. trojlineární CCD detektor, kde se řady elementárních prvků střídavě pokrývají filtrujícími vrstvami typu R, G a B. Nedostatkem CCD prvků je kumulování tmavého šumu během expozice, což snižuje citlivost ve stínech. Jiný nedostatek je možnost přeexponování, zahlcení fotoelementu fotonábojem s důsledky na okolní pixely. SNÍMÁNÍ DAT POMOCÍ CCD CCD je fotosensitivní silikonový obvod, který měří světlo odražené nebo vysílané z obrázku a výsledek konvertuje z analogových na digitální data. Je vyroben z tisíců maličkých senzorů, které v závislosti na dopadajícím světle registrují analogový elektrický náboj. Liší podle jejich citlivosti na světlo a v rozhodující míře ovlivňují rozlišení snímacího zařízení, rozsah barev a přesnost barevné informace, kterou mohou detekovat. Přesnost informace CCD senzorů je ovlivněna šumem (elektrickým rušením signálu), který může ovlivnit body ve výsledném obrazu při snímání. HOW IS THE LIGHT CONVERTED INTO DIGITAL INFORMATION? Photocells are incorporated in the CCD chip. These cells split the incoming light into the primary colors of red, blue and green, in accordance with the additive color system which applies for optical devices, and convert these colors into electrical voltage. This voltage is transferred to the so-called A/D converter (analog-to-digital converter), which translates it into digital data the computer can read. Vlastní snímání může probíhat ve čtyřech různých režimech: čárová grafika (line art), polotóny (halftone), šedi (grayscale) a v barvě (color). Veškeré sejmuté obrázky (v kterémkoliv z těchto režimů) jsou uloženy jako bitmapové grafické soubory. 7

Line Art Formát čárové grafiky (Line Art) zabere při ukládání nejméně místa. Poněvadž se zaznamenává pouze bílá a černá, stačí pro každý bod pouze jedem bit paměti (nejmenší možná část). Uložení 1 znamená, že bod je černý, 0 znamená bílý. Tento formát se hodí při snímání textu nebo čárové grafiky (výkresů), naopak téměř nepoužitelný je pro snímání fotografií nebo obrázků s více odstíny. Halftone Technika polotónování (halftone) vznikala z potřeby pracovávat odstíny šedi na tiskárnách, které tisknou pouze černou barvou. Půltónové obrázky se tedy skládají z černých bodů v jemném rastru, který se lidským očím jeví jako různě světlá šeď. Grayscale Obrázek ve stupních šedi (grayscale) je ekvivalentní černobílé fotografii. Počítač zobrazuje patřičný odstín šedivé podle přiřazené hodnoty od 0 do 255, přičemž tato hodnota je přiřazena každému bodu v obrázku. Hodnota bodu 0 znamená, že je to bod černý, hodnota 255, že je bílý. Čísla mezi 1 a 254 znamenají příslušné odstíny šedi. Protože má tedy každý bod přiřazeno číslo odstínu od 0 do 255, je mu potřeba vyčlenit 8 bitů paměťového prostoru (vychází se z přepočtu do dvojkové soustavy: 256 = 2 na osmou, přičemž tato osmá mocnina udává počet potřebných bitů). Color Barevné obrázky jsou nejzajímavější, nejhezčí a proto i nejvíce používané. Televize i počítačové monitory používají pro vykreslení barev zachytitelných lidským okem kombinace červené, zelené a modré (RGB) barvy. Když se teď podíváte na monitor skrz silnou lupu, zjistíte, že bílý podklad této stránky je tvořen tisíci barevných bodů. Každý barevný bod se skládá ze tří bodů uvedených barev. Protože jsou to body malinké, slévají se našemu zraku a tvoří jednolitou barvu, třeba zrovna bílou. Elektronika monitoru může nastavovat intenzitu každého barevného bodu v 256 úrovních. Při úrovni 0 je bod zhasnutý a jeví se černý, při úrovni 255 uvidíte jasný modrý (příp. červený či 8

