Как мы уже выяснили, одной из проблем сканирования как негативов, так и слайдов является наличее «шумов» в изображении. Это явление особенно заметно при сканировании достаточно плотных (тёмных) оригиналов. Связано это с ограниченностью диапазона оптических плотностей ΔD scannner =D max -D min .

Например: сканер «Nikon Coolscan 4000» способен воспроизвести диапазон оптических плотностей 4.2 (так не хочеться никого огорчать... про Epson 1650, я уже выяснил его ΔD =3.0 :-)). Сканеры попроще имеют более скромные показатели.

Максимальный интервал оптических плотностей ч/б негатива 2.5 , ΔD max слайда = 3.0 , цветного маскированного негатива около 2.5 , но из-за наличия маски этот тип негативов обладает большим D min .

Я убеждён, что ΔD scanner =3.0 вполне достаточно для сканирования чего угодно, кроме, пожалуй, рентгеновских снимков. Проблема состоит в том, на каком участке негатива (слайда) находится этот ΔD scanner =3.0 . Попробую объяснить почему.

Тихон Баранов

Настольные сканеры появились в 80-х годах и сразу стали объектом повышенного внимания, но сложность использования, отсутствие универсального программного обеспечения, а самое главное, высокая цена не позволяли сканерам выйти за пределы специализированного использования.

С тех пор прошло не так много времени, но уже выделилось целое направление настольных сканеров, предназначенных в основном для офисного и домашнего использования. Причем, за последние несколько лет, благодаря невероятному снижению цен популярность сканеров выросла значительным образом. Цена хорошего планшетного сканера сегодня соизмерима с ценой хорошей видеокарты или принтера, поэтому логично продолжить покупку компьютера и принтера приобретением сканера.

Последние два года планшетные сканеры настолько упали в цене, и настолько вырос ассортимент предлагаемых моделей, что выбор этого устройства для конкретных задач стал более чем актуальным.

В предлагаемом материале хочется рассказать о строении планшетного сканера, разобрать особенности процесса сканирования и дать некоторые рекомендации в приобретении планшетного сканера.

Настольный сканер незаменим при работе с компьютером, если у Вас есть потребность делать вставки графических изображений или текстов с бумажных носителей в документы, создаваемые при помощи компьютера. Современные настольные сканеры достаточно просты в использовании, имеют интуитивно-понятный интерфейс, но существует ряд характеристик и особенностей, на которые следует обращать внимание при выборе сканера - оптическая система, программная часть TWAIN-модуль и интерфейс. Разберем все три части по отдельности.

Оптика и механика

Данная часть состоит из сканирующей каретки с источником света, фокусирующего объектива или линзы, прибора с зарядовой связью и аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Собственно весь процесс сканирования с участием всего перечисленного выглядит следующим образом. На прозрачное стекло под крышку сканера кладется изображение (текст, графика, фотография), подлежащее сканированию, "лицом" вниз. Дальше начинает движение каретка, совершающая путь, равный длине стекла. Расположенная на ней лампа с холодным катодом освещает изображение. При помощи фокусирующего объектива световой поток от изображения проецируется на прибор с зарядовой связью, где преобразуется в аналоговую информацию. Последняя в АЦП становится цифровой, т.е. битовой, и тем самым понятной компьютеру. Похожее аналого-цифровое (и наоборот) преобразование проделывает модем, поскольку информация по телефонным линиям передается в аналоговой форме.

Точная цветопередача при сканировании цветных изображений происходит путем разделения сканируемого цвета по трем основным составляющим - цветам: красному, зеленому и синему.

Здесь пару слов хочется сказать про понятие "глубина цвета", поскольку если информация о цвете хранится в битах, то глубина цвета - это определенное число бит. Стандартной ("истинной") можно считать глубину цвета в 24 бита на каждую точку, когда на цвета RGB приходится по 8 бит. Соответственно, при такой разрядности сканер воспринимает 16,77 млн. цветовых оттенков одной точки. Помимо 24-битных сканеров на сегодняшний день широко распространены 30-, 36-, 42- и даже 48-битные сканеры. Но что интересно: человеческий глаз "не рассчитан" на глубину цвета более 24 бит. Увеличение разрядности сканеров вызвано не желанием производителей подзаработать на истерии вокруг технологических гонок, причина в другом: аналого-цифровое преобразование приводит к появлению искажений в младших, наиболее "ранимых", битах, - 30-битные (и выше) системы не пропускают пустую информацию в компьютер, "вытягивая" на выходе глубину цвета до полноценных 24 бит.

Раньше для цветного сканирования приходилось использовать трехпроходную технологию. То есть первый проход с красным фильтром для получения красной составляющей, второй - для зеленой составляющей и третий=- для синей. Такой метод имеет два существенных недостатка: малая скорость работы и проблема объединения трех отдельных сканов в один, с вытекающим отсюда не совмещением цветов.

Решением стало создание True Color CCD, позволяющих воспринимать все три цветовые составляющие цветного изображения за один проход. True Color CCD является стандартом на данный момент и в мире уже никто не выпускает трехпроходные сканеры. Аналогично в свое время прекратили существование черно-белые планшетные сканеры.

Рядовой пользователь может запутаться в разнообразии различных разрешений, которые нам предлагает производитель. Данное понятие можно разделить на две группы:

1. Оптическое разрешение

   Определяется количеством ячеек в линии матрицы, поделенным на ширину поля сканирования. Обычно разрешение сканера обозначается двумя цифрами: 300х600 ppi, 600х1200 ppi и т.п. Хочется, чтобы читатель обратил внимание, что обозначение ppi (pixels per inch - пикселов на дюйм) более точно по отношению к разрешению сканирования, по отношению к распечатанному на принтере изображению - dpi (dots per inch - точек на дюйм).

2. Интерполированное разрешение

   Выбирается пользователем и может в несколько раз превышать реальное разрешение сканера. Например, программное разрешение 600 ppi сканера HP ScanJet 5100C можно довести до 1200 ppi. Однако больше - не значит в данном случае лучше. Качественное сканирование получается при разрешении равном оптическому, либо меньшим, но ему кратным. Эту характеристику очень любят производители настольных сканеров, часто включая в название и нанося большими буквами на красочной коробке. Вы можете увидеть 4800, 9600 и т.д.

   При покупке сканера следует понимать, что общий подход в компьютерной технике "чем больше, тем лучше" (память, частота процессора и т.д.) в общем случае не относится к сканерам. То есть, конечно, лучше и конечно дороже, но Вам это может, никогда не пригодится! Разрешение, которое необходимо использовать при сканировании, определяется устройством вывода, которое вы используете.

   При сканировании изображений необходимо отталкиваться от оптического разрешения сканера. Т.е. если для сканера указано разрешение 300х600 ррi, сканируйте в режиме 300х300 ppi или 150х150 ppi. Файлы с интерполированным разрешением (в данном случае это может быть 600, 1200, 2400 и более ppi) не только велики по объему, но и содержат множество нереальных, программно "придуманных" пикселов, что сказывается на качестве получаемой картинки.

   Для вывода на экран один к одному (презентации, Web дизайн) достаточно задать 72 точки на дюйм или 100 точек на дюйм, так как все мониторы выдают либо 72, либо 96 точек на дюйм.

   При использовании струйного принтера при выводе цветных изображений достаточно задать разрешение сканера = разрешению принтера/3, так как производители принтеров указывают максимальное разрешение принтеров, при печати в цвете струйные принтеры используют три точки для создания одной точки, получаемой со сканера. То есть и здесь Вам хватит 200 - 250 точек на дюйм.

   Тогда в каких случаях нужно большое разрешение? Ответ прост: если требуется увеличивать или растягивать изображение, снятое с оригинала. Подумайте: может быть у Вас никогда и не возникнет такой потребности, а переплачивать придется достаточно много.

