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扫描技术知多少 当今扫描技术及发展漫谈

  扫描仪从诞生之日起,距今已有数十年的历史,而进入寻常百姓家却也经历了一个漫长的过程。其主要原因多半是集中在其技术含量较高,所以导致普通用户不易掌握,故而关注这个领域的人群也就不在多数。但是我们说,扫描仪产品并没有走到行将灭亡的地步,其技术依然在向着更高、更成熟的方向发展,而它的应用领域也向着更为广阔的方向发展。   图像更清晰   扫描仪的成像原理与传统相机相仿,扫描图像的清晰度是和扫描透镜息息相关的,所以各生产厂家在对于透镜的设计上都各显神通。EPSON最新的“On-ChipμLens”技术即是利用感光元件上方的微小透镜将光线集中投射在元件感光性能最好的中心部位,在使用扫描仪的过程当中以拥有更好的输出效果,如EPSON Perfection 2400 Photo。而UMAX在这方面开发出了自动调校技术,即在扫描文件时,负责调整焦距的电机组会被自动激活,扫描仪通过精密的焦距调节伺服系统,精确测量镜头与稿件之间的距离,无论原稿是平面还是立体,所合成的图像均会保持原有的锐度和深度。双镜头扫描技术是UMAX在镜头设计方面的又一力作,它是在不改变精度的情况下,通过两组不同焦距的专业镜头的光学组合,根据使用者选定的扫描解析度自动调整焦距,缩小扫描范围。比如:将扫描宽度缩小为3.4英寸时,则扫描精度即可提高到3000dpi,如UMAX Power Look 1100。   而在透镜方面下足了功夫之后,CCD也同样备受厂家的重视。EPSON在这方面使用了矩阵CCD的影像技术,它是在保证像素数不变的情况下,大幅度增加CCD的面积(EPSON矩阵CCD的面积是普通CCD面积4倍),从而提供了更高的速度指标和感光性能。而在惠普的智能扫描技术里,运用双CCD扫描仪的交错像素设计来实现2400dpi的高光学分辨率。即在CCD传感器组中包含两套像素单元:低分辨率部分(5000像素点)的传感器单元具有较大的信号感受面积,可以提供高速、高质的扫描,光学分辨率为600dpi;而高分辨率部分采用了6条感光元件(红、红、绿、绿、蓝、蓝),每两条同色感光元件错开半个像素的位置,因此每条传感器都具有10000像素点。而每次扫描过程中,利用特殊的算法把6条传感器的数据结合在一起,就可以实现2400dpi的有效光学分辨率,即放大了图像又不失细节的展现,如hp 5400c、5470c。可见,运用双组设备协同工作的设计思路非常有利于提高扫描的最终效果,将是今后一种非常流行的方案。   色彩更逼真   扫描色彩是最终成像的主要组成部分,也是各大厂商极力研究的对象。色彩的艳丽逼真可以为扫描效果增添不少的活力,所以苏州明基的“微雕”扫描技术自2001年夏末开始就逐步加入到其相应的产品当中,它是把棱镜、反射镜、对焦镜头等硬件的光通过特性转换为特殊数据加入到色彩管理引擎中,大幅降低通过硬件处理造成的光学损失,使色彩还原更加逼真,细节层次更加丰富,如明基5000E、7400UT等。EPSON在色彩的研究上使用的是动态范围控制技术,它是在对透射原稿暗部及高光区域进行扫描时,自动调整曝光时间及r曲线,以达到增强图像细节,获得高质量扫描图样的结果。   在色彩方面,UMAX更是不惜余力,同时推出了“BET”(Bit Enhancement Technology,位元增强)技术和Magic Match色彩校正技术以及Kodak色彩管理系统。应用“BET”技术,能将影像的位元有效扩充,即使经过影像处理,资料也能被完整的保存下来。这样就能完整重现细微色阶,另外还可以增加影像的浓度域(Density Range,表示扫描仪所能表现的灰阶层次),使扫描仪能够表现出更深更黑的细节。并且,“BET”技术还能有效降低影像杂点,展现更平顺的色调曲线。而Magic Match色彩校正技术和Kodak色彩管理系统是为了保证扫描仪能够更加完美地重现色彩,UMAX对每一台扫描仪进行管理的方法。通过该系统,厂家可以制定出每一台扫描仪的色彩补偿表并写入其ROM芯片中,在用户使用时,由扫描软件读出ROM芯片中的数据,再通过Magic Match色彩校正技术进行校正,从而获得完美的色彩还原效果。由此,我们也可以看出,厂家对于增强色彩都是费尽了心机,而如何更好的滤噪去杂将是他们以后继续研究深入的课题。   速度更快捷   在扫描仪的接口方面,今年各厂家不仅使用了USB的标准形式,而且还相对普及了USB2.0标准,其数据传输率已经提高到原来的40倍,从而最大限度地提升了大幅面、高精度扫描的工作效率。   微步进驱动技术,它是以EPSON为首,多家厂商共同使用的一种降噪方法。它是利用最小的运动步幅来实现在扫描分辨率的大多数范围内扫描头的平稳运动,从而避免往复运动的种种缺点,使扫描速度、降噪水平、图像质量有了本质的提高。   另外,在操作扫描的内部核心方面,厂商也有所考虑。比如:CPU主控技术是以增加扫描仪内置缓存容量,并采用高频微处理器的方法,使图像的采集速度大大提高;超级预扫技术,以提高电机移动速度降低扫描精度的方法进行快速预扫;无损数据压缩技术,以数字压缩来减小数据量,从而达到有效改善工作效率的目的。此外,现在的高速扫描仪还实现了自动送纸器、批量高速直接文件扫描等功能,以节省工作过程来实现高效输出。   使用更方便   在使用的便利方面,厂商今年也是大做文章。首先,与去年的产品相比,功能按键的应用已经非常普及,依据不同用户的需求,开发出多功能智能按键式扫描仪成为了目前厂家设计的一个标准。而在快速扫描、复印、E-mail等标准键之外,自定义功能为用户的个性化需求提供了更加广阔的使用空间。   便携性同样也是扫描仪设计的又一趋势,这与超薄CCD的推出不无关系。比如清华紫光推出的Uniscan S280微型扫描仪,其感光组非常轻巧,6cm厚度的机身,放在公文包里可以专门用来扫描名片、身份证等,非常实用。   对于商务用户来说,扫描仪的OCR中文识别是一项非常重要的功能。例如惠普的全自动OCR技术即可识别多个语种,并且无需启动OCR软件就可以将文本图像转化为可编辑的文本,同时识别各种字体大小,保留粗体、斜体及下划线属性等。   用途更广泛   在广泛的用途中,今年的扫描仪开始加入了大幅面、双平台、网络连接、集群工作等更多的功能,而透扫、3D全景扫描等过去在专业领域才能见到的功能,现在也开始在家用机上初露端倪。相信扫描仪产品在今后不管何如发展,它的最终目的都是最大限度地方便用户,那么高集成、多功能、全方位、智能化的扫描仪产品将离我们越来越近。
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