zelený) bod. Vzhledem k možným kombinacím intenzity tří bodů zobrazí monitor až 16,77 milionů různých barevných odstínů. PŘEVOD OBRAZOVÉ INFORMACE NA ELEKTRONICKOU Předlohu máme tedy patřičně nasvícenou. Nyní vstupují do hry tzv. snímače (CCD nebo CIS). Snímač pracuje (zjednodušeně řečeno) tak, že intenzita světla, které dopadá na jeho jednotlivé buňky je přeměněna na elektrický náboj o různé síle. Každý bod elektronické podoby obrazu je složen ze tří informací intenzity tří základních barev R (červená), G (zelená) a B (modrá). Každý bod snímané předlohy je tedy měřen třemi buňkami snímače každá buňka pomocí speciálních filtrů vyhodnocuje jednu z uvedených barevných složek bodu. V plošných skenerech jsou použity tzv. řádkové CCD nebo CIS snímače, použitý snímač tedy určuje maximální možné optické rozlišení skeneru. Z výše uvedeného vyplývá, že kvalita skeneru je přímo závislá na kvalitě použitého snímače a počtu jeho buněk. V současné době většina plošných skenerů používá snímače s rozlišením 300 nebo 600 dpi. Označení dpi udává, kolik bodů je snímač schopen změřit na vzdálenosti jednoho palce. CCD snímač s rozlišením 600 dpi má tedy 1800 buněk (každý bod je snímán třikrát) na každých přibližně 2,5 cm. Plošný skener určený pro formáty A4 má přibližně 15 000 buněk. Skenery s udávaným rozlišením 1200 dpi mají obvykle snímací prvek s rozlišením 600 dpi. Pohybující se snímací mechanismus je schopen na dráze dlouhé jeden palec změřit 1200 řádek předlohy, takže výsledné optické rozlišení elektronické podoby obrázku z takového skeneru je oněch 600 x 1200 dpi. Obdobně skenery označené rozlišením 600 dpi mají většinou snímač s rozlišením 300 dpi, který snímá předlohu v 600 krocích (řádkách) na palec. Většina prodávaných skenerů umí dále softwarově upravit počet bodů na mnohem vyšší hodnotu, přičemž každý původně vyhodnocený bod rozdělí na několik dalších bodů a na kvalitě programového vybavení potom záleží, jak dobře si skener poradí s barevnými odstíny přidělenými novým bodům. Tento proces zvládá však i naprostá většina dobrých programů pro úpravu obrázků. Kvalitu výstupu ze skeneru primárně a zásadně určuje jeho optické rozlišení a tím i ostrost výsledného elektronického obrazu. 9

Kromě počtu buněk na snímači jsme se zmínili také o jeho kvalitě. Ta je dána tím, jak věrně je schopen tento převodník obrazové informace na elektronickou reprodukovat barvy. Jednou vlastností, ze které je částečně patrná výsledná kvalita barevného podání, je barevná hloubka. Ta udává, kolik možných hodnot může mít elektrický náboj produkovaný jednotlivými buňkami snímače. Je udávána v bitech a větší číslo udává věší počet barev, který je schopen skener rozeznat. v praxi se u barevných skenerů setkáme s hodnotami 24 až 48 bitů. Dalšími činiteli, které ovlivňují barevné podání obrázku při jeho dalším zpracování, je skutečná kvalita snímače, kterou žádný výrobce neuvádí, věrnost barevného podání monitoru a rovněž kvalita tiskárny, na které případně upravený dokument uživatel tiskne. ZÁKLADNÍ POJMY SKENOVACÍ GRAFIKY Výsledkem skenování je digitální obraz, skládající se ze sítě pixelů s určenými tónovými hodnotami, které odpovídají obrazovému originálu pro každý pixel a pro každý barevný kanál (3 hodnoty pro složky R, G a B). Ty tvoří bitovou mapu, bitmapový soubor dat, který je ve vyhovujícím formátu uložen v operační paměti, anebo na datových nosičích. Problém nespojitých skoků digitálního vzorkování se řeší zjemňováním prostorového kroku při snímání předlohy, tedy zvyšováním rozlišení a zjemňováním dělení úrovně signálu na A/D převodníku. Optické rozlišení skeneru je maximální rozlišení, s jakým dokáže skener snímat. Je hraničním rozlišením obrazu bez použití interpolačních metod. Jednotkou je dpi (ppi). Optické rozlišení u plošných skenerů přímo souvisí s hustotou CCD prvků. Interpolované rozlišení skeneru (též softwarové) je maximální rozlišení skeneru za pomoci interpolačních algoritmů skenovacího programu. Použitelnost interpolačních metod závisí na charakteru motivu předlohy a použitého interpolačního algoritmu. Jeho účinek na konkrétní motiv není možné předem jednoznačně odhadnout. Bitová hloubka nebo počet tónových úrovní udává počet zvolených úrovní tónových hodnot pro každý barevný kanál. Počet barev nebo barevných tonů (též barevná hloubka) je daný součinem počtu stupňů šedé všech kanálů. Při 8 bitech na kanál je to 2 8 2 8 2 8 = 2 24 = 256 3, což představuje přibližně 17 milionů různých odstínů barev. D max je maximální hodnota optické hustoty (denzity), kterou dokáže skener sesnímat. Skenery běžně dosahují hodnoty D max 3,0 až 4,2. 10