   Одной из основных характеристик сканера является динамический диапазон. Немножко поясним эту характеристику. Любое изображение имеет оптическую плотность: от 0.0 D (абсолютно белое, прозрачное) до 4,0 (абсолютно черное, непрозрачное). Динамиче-ский диапазон сканера определяется его способностью воспринимать оптическую плотность сканируемого изображения. Если сканер имеет динамический диапазон равный 2,5 D, то он сможет справиться с фотографиями, но будет "пас" при работе с негативами, имеющими оптическую плотность более 3,0 D. Это значит, что сканер не воспримет наиболее темные участки изображения и произведет неполноценное сканирование. Чтобы было понятно, приведу, как пример, советскую цветную фотопленку. Кто имел с ней дело, сравнение поймет отлично. Советская фотопленка выпускалась с низкой глубиной цвета и потому имела большие проблемы с отображением светлых и темных тонов.

   Дешевые планшетные сканеры имеют динамический диапазон 2.0 - 2.7D, хорошие 3.0=- 3.3D, новейшие модели 3.6D.

   Один из важнейших параметров матрицы - уровень производимого ею шума. Высокий уровень "шумности" крайне отрицательно влияет на качество сканирования, сокращая динамический диапазон и число разрядов с действительно полезными данными. Допускаемый уровень шума CCD-матриц сканеров SOHO-сектора - 3-4mV.

   В данной статье автор пытается дать некоторый обзор сканеров с традиционной CCD - технологией. Справедливости ради надо сказать, что на рынке присутствует альтернатива - CIS-технология. Последняя известна достаточно давно, но сканеры с использованием этой технологии появились относительно недавно. В таких сканерах полностью отсутствуют оптика и зеркала, приемный элемент равен по ширине рабочему полю сканирования и представляет собой линейку из нескольких одинаковых матриц. Помимо иных относительно незначительных недостатков этому варианту присущи два принципиальных: слабая фокусировка (оптики-то нет-) и небольшие зазоры между соседними матрицами. Сканированию текста это не мешает, но для работы с полноцветной графикой лучше выбрать сканер, построенный на основе традиционной CCD-технологии.

TWAIN-модуль

Парадоксально, но факт: сканер не является стандартным устройством для Windows. (Можно было бы оспорить данное утверждение, ведь в Windows`98 драйверы для сканеров установлены. Однако мне еще не попадался такой сканер, который бы работал с драйверами "девяностовосьмерки". Может быть, потому, что драйверы написаны для USB, а сканеров с таким интерфейсом на рынке еще мало.) Для взаимодействия графических приложений компьютера и оптико-электронной системы сканера необходима специальная программа, в роли которой выступает TWAIN-модуль. Ничего особо сложного он не представляет, но надо принять во внимание то обстоятельство, что разные версии TWAIN-модуля одного производителя могут вести себя неадекватно по отношению к разным версиям Windows, вплоть до полной их несовместимости. Это легко можно понять, если учесть сходность TWAIN-модуля с обыкновенным драйвером, подлежащим обновлению, например с выходом нового "детища" Билла Гейтса. Собственно, благодаря TWAIN-модулю пользователь способен управлять на экране монитора процессом сканирования. Модули эти как "произведения искусства" конкретных производителей сканеров отличаются различным набором своих функциональных возможностей. В модулях недорогих цветных планшетников, скорее всего, пользователь найдет такие функции, как: окно предварительного просмотра, автоматическое определение области сканирования, возможность выбора разрешения и режима сканирования, регулирование контрастности, яркости и гаммы, фильтр подавления печатного растра и др. Помимо названных, существует масса других, более специфических, функций - их можно встретить в модулях профессиональных сканеров, называть их здесь мы не будем.

Аппаратный интерфейс

Интерфейс влияет на скорость процесса сканирования будучи ответственным за быстроту обмена данными между компьютером и сканером. Сейчас к LPT- и SCSI-сканерам прибавились модели, оснащенные перспективным и шустрым интерфейсом USB. К примеру, существуют три разновидности модели Astra 1220 (производства UMAX): Astra 1220P, подключаемая к порту принтера, Astra 1220U, использующая интерфейс USB, и Astra 1220S=- SCSI-устройство. Наиболее скоростной из них является модель с интерфейсом SCSI, с USB - помедленнее, а с LPT - самая "тихоходная". Вообще соотношение SCSI/USB/LPT считается равным 3/2/1. В то же время следует заметить, что в отдельных случаях скоростные показатели сканеров с тем или иным интерфейсом могут значительно отличаться от ожидаемых. Однако такие моменты лишь подтверждают правило, поэтому разница в цене, существующая между LPT-, USB- и SCSI-сканерами, вполне оправдана.

Тем не менее существует ряд условий, выполнение которых может несколько ускорить работу интерфейсных устройств Вашего сканера.

Оптическое разрешение - измеряется в точках на дюйм (dots per inch, dpi). Характеристика, показывающая, чем больше разрешение, тем больше информации об оригинале может быть введено в компьютер и подвергнуто дальнейшей обработке. Часто приводится такая характеристика, как “интерполированное разрешение”(интерполяционное разрешение). Ценность этого показателя сомнительна - это условное разрешение, до которого программа сканера “берется досчитать” недостающие точки. Этот параметр не имеет никакого отношения к механизму сканера и, если интерполяция все же нужна, то делать это лучше после сканирования с помощью хорошего графического пакета.

Глубина цвета

Глубина цвета – это характеристика, обозначающая количество цветов, которое способен распознать сканер. Большинство компьютерных приложений, исключая профессиональные графические пакеты, такие как Photoshop, работают с 24 битным представлением цвета (полное количество цветов -16.77 млн. на точку). У сканеров эта характеристика, как правило, выше - 30 бит, и, у наиболее качественных из планшетных сканеров, - 36 бит и более. Конечно, может возникнуть вопрос - зачем сканеру распознать больше бит, чем он может передать в компьютер. Однако, не все полученные биты равноценны. В сканерах с ПЗС датчиками два верхних бита теоретической глубины цвета обычно являются “шумовыми” и не несут точной информации о цвете. Наиболее очевидное следствие “шумовых” битов недостаточно непрерывные, гладкие переходы между смежными градациями яркости в оцифрованных изображениях. Соответственно в 36 битном сканере “шумовые” биты можно сдвинуть достаточно далеко, и в конечном оцифрованном изображении останется больше чистых тонов на канал цвета.

Динамический диапазон (диапазон плотности)

Оптическая плотность есть характеристика оригинала, равная десятичному логарифму отношения света падающего на оригинал, к свету отраженному (или прошедшему - для прозрачных оригиналов). Минимально возможное значение 0.0 D - идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D – абсолютно черный (непрозрачный) оригинал. Динамический диапазон сканера характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить. Данная величина очень хорошо отделяет простые офисные сканеры, которые могут потерять детали, как в темных, так и светлых участках слайда и, тем более, негатива, от более профессиональных моделей. Как правило, для большинства планшетных сканеров данная величина лежит в пределах от 1.7D (офисные модели) до 3.4 D (полупрофессиональные модели). Большинство бумажных оригиналов, будь то фотография или журнальная вырезка, обладают оптической плотностью не более 2.5D. Слайды требуют для качественного сканирования, как правило, динамический диапазон более 2.7 D (Обычно 3.0 – 3.8). И только негативы и рентгеновские снимки обладают более высокими плотностями (3.3D – 4.0D), и покупать сканер с большим динамическим диапазоном имеет смысл, если вы будете работать в основном с ними, иначе вы просто переплатите деньги.

Читая в околокомпьютерной периодике заметки, посвященные настоящему и будущему любительской фотографии, невольно ловишь себя на мысли, что общественность планомерно готовят к торжественным похоронам традиционного "пленочного" процесса. Нет слов, успехи индустрии цифровых фотоаппаратов впечатляют, быстрота переноса отснятого материала на компьютер для последующей обработки, удобство и "вечность" хранения кадров, возможность экономии времени и средств на покупке и проявке пленок - более чем весомые аргументы. Камеры с матрицей, имеющей более 2 Мегапикселей, позволяют получить кадры, просмотр которых на экране монитора или печать на ограниченных по размеру форматах вызывает бурные положительные эмоции. Но...
Тем, кто предпочитает оперировать абсолютными величинами, рекомендуем сравнить три важных показателя цифровой и аналоговой фотографии.

Реальное разрешение стандартного (24x36 мм) кадра любительской цветной негативной пленки ISO 100 находится на уровне 100-110 точек/мм (2550-2800 dpi) и таким образом на один кадр приходится в среднем около 8,6-10,5 Мегапикселей (при "правильном" экспонировании и "правильной" же проявке). Сравните с 2-3,5 или более типичными 1-1,5 Мегапикселей доступных на рынке любительских моделей цифровых фотоаппаратов.
Не вдаваясь в тонкости химических реакций фиксации цвета в эмульсии, заметим, что в общем случае изображение на пленке имеет глубину цвета , превышающую 36 бит (> 68,7 млрд. оттенков). Цифровые камеры в абсолютном большинстве обеспечивают максимальную глубину цвета до 24 бит (> 16,7 млн. оттенков). Человеческий глаз практически не способен увидеть разницу между 24 и 36-битным изображением, но любая более-менее профессиональная обработка с последующей печатью требует для корректных преобразований именно 36 бит, кроме того 24-битное изображение имеет ограничения по отображению малоконтрастных деталей.

Важный момент - сравнение стоимости качественной любительской цифровой модели (разумный минимум с соответствующим разрешением - от $550-600) и пленочного фотоаппарата (от $250).
Таким образом, цифровое любительское фото до сих пор фатально отстает от аналогового по четкости, точности цветопередачи и доступности камер, хотя и опережает его по эксплуатационным удобствам, низким накладным расходам и возможности редактирования с помощью компьютера.
"Компьютеризованный" любитель оказывается перед дилеммой - качество отпечатков плюс невысокая стоимость самой камеры или удобство плюс низкие расходы.
К счастью, есть альтернативный вариант, объединяющий некоторые основные достоинства обоих решений. Речь - о пленочных сканерах (они же "фильм-сканеры", слайд-сканеры и т.п.), позволяющих владельцу пленочного фотоаппарата перенести изображение с обычной негативной пленки или слайда на жесткий диск компьютера в цифровом виде, пригодном для дальнейшей обработки или хранения как "вечной" копии.

Пленочные сканеры - хорошие и... разные

Понятно, что далеко не каждый слайд-сканер будет удачной покупкой, модели отличаются не только качеством изготовления (и ценой), но и конкретными характеристиками.

Формат негативов и слайдов , которые можно оцифровать, пользуясь конкретной моделью (35 мм, APS и т.д.) - первая характеристика, на которую следует обратить внимание. Вне зависимости от других достоинств выбранного сканера, он будет бесполезен, если не поддерживает формат имеющихся пленок.

Оптическое разрешение - одна из наиболее важных характеристик пленочного сканера. Как уже говорилось выше, предел разрешения любительской пленки составляет около 2800 dpi (профессиональной - от 3150 и выше), поэтому чем ближе оптическое разрешение сканера к этой величине, тем меньше потери детализации при сканировании. В тоже время более высокие величины не дадут заметного преимущества при обработке любительских материалов.
Если оцифровка производится для последующего вывода на принтере (с оптимальным минимумом разрешения отпечатка в 300 dpi), то для печати на формате A4 (с увеличением более чем в 8 раз) требуется сканировать оригинал с разрешением около 2400 dpi, A6 (или 10x15 см) - 1200 dpi и так далее.
Учтите, что для каждого формата указаны минимальные величины - для вывода участка кадра на полной странице A4 при тех же 300 dpi понадобится более высокое разрешение.
Сканирование для других целей предъявляет свои требования. Так, оформление страниц в Интернет не требует разрешений свыше 75 dpi, поэтому для кадра, который предполагается увеличить в 4 раза, достаточно будет сканирования всего лишь при 300 dpi (с соответствующим сокращением размера файла).

Помимо оптического разрешения в характеристиках сканеров часто указывают и значительно большее интерполяционное - полученное за счет математической обработки сканируемого изображения (иногда еще и за счет меньшего шага передвижения сканирующей головки). Серьезных улучшений при его использовании с полноцветными оригиналами практически нет, так как разрешение воспринимающей свет чувствительной линейки остается тем же, а вот время сканирования часто возрастает многократно.

Диапазон оптической плотности (динамический диапазон) - чрезвычайно важный параметр для полноценного сканирования негативов и слайдов.
Само определение оптической плотности относится к сканируемому оригиналу, оно характеризует отношение исходного потока света к свету прошедшему через пленку (вычисляется как десятичный логарифм такого отношения). За минимальное значение оптической плотности принят 0 (абсолютно прозрачный участок, свет падающий равен свету прошедшему), за максимальное теоретически возможное - 4 (очень черный участок, практически не пропускающий свет).

Диапазон оптической плотности определяется как разница между минимальной (всегда не 0 - обычно от 0,1 и выше) и максимальной оптической плотностью (всегда не 4, обычно меньше 3,9-3,8), с которыми может работать сканер. На практике ширина диапазона оптической плотности для слайд-сканера - это его способность фиксировать малоконтрастные детали в тенях/полутенях и на ярких участках (чем больше ширина диапазона - тем больше градаций плотностей способен разделить сканер и тем более близкие по плотности участки будут различимы). Используя модель с узким динамическим диапазоном можно получить лишь излишне контрастное изображение, с "плоскими" тенями и ярко освещенными участками, лишенными деталей.

Поясним на примерах. Если для сканера указан диапазон 3,0D , то максимальная плотность сканируемых участков, отличающихся от черного, превышает минимальную в 1000 раз (с соответствующим количеством промежуточных градаций). Все, что лежит за верхней границей для сканера равнозначно черному цвету. Даже если усилить освещенность, потерь не избежать - "отступит тень", но зато исчезнут детали участков с наименьшей плотностью.

Сканер с диапазоном 3,6D способен на большее - максимальная плотность превышает минимальную в 3980 раз, а это почти в четыре раза больше градаций, чем у предыдущего примера. Отсканированное изображение становится более объемным, а переходы цветов и полутени - более мягкими и естественными.
В настоящее время минимально допустимым показателем для слайд-сканера считается 3,0D, хорошим - 3,2D-3,4D, отличным - от 3,6D и выше.
Диапазон оптической плотности прочно связан с еще одной характеристикой сканера - глубиной (разрядностью) цвета .
Как уже говорилось выше, 24-битного представления цвета вполне могло бы хватить для просмотра фото, но для его последующей качественной обработки и получения широкого рабочего диапазона оптической плотности требуется 36-бит (12 бит на каждый основной цвет RGB или 12 бит на канал в Adobe Photoshop).

Зависимость предельно достижимой ширины диапазона оптической плотности от разрядности цвета в упрощенном виде выглядит так:
24-битное представление цвета (16,7 млн. цветов) обеспечивает лишь 8 бит на каждый цвет и 256 градаций серого, что приблизительно соответствует 2,4D ширины диапазона оптической плотности (256=10 в степени 2,4).
30-битное (1,07 млрд.цветов) - 10 бит на каждый цвет, 1024 градации серого и около 3,0D.
36-битное (68,7 млрд.цветов) - 12 бит на каждый цвет, 4096 градаций серого и около 3,6D.