Dynamický rozsah denzit ( D max = D max D min ) hovoří o maximálním tónovém rozsahu, který je skener při skenování jedné předlohy v jednom kroku schopný sesnímat. Běžně dosahují hodnoty D max 3 až 4. FIRMA EPSON A JEJÍ NOVINKA V ROZLIŠENÍ The number of photocells on the CCD chip indicates the scanner's maximum optical resolution. When 600 photocells are located on 2.54 cm (= 1 inch) of the chip, for example, this is referred to as a resolution of 600 dpi (dots per inch). The higher the scanning resolution, the better the image representation. The quality of the employed components is of decisive importance to the quality of the scan, however. EPSON scanners feature extremely high-quality technology. To date, EPSON is the only company to employ the so-called Double CCD Array, for example. The use of this patented EPSON technology provides a key advantage over rival products. Thanks to the special photocell configuration, these chips guarantee a high dpi count combined with outstanding color depth. In order to ensure that the subsequent processing speed does not suffer under this massive influx of data, EPSON incorporates extremely high-powered analog-to-digital converters in its scanners. The result: maximum speed and quality. Most EPSON scanners carry out the pre-scan and fine scan in the time that many other scanners require for the pre-scan alone. VÝHODY A NEVÝHODY PLOŠNÁCH CCD SKENERŮ Plošné stolní skenery jsou menší zařízení jednodušší konstrukce se širokým výběrem typů podle požadavků od běžné kancelářské po produktivní profesionální kvalitu. Dosahují maximálně optické rozlišení 2 000 až 5 000 dpi, D max 3,3 až 3,9 a dynamický rozsah D max 3,0 až 3,7. špičkové a drahé modely mají tyto hodnoty ještě o něco vyšší. Při snímaní barevných předloh využívají 14 až 16 bitů na kanál. Výhody rychlá a jednoduchá montáž předloh rozměr minimalizovaný na velikost předlohy a jednoduchá konstrukce nižší pořizovací náklady špičkové modely jsou rychlejší než levnější rotační skenery poměrně jednoduché skenovací programy možnost skenovat i hrubé a neohybné předlohy, např. knihy 11

možnost skenovat reliéfní (3D) předlohy, když reliéf nepřesahuje několik mm nižší náchylnost k tvorbě rušivých Newtonových kroužků Nevýhody nižší hodnoty D max a menší dynamický rozsah D max u běžných modelů nižší citlivost ve stínech nižší rozlišení a omezené zvětšování malých předloh nehomogenita obrazu při skenování odrazových předloh se strukturovaným povrchem (fotografický papír s matným anebo Helvetovým povrchem) nižší časová a tepelná stabilita CCD prvků, potřeba častější kalibrace Použitá literatura a odkazy: Horný, S.: Od DTP k pre-pressu. Grada Publishing, Praha. 1997 Panák, J., Čeppan, M., Dvonka, V., Karpinský, Ľ., Kordoš, P., Mikula, M., Jakucewicz, S.: Polygrafické minimum. Typoset, Bratislava. 2000. Corel CD Pre-press Labyrint http://home.pf.jcu.cz/%7etrublr00/skener/index.html http://www.microtek.cz/indexm.html http://www.pctechguide.com/18scanners.htm#ccd http://www.epson.cz/about/scanner/ http://zsudvora.orlicko.cz/informatika/skener1.htm http://www.pslib.cz/homedirs/hornik.pet/skenery.htm http://www.mustek.cz/skenovani.htm 12