Такие максимумы достигаются далеко не всегда, так как ограничения накладываются и другими факторами (для достижения 3,6D вся цепочка от высококачественной считывающей матрицы и блока АЦП до интерфейса должна поддерживать обработку и передачу 36-битной ПОЛЕЗНОЙ информации о цвете, свободной от шумов и помех).

В названии характеристики часто упоминается "внешняя" или "внутренняя". Внутри сканера может использоваться значительно более высокая разрядность (к примеру - 40 бит), которая требуется для компенсации шумов матрицы и др. операций, происходящих с потерями. Для пользователя же важны выходные характеристики сканера - то, что он получит в явном виде. В тоже время повышенная внутренняя разрядность в большинстве случаев расширяет диапазон оптической плотности, обрабатываемой сканером.

Собственный шум матрицы - характеристика, которая практически никогда не указывается в паспортных данных любительских сканеров, но может быть приблизительно оценена на практике (в демонстрационном салоне и т.п.) или выяснена у тех, кто уже имел дело с выбранной моделью. На практике собственный шум матрицы слайд-сканера проявляется при сканировании участков с наибольшей плотностью в виде цветного "мусора", ухудшающего общее качество изображения (естественность теней на слайдах и чистоту ярких участков на негативах). В лучших (и чаще всего дорогих) сканерах используют высококачественные матрицы, аналого-цифровые преобразователи и специальные алгоритмы подавления и фильтрации шумов (к сожалению, до захолаживания (понижения температуры) матрицы, используемого в астрономии, в любительских моделях еще не дошло). Кроме того, могут быть применены и специальные методы снижения шумов.

Диапазон глубины фокусировки - еще один параметр, который в явном виде практически никогда не указывается в выходных данных любительского сканера, но является очень важным при сканировании слайдов. Если расстояние до эмульсии негатива может быть задано подающим механизмом достаточно четко, то в случае слайда ситуация сложнее - толщина рамки редко точно равна стандартной, возможна заметная деформация пленки за счет напряжений, возникших при закреплении в рамке. Результат - сканер с узким диапазоном глубины фокусировки не может обеспечить резкость по всему кадру или даже оказывается вовсе не способен оцифровать слайд с приемлемой четкостью.
Узость диапазона глубины фокусировки может быть скомпенсирована наличием регулировки (полуавтоматической или ручной) или специальными приспособлениями для сканирования слайдов, извлеченных из рамок.

Скорость сканирования - параметр, имеющий небольшое значение при сканировании отдельных кадров, однако весьма важный, если предстоит обработать сразу несколько пленок. Быстрые сканеры способны обработать один кадр за 20-30 с, но как правило лишь в режиме "Норма" или "Стандарт" (при этом на сканирование одной пленки с 36 кадрами уходит от 25 до 40 минут, включая действия по смене отрезков негативов и возможному выбору настроек для отдельных кадров). Использование специальных режимов может увеличить время сканирования одного кадра многократно - до 3-8 минут (1,5-5 часов на 36-кадровую пленку, включая действия по смене отрезков негативов и возможному выбору настроек для кадров). С точки зрения затрат времени становится особенно важной последовательность обработки кадров, возможность обработать несколько кадров одновременно и т.д.

Интерфейс - характеристика, во многом определяющая скорость загрузки полученного изображения на компьютер и удобство подключения слайд-сканера. Наиболее быстрым интерфейсом, используемым в слайд-сканерах, был и остается SCSI (требует наличия в комплекте или в ПК контроллера SCSI и специальный кабель), следующим по быстродействию идет более новый USB (требует наличия контроллера и портов USB, помимо сравнительно высокой скорости передачи обеспечивает еще и "горячее" подключение - без перезагрузки ПК), замыкает список интерфейс параллельного порта. В последнем случае может быть предусмотрено как подключение к стандартному порту LPT, так и к отдельной плате.

Возможности программного обеспечения могут как значительно улучшить общие характеристики сканера, так и свести его достоинства к рекламным фразам. К примеру, "грамотный" автоматический конвертер маскированных негативов позволяет на хорошем сканере получить позитивное изображение с достоверной передачей цвета даже без "финишных" регулировок. Возможен (хотя и редко встречается) обратный вариант - отвратительная функция конвертации сделает модель практически бесполезной для сканирования негативов, требуя огромных затрат времени на настройку цветов полученного изображения в редакторе. Удобный интерфейс утилит существенно сокращает время на сканирование (непродуманный - многократно увеличивает). В комплекте программного обеспечения со сканерами обычно поставляется т.н. TWAIN -драйвер - специальный драйвер, позволяющий обращаться к сканеру и управлять им из различных программ обработки графики, совместимых с TWAIN (например, Adobe Photoshop). При этом не следует путать TWAIN-драйвер с драйвером для операционной системы - они имеют совершенно различное назначение.

Комплектность - оснащение сканера необходимыми приспособлениями и устройствами, кабелями, программным обеспечением и т.д. Важная характеристика с точки зрения готовности к работе прямо "из коробки" (все есть для подключения, калибровки, работы в установленной на ПК операционной системе, загрузки слайдов и негативов). Комплектность определяет и дополнительные возможности модели при сканировании в нестандартных ситуациях (к примеру, наличие специальной рамки позволяет сканировать слайды, извлеченные из толстых рамок и т.д.).

Понятно, что помимо всех перечисленных характеристик и сторон слайд-сканеров покупателя как правило волнует стоимость модели. Ценовой диапазон представленных на рынке вариантов, которые можно отнести к любительским, крайне широк - от $125 до $2800 (в случае верхней границы правильнее было бы говорить о полупрофессиональной категории), при этом более высокая цена не обязательно соответствует более привлекательным характеристикам.

Планшетные сканеры:

как они устроены, чем отличаются и как расшифровать характеристики

Выбирающий сканер человек встречает такое количество числовых характеристик, названий «патентованных и только у нас» технологий и просто загадочных фраз, что несложно растеряться. Тестирование в компьютерной прессе обычно проводится по случайно выбранным критериям, при этом важные для конкретного человека возможности остаются за кадром. Некоторые продавцы сканеров приводят убойные для непосвящённого человека аргументы вроде «у сканера А нет разрывов в полутонах, а сканер Б имеет несколько завышенное механическое разрешение». Как «перевести» их высказывания и вообще есть ли в них смысл, за какие функции именно в Вашем случае стоит платить, а какие останутся «про запас» — вот о чём эта статья. Ниже мы попытаемся рассмотреть конструктивные принципы, применённые в планшетных сканерах, с точки зрения электроники и оптики, и оценим значение основных характеристик сканеров, как выражаемых в цифрах и приводимых в рекламе и руководствах, так и менее очевидных, но не менее важных. Ручные и протяжные (листовые) сканеры мы отдельно рассматривать не будем ввиду общности используемых технологий, одинакового значения численных характеристик и ограниченности их применения для работы с полноцветным изображением. Все приводимые сведения по умолчанию относятся только к ценовой категории «до 10000 у.е.».

Современный сканер функционально состоит из двух частей: собственно сканирующего механизма (engine) и программной части (TWAIN-модуль, система управления цветом и прочее). В процессе покупки часто забывают о том, что без собственного драйвера сканер работать не сможет, так как не является стандартным для Windows устройством. Надёжность же работы и функциональные возможности (точнее, их отсутствие) TWAIN-модулей особо дешёвых сканеров сильно напоминают драйвера «безродных» видеокарт, с той разницей, что для сканеров нет «универсальных» драйверов от производителя чипа или из комплекта поставки Windows. Если Вы работаете под WindowsNT, будьте внимательны вдвойне!

Механизм:

Сканирующие механизмы планшетных сканеров выпускает весьма ограниченный круг производителей, которые поставляют их по OEM-соглашениям другим компаниям. Те комплектуют их своим набором программного обеспечения и продают под собственной торговой маркой. «Добавленное» программное обеспечение может быть действительно очень хорошим, но нельзя не упомянуть о некоторых «подводных камнях» при покупке такого сканера «из третьих рук».

Во-первых, цена обычно выше, чем у «исходной» модели, хотя механизм остаётся тем же самым.

Во-вторых, неизбежная потеря времени на взаимодействие производителя механизма и компании, продающей сканер под своей маркой, приводит к некоторому моральному устареванию модели к моменту выпуска в продажу, иногда довольно значительному. Так, в некоторых моделях сканеров очень известных фирм используются механизмы «образца» 1993 года!

В-третьих, не всегда есть совместимость «переименованной» модели с новыми версиями драйверов от производителя механизма, в таком случае новые драйвера будут доступны только после их «доработки» продавцом, в худшем же случае, если продавец перестал торговать сканерами под своей маркой, никогда.

Планшетные сканеры, особенно предназначенные для чего-то кроме подарка или использования в качестве игрушки, при внешней простоте являются весьма интересными и довольно сложными опто-электронно-механическими устройствами. Однако конструкция их устоялась, производство хорошо налажено и технологически не является чем-то запредельным, так что обычно планшетные сканеры в ценовом диапазоне до 10000 долларов (включая такие известные имена, как AGFA, Linotype-Hell и UMAX) производятся на Тайване.

Для понимания значения характеристик нужно представлять себе конструкцию типового планшетного сканера (конструкция дорогих моделей немного отличается).

Оригинал располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света (если сканируется прозрачный оригинал, используется так называемый слайд-модуль — крышка, в которой параллельно сканирующей каретке сканера перемещается вторая лампа).

Оптическая система сканера (состоит из обьектива и зеркал или призмы) проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, осуществляющий разделение информации о цветах — три параллельных линейки из равного числа отдельных светочувствительных элементов, принимающие информацию о содержании «своих» цветов. В трёхпроходных сканерах используются лампы разных цветов или же меняющиеся светофильтры на лампе или CCD-матрице. Приёмный элемент преобразует уровень освещенности в уровень напряжения (все ещё аналоговую информацию). Далее, после возможной коррекции и обработки, аналоговый сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). С АЦП информация выходит уже в «знакомом» компьютеру двоичном виде и, после обработки в контроллере сканера через интерфейс с компьютером поступает в драйвер сканера — обычно это так называемый TWAIN-модуль, с которым уже взаимодействуют прикладные программы.

Источник света:

В старых разработках —обычная флуоресцентная лампа (родственна обычным лампам дневного света). Недостаток — слабая стабильность характеристик освещения и ограниченный срок службы. В современных моделях — лампа с холодным катодом, имеющая лучшие параметры и значительно больший срок службы. Как лампа влияет на результат сканирования? Достаточно очевидно — при изменении характеристик источника освещения оригинала изменяется падающий на принимающую матрицу световой поток, несущий информацию о сканируемом оригинале. Если свойства лампы за 2-3 месяца работы изменяются «до неузнаваемости» — говорить о правильной цветопередаче сканера уже не приходится.

Вообще, характеристики светового потока меняются даже при прогреве сканера. В этой связи несколько настораживает конструкция текущих моделей Epson — единственные из известных марок сканеры с тремя раздельными лампами разных цветов, ведь каждая лампа может «плыть» по-своему.

Качество лампы оценить сложно. Убедитесь, по крайней мере, что используется лампа с холодным катодом (если это так, то обязательно отражено в описании). Ориентированные на профессиональную работу с цветом сканеры содержат помимо встроенной процедуры самокалибрации по интенсивности светового потока от лампы еще и схемы поддержания стабильности потока при изменении температуры.

Кстати, косвенным признаком пригодности к «полноцветной» работе может служить время первичного прогрева лампы после того, как лампа была автоматически погашена при неиспользовании сканера в течении некоторого времени (кстати, обычно время прогрева и время ожидания до погашения лампы можно изменить, но где-то внутри файлов настроек).

Оптическая система:

Световой поток от оригинала проецируется на матрицу CCD (прибор с зарядовой связью), которая преобразует его в электрический сигнал. Обычно используется один фокусирующий обьектив (или линза), который проецирует полную ширину области сканирования на полную ширину матрицы CCD. Требования к качеству оптики для такой задачи весьма высоки, особенно сложно обеспечить приемлемое качество проецирования краёв рабочей области для цветных оригиналов. Оценить качество фокусировки и разрешающую способность оптики легко можно визуально при сканировании специальной тестовой мишени или защитных участков банкноты.

В наиболее мощных моделях планшетных сканеров встречаются сменные объективы: при работе в обычном режиме оптика работает аналогично однолинзовым механизмам, при переключении на второй, «усиленный» режим используется другой объектив, который проецирует на полную ширину CCD-матрицы только часть ширины рабочего стола сканера. Таким образом, на постоянное число приёмных ячеек CCD-матрицы проецируется участок меньшей ширины и соответственно возрастает оптическое разрешение. Обычно в документации указано число ячеек CCD-матрицы. Новейшие матрицы 42-битных сканеров имеют 10600 ячеек (хотя в однопроходных сканерах матрица имеет три параллельных линейки приёмных ячеек — по одной на цвет, указывается число элементов в одной). Поделив число ячеек на ширину поля сканирования, получим оптическое разрешение. Заметим, что некоторые профессиональные плоскостные сканеры имеют больше двух (до 5) переключаемых объективов, но это уже категория «выше 10000».

Для сканеров, эксплуатируемых на территории бывшего СССР, большое практическое значение имеет защищённость их зеркал, оптической системы и CCD-матрицы от пыли и насекомых. Даже мелкие пылинки и ворсинки непосредственно на матрице или объективе приводят к заметным дефектам.

Разрешение: оптическое, механическое, физическое и разное.

Оптическое : количество элементов в линии матрицы, поделённое на ширину рабочей области. Определяется матрицей и шириной рабочей зоны, меньшая из всех приводимых цифр разрешения. Но может и не приводиться вовсе! Первый кандидат на использование в качестве примера: в характеристиках на HP ScanJet 5100 «Resolution, Optical: 600dpi Hardware Super Sampling». Про модель ScanJet 6100, которая где-то в два раза дороже, написано просто «Resolution, Optical: 600dpi».

Механическое : количество раз «считывания» информации CCD-матрицей, поделённое на длину пути, пройденного за это время сканирующей кареткой. Иногда его тоже называют оптическим («оптическое разрешение 300×600»), но на самом деле это не так (оптическое будет 300, а 600 — это тоже реальное разрешение, но механизма, а не оптики). Как правило, механическое разрешение задаётся изготовителем в 2 раза больше оптического (иногда равным ему или в 4 раза большим), при этом, поскольку CCD-матрица не может сканировать с разрешением выше оптического, а сканируемый квадрат должен остаться квадратом, недостающие «по ширине» точки рассчитываются (интерполируются). Интерполяция же не только не даёт видимого повышения качества при сканировании полноцветных оригиналов, но и может ухудшить чёткость и заметно понизить скорость сканирования.

Физическое разрешение, истинное разрешение, реальное разрешение : всё, что как-то определяется механизмом сканера.

Интерполяционное — произвольно выбранное разрешение, до которого программа сканера якобы берётся «сама рассчитать» недостающие точки (например, выдать 16×16 точек, получив со сканера 3×3 точки). Ценность величины этого показателя сомнительна и он не имеет совсем никакого отношения к механизму сканера. Заметим, что оригиналы типа гравюр иногда действительно лучше увеличивать, сканируя с интерполяционным разрешением, масштабирование же цветного изображения обычно всегда лучше делать в Adobe Photoshop и сканировать при этом с разрешением, равным оптическому (то есть для сканера с указанным «оптическим» — на самом деле физическим — разрешением 300×1200dpi надо выставлять 300 dpi). Если Вам нужно отсканировать полноцветное изображение с разрешением меньше оптического, то лучше задавать разрешение, кратное оптическому (то есть для сканера 300×1200 dpi выставлять 300 dpi или 150 dpi, но не 200 dpi!) или ближайшее большее и масштабировать в Adobe Photoshop.

Важно : главная задача при сканировании полноцветного изображения — получить на выходе сканера максимум РЕАЛЬНОЙ информации. Информация с отдельной ячейки CCD-матрицы реальна, а вот результат, например, сканирования с разрешением 2/3 от оптического — интерполяция драйвером или контроллером сканера информации с трёхсот ячеек в двести пикселов.

Какое оптическое разрешение нужно для Вашей работы:

Для программ распознавания текста обычного размера (не микрофильмов) 200-300 dpi, для работы с графикой определить чуть сложнее. Максимальное разрешение, с которым ещё имеет смысл сканировать, можно посчитать по формуле «для обеспечения хорошего запаса по качеству разрешение сканирования должно в 1,5-2 раза превышать умноженное на коэффициент масштабирования разрешение файла, подающегося на устройство печати ». Если оригинал напечатан офсетным способом (это вся печатная продукция) и подавление растрового муара выполняется не драйвером сканирования, а в программе Adobe Photoshop — разрешение при сканировании установите выше ещё в 2 раза. Сканирование с более высоким разрешением будет просто тратой времени. Нижняя граница разрешения сканирования определяется возможностями компьютера, на котором будет обрабатываться отсканированное изображение (растровый файл полноцветной картинки формата А4 с разрешением 300 dpi имеет размер более 20 Мб), и визуальным восприятием готового отпечатка. Например, растровые файлы для печати больших полноцветных плакатов для наружной рекламы готовятся с разрешением 50-100 dpi не только из-за огромного размера этих файлов (сотни мегабайт), но и потому что дальнейшее увеличение разрешения уже не улучшает восприятие плаката.

Обратите внимание : разрешение полноцветного файла для печати на цветном принтере — это отнюдь не разрешение печати принтера! Так как каждая точка полноцветного изображения с «8 бит на цвет» может иметь 256 градаций по каждому цвету, а точка, печатаемая обычным принтером, в данном месте либо есть, либо её нет. На практике для печати в масштабе 1:1 разрешение исходного растрового изображения обычно должно быть от 150 до 300 dpi. При этом напечатанное с файла 300 dpi изображение визуально может быть оценено как отличное. Принтер с одноцветными точками использует свои 600, 1200 или 1440 точек на дюйм для передачи полутонов, так что его полутоновое разрешение будет равно одноцветному, поделённому на 16 (грубое упрощение, но в общем верно). Для сублимационной и других Contone-технологий каждая печатаемая точка может иметь некоторое число оттенков (для сублимации любая точка может быть любого из 16 млн. цветов и его полутоновое разрешение равно одноцветному).

Сканер с оптическим разрешением 600 dpi позволит отсканировать фотографию 10×15см с количеством точек, достаточным для печати её на разворотё журнала. Сканируя с оптическим разрешением 3048 dpi для рекламного уличного щита, вы можете увеличить ваш оригинал в 50 и более раз.

Файл для вывода на плёнки, передаваемые в типографию, рекомендуется готовить с разрешением в 1,4 раза выше линиатуры вывода (некоторые эксперты рекомендуют разрешение файла в 2 раза выше линиатуры, но никак не ещё более высокое).

Кстати, встретив занимающегося цветом в издательстве человека, проникновенно попросите его объяснить смысл понятия линиатуры (здесь названа условным термином «полутоновое разрешение»). Сведущий человек ощутит необходимость немедленно и как следует выпить пива для обсуждения столь концептуального вопроса — линиатура может быть и задаваемым входным параметром…

Количество бит на цвет (глубина цвета, разрядность)

Математический ответ : потому что на каждом этапе преобразования информации — при гамма-коррекции, работе программы цветосинхронизации, обработке изображения в графическом редакторе, цветоделении при выводе на печать — младшие разряды перестают содержать полезную информации. Дорогие 36-битные (и выше) сканеры используют так называемые загружаемые кривые гамма-коррекции, в них корректировка информации о цвете точки производится не пересчётом в драйвере полученных уже с выхода сканера данных, при котором теряется полезная информация в младших битах, а внутри сканера, возможно даже ещё на этапе аналого-цифрового преобразования. В некоторых 30-битных моделях используются подобные технологии, и, по заявлениям производителя данные от них содержат столько же полезной информации, сколько обеспечивают «обычные» (видимо, без аппаратной гамма-коррекции) 36-разрядные сканеры. И ещё: сканер, оперирующий данными большей разрядности, может иметь больший динамический диапазон и может «различить» больше деталей на изображении, особенно в тенях (здесь под деталями имеются в виду не мелкие штрихи, а градации насыщенности или яркости — «белый медведь в снежном буране »).

Важно : очевидно, что аналого-цифровой преобразователь большей разрядности (например, 36-битный) может быть подключен к такой же CCD-матрице, что и в 24-разрядном сканере. На практике сканер большей разрядности не обязательно будет иметь больший РЕАЛЬНЫЙ динамический диапазон.

Если устройство печати использует красители CMYK и может воспроизвести 256 оттенков по каждому из этих цветов для каждой данной ему на входе полноцветной точки, то совсем не будут излишеством полученные со сканера 36 бит описания цвета этой точки, заметим, в цветах RGB.

Обратите внимание : разрядность данных, передаваемых в компьютер (а именно в модуль сканирования), может быть меньше разрядности данных внутри сканера.

Профессиональные модели обычно имеют возможность выбора разрядности передаваемых данных (например, 36 или 24 разряда) и динамический диапазон 3D и выше. Однако и в категории цен «от 1000у.е.» встречаются модели (обычно они заметно дешевле «полноразрядных»), у которых в компьютер передаются только 24 разряда. Объясняется это наличием некоего «фирменного» алгоритма преобразования цветовой информации из разрядности сканирования (30 или 36 бит) в 24 бита на выходе. Заметим, однако, что у продукции лидеров издательского рынка подобных «улучшений» не замечено.

Кстати, в цветном режиме сканеры большей разрядности обычно сканируют чуть (процентов на 10) медленнее, чем предыдущие модели. Оно и понятно — данных стало больше на 20 процентов.

Диапазон оптических плотностей, максимальная плотность.

Параметр, о котором не все продавцы бытовых сканеров слышали и который у сканеров до $500 не всегда сообщается производителем. Оптическая плотность — это характеристика оригинала. Вычисляется как десятичный логарифм отношения света падающего на оригинал к свету отраженному от оригинала (для непрозрачных оригиналов) или прошедшему (для слайдов и негативов). Минимально возможное значение 0.0 D — идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D — предельно черный (непрозрачный) оригинал. Применительно к сканеру его диапазон оптических плотностей характеризует способность сканера различить близлежащие оттенки (это особенно критично в тенях оригинала). Максимальная оптическая плотность у сканера — это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от «полной темноты ». Все оттенки оригинала «темнее» этой границы сканер не сможет различить. На практике это означает, что «офисный» сканер может потерять все детали как в тёмных, так и светлых участках даже обычной фотографии, не говоря уже о сканировании слайда и тем более негатива.

Какие бывают оригиналы и сканеры ?

Обычная цветная фотография и печатная продукция — до 2.5D. Негативы и рентгеновские снимки - 3.0-3.6D. Недорогие планшетные сканеры имеют динамический диапазон 2.0-2.7D, хорошие 36-битные 3.0-3.3D, новейшие модели — 3.6D. Диапазон оптических плотностей сканера определяется отнюдь не яркостью лампы, как может показаться, а связан с качеством (а так же типом и разрядностью) АЦП, CCD-матрицы и алгоритммом работы контроллера сканера. При большой освещённости — матрица «слепнет», а АЦП имеет верхний предел, напряжение выше которого не различается. При малой освещённости — матрица имеет порог чувствительности и собственный шум, а АЦП имеет вес младшего разряда, напряжение ниже которого не различается. Если я не ошибаюсь, математический предел динамического диапазона для сканера с 30-бит АЦП — 3.0D, 36-бит — 3.6D (десятичный логарифм от числа возможных градаций для каждого цвета, которое равно 2 в степени количества разрядов на один цвет). Реально часть разрядов «сьедают» преобразования и шумы.

ВАЖНО : производители могут указывать совершенно разные данные о диапазоне оптических плотностей. Реальный диапазон — определяется по результатам сканирования образцового оригинала.

Расчётный диапазон - некая цифра, видимо являющаяся компромиссом между запросами отдела маркетинга и реальными показателями. Необычно высокое значение наверняка относится сюда.

Все встретившиеся пока сканеры ценой до 1000 долларов выдавали 24-разрядные данные и имели реальный оптический диапазон 1.8-2.5D (в документации при этом может быть и 2.7D и даже 3.0D).

Максимальная встреченная разница между заявленным и реальным динамическим диапазоном - 0.6D.

Dmax — максимальная оптическая плотность. Динамический диапазон меньше этого значения на величину Dmin — обычно Dmin=(0.1-0.2)D . (Способность сканера различать яркие участки тоже ограничена).

Обратите внимание : не удастся с приемлемым качеством отсканировать негатив с помощью обычного 30-разрядного планшетного сканера, даже если к нему и продаётся слайд-модуль. Даже имеющий лучшее в своем классе значение реального динамического диапазона 30-bit сканер позволяет терпимо сканировать цветные слайды — но не надо рассчитывать на приемлемые результаты с художественными чёрно-белыми негативами, снятыми профессиональным фотографом. Для негативов нужен сканер другого класса. Вообще, для использования в полиграфии негативы и требующие дополнительной цветокоррекции слайды владельцу сканера с максимальной оптической плотностью ниже 3.0D лучше сканировать «на стороне», а на слайд-модуле сэкономить, тем более что стоят они для некоторых моделей до 700 долларов. Недорогие слайд-сканеры не являются выходом из положения — обычно их характеристики и качество сканирования не лучше, чем у планшетных сканеров.

Приёмный элемент — CCD-матрица

Один из важнейших узлов, влияющих на качество сканирования. Приводимая в документации характеристика — число элементов на линию (на цвет). Число элементов, поделённое на ширину рабочей зоны сканера, равно оптическому разрешению (оно собственно этими двумя параметрами и определяется).

Не сообщаемые, но чрезвычайно важные параметры матрицы:

• уровень шума — ограничивает динамический диапазон и реальное число разрядов данных, содержащих полезные данные. В принципе ничто не мешает к дешёвой шумящей матрице подключить 36-битный АЦП, но вряд ли качество получаемого изображения от этого улучшится. Правда, и не ухудшится.
• разброс чувствительности от ячейки к ячейке — даже если в сканере предусмотрена калибрация, она выполняется по усреднённым значениям с нескольких ячеек.
• уровень перекрёстных помех — ярко освещённая ячейка влияет на соседние.
• совмещение цветов — в однопроходных сканерах цвета разделяются тремя линейками CCD-матрицы.

Поскольку отбракованные матрицы явно не будут выбрасывать, а продадут как некондиционные по сниженной цене, угадайте, в каких сканерах они окажутся?

В этом году появились сканеры начального уровня с приёмным элементом CIS, но никаких реальных преимуществ, кроме малой толщины сканера, пока ожидать от них не стоит. На деле эта технология может оказаться не совсем приспособленной к полноцветной работе, несмотря на большую разрядность.

Качество сканирования: наличие артефактов, резкость, шумы.

«Сканеры 30-битные 600×1200dpi» стоят по-разному. Потому что эти цифры ещё не гарантируют реальное качество отсканированного изображения. Различия между качественным механизмом и «самым дешёвым в Московской области» сродни разнице между фотоаппаратами. «Зеркалкой» с пятилинзовым (без Zoom) объективом можно снимать на такую же плёнку, что и пятидесятидолларовой «мыльницей» с пластмассовой линзочкой и фиксированным фокусом, но снимки с «мыльницы» могут заставить пожалеть не только о потраченных на неё и печать фотографий деньгах, но и подпортить удовольствие от отпуска.

Разноцветные повторы вокруг контура объекта, цветные пятна, «мутность» и нерезкость изображения — все эти неприятные сюрпризы почти гарантированно встретятся в радикально дешёвых моделях.

Контроллер сканера

Трудно познаваемая в силу закрытости информации о применяемых алгоритмах функциональная часть сканера, оказывающая огромное влияние на скорость работы сканера и точность цветопередачи.

Зачастую производитель упирает на то, что в его сканерах (читай — в контроллере) применены уникальные технологии. Видимо, покупатель должен проникнуться верой в небывало высокое качество изображения именно этого сканера, обеспечиваемое наличием этих технологий только в нём одном. Действительно, названия «фирменных» технологий у каждой фирмы свои. Лучшее, что можно узнать о них, это обещаемый результат. Общие слова типа «небывало четкого изображения с яркими и сочными цветами » лучше отбросить сразу. При работе с полноцветным изображением есть эталонная точка отсчёта — профессиональные издательские модели. Если уж «машинный разум», своими тайными методами делающий без участия человека из нерезкого слайда со сдвинутыми цветами конфетку, не реализован в них — откуда ему взяться в сканере ценой до 1000 долларов, произведённом фирмой, никогда не имевшей отношения к разработке техники для профессиональной работы с цветом?

Интерфейс может быть разным.

Собственные (совсем нестандартные) интерфейсы, сканер поставляется со своей уникальной картой и работает только с ней. Эта карта может не заработать в компьютере после Upgrade или выйти из строя.

SCSI (более или менее, не всегда Fast SCSI-2). Если Вы собираетесь использовать сканер не с поставляемой в комплекте картой, учтите, что лёгкая совместимость получается только с контроллерами Adaptec, причём не UltraSCSI модификациями. Все остальные варианты могут принести проблемы (я вполне понимаю, что значит ASPI-compliant, но уж поверьте — в данном случае лучше «жить с ISA», чем с не-Adaptec для PCI.)

Поставляемые в комплекте со SCSI-моделями интерфейсные карты «не-Adaptec» не обещают подключение других SCSI-устройств, хотя бы потому, что не снабжены драйверами (но для некоторых драйвера можно найти самостоятельно). Однако такие карты напрямую понимаются драйвером сканера и обеспечивают максимально простой и удобный процесс первоначального подключения сканера и перехода на новые версии операционных систем. Некоторые из этих карт не требуют выделения фиксированного прерывания.

Adaptec позволит подключить что угодно, но требует прерывания и некоторой возни с установкой. Размер буфера данных в планшетных моделях варьируется от 64 кБ до 3 МБ.

LPT (и его варианты, с поддержкой или требованием EPP или Bi-Directional).

Важно : сканеру может быть необходимо наличие одного из скоростных вариантов параллельного порта. Если EPP обычно есть всегда, то необходимый для сканеров Epson вариант 8-бит Bi-Directional реализован не везде. «Проходной» разьём для подключения принтера ещё не гарантирует работу с ним любого принтера.

PCMCIA (PC CARD) — данный сканер с данным Notebook могут вместе работать или нет, лучше пробовать!

Программная часть

Современные программы, работающие под Windows, общаются со сканером через поставляющуюся с ним в комплекте специальную программу — TWAIN-модуль (на Macintosh модуль сканирования выполняется как Plug-In для Photoshop). Все программы, поддерживающие стандарт TWAIN (таковы все известные программы, как графические, так и OCR), в теории должны работать с любым поддерживающим его сканером (таковы все современные сканеры). На практике некоторые программы распознавания русского текста могут не работать со сканером, с которым предварительно не тестировались разработчиком.

ВАЖНО : поскольку TWAIN-модуль сканера является обычной программой, эта программа может не работать под некоторыми операционными системами вообще (а различаются даже версии Windows 95), или работать из рук вон плохо. Здесь справедлив общий закон «качества драйверов» — драйверы неведомого производства работают не очень надежно, и с выходом очередной версии Windows для нормальной работы понадобится новый драйвер.

Некоторые полезные свойства, не всегда встречающиеся в TWAIN-модулях:

• возможность автоматического определения настроек сканирования.
• окно предварительного просмотра с выбором сканируемого участка и отображением результата производимых настроек и коррекции изображения в реальном времени.
• плавные регулировки яркости, контрастности, гамма-коррекции.
• выбор точек чёрного и белого, желательно и «пипеткой» и заданием значения.
• фильтр подавления печатного растра, многоуровневый или настраиваемый.
• инверсия (негатив) и отражение (переворот) оригинала.
• встроенная система цветосинхронизации с набором профилей, позволяющая скорректировать сканируемое изображение под конкретное устройство вывода или преобразовать его в CMYK.
• возможность сканирования через сеть.
• разнообразные встроенные в драйвер фильтры коррекции резкости и подчёркивания границ изображения. Уступают имеющимся в Adobe Photoshop (исключение — программа LinoColor сканеров Linotype-Hell).

Функциональные возможности, встречающиеся в профессиональных моделях:

• тональная коррекция раздельными по RGB/CMYK кривыми, раздельно в светах, тенях и полутонах.
• компенсация «цветового сдвига » оригинала, численным заданием вычитаемого цвета или указанием образцового цвета, который должна иметь указанная оператором точка изображения после сканирования.
• автоматическое вычитание цвета фотоплёнки слайда (не заменяет собой компенсацию цветового сдвига ввиду возможных собственных искажений цвета на слайде, но и не повредит).
• возможность пакетного и группового сканирования, автоматическое распознавание слайдов в рамках.
• выполнение цветоделения с заданием соответствующих профилей и параметров печати. Издательские пакеты обычно сложнее в настройке цветоделения, но выполняют его качественнее, чем драйвер сканера (исключение — программа LinoColor сканеров Linotype-Hell. Но и обходится она в настоящие деньги).
• фильтр подавления печатного растра с возможностью тонкой настройки оператором.

Калибрация, характеризация, цветокоррекция и цветные мишеньки

Важно понимать разницу между двумя типами калибрации сканеров:

• периодически проводимая калибрационная процедура по двум или даже одному оттенку серого цвета предназначена для компенсации старения лампы.
• характеризация сканера — создание цветового профиля сканера для системы цветосинхронизации.

Первая лишь слегка меняет форму корректировочной кривой и не способна внести фатальные изменения в информацию о цвете точки. Цветовой профиль устройства же может выдавать советы типа «будем считать все 40-процентные чисто красные участки имеющими на самом деле ещё и 10 процентов синего, а все 50-процентные оставим без изменений ». Берётесь восстановить правильные оттенки у обработанных таким образом изображений?

Применяемые в производстве средства характеризации заметно мощнее идущих в комплекте с распространёнными типами сканеров, поэтому не стоит с ходу отвергать заводской профиль и считать, что некая процедура с участием цветной мишени даст заведомо лучший результат. Современные препресс-сканеры обычно поставляются откалиброванными под прилагаемый типовой профиль на заводе (как? «прошиванием» корректировочной таблицы) или же в комплекте с индивидуальным профилем и обеспечивают вполне приемлемую точность цветопередачи.

Обычные фотографии или слайды сами нуждаются в коррекции цвета - цвета даже на плёнке разных производителей передаются совершенно по разному, а фотографии из «экспресс-печати» обычно имеют радикально сбитый цветовой баланс, так как печать по умолчанию выполняется в режиме автоматической цветокоррекции.

Мораль : нет смысла создавать профиль сканера по цветной мишеньке на фотобумаге AGFA (заметим, срок годности этих мишеней — 1 год) для того, чтобы сканировать слайд на плёнке FUJI.

Также нет явной пользы от вычитания драйвером сканера цвета чистой плёнки при сканировании слайда, если всё равно будет производиться цветокоррекция.

Предназначенные для многократного использования изображения лучше сканировать без каких-либо коррекций, «как есть». Сохранив уже скорректированное изображение и подвергая его повторной коррекции, потеряете в качестве или вообще не сможете получить приемлемый результат.

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВАЖНО : производя коррекцию цвета по изображению на мониторе, нужно хотя бы выставить его цветовую температуру (5000K, если это изображение будет печататься на бумаге) и гамму (1.8).

Также необходимо представлять себе работу систем цветосинхронизации: полученные драйвером сканера цвета точек могут быть вначале изменены им самим по не-всегда-понятно-для-каких-случаев-предназначенному профилю, если активизирована встроенная система управления. Причём попутно драйвер может пытаться подстроиться к монитору, тоже непонятно к какому, и внести предварительную коррекцию для принтера, в надежде что изображение не будут рассматривать, а будут печатать без всякой цветокоррекции. Далее данные передаются в программу, из которой производится сканирование. Если активирована её встроенная система управления цветом, может быть ЕЩЁ РАЗ проведена коррекция полученных данных по профилю неведомого сканера, затем по профилю неведомого монитора при выводе на монитор и по профилю неведомого принтера при печати. Поверх всего этого ещё есть операционная система и специальные программы цветосинхронизации, которые могут «подправить» передаваемые на принтер и монитор данные, ну и возможность автоматической цветокоррекции в драйвере или растеризаторе принтера.

Важно понять, что только одна система цветосинхронизации должна производить эти коррекции. Если в драйвере сканера уже выбрана цветокоррекция под принтер — прикладная программа и операционная система должны посылать данные на принтер без изменений, а цвета на мониторе будут «не те».

В полиграфии, кстати, цвет часто проверяют «вслепую» — не по монитору, а по процентному соотношению цветов в данной точке. Известно, какие значения соответствуют телесному цвету, траве, небу и так далее.

Как же выбирать сканер?

Ответ неожиданно прост — под поставленную задачу. Нужно всего лишь ответить себе — как будет использоваться отсканированное изображение, какими программами оно будет обрабатываться, на каких устройствах выводиться, какие требования к качеству изображения предъявляются, какая операционная система будет использоваться на компьютере, к какому интерфейсу должен подключаться сканер.

Если Вы собираетесь сканировать полноцветные изображения и затем печатать их — ищите в сканере признаки предназначения к издательской и дизайнерской работе. Для того, чтобы помещать цветные оригиналы на WEB в 256 цветах, высокое разрешение и большой динамический диапазон ни к чему, а вот стабильно работающий TWAIN-модуль и фильтр Descreen весьма желательны.

Если же нужно сканировать 35мм негативы с увеличением на всю страницу А4 цветного каталога на глянцевой бумаге, а на покупку сканера выделено 500 у.е. — лучше приберегите эти деньги для бюро сканирования.

Вообще, современный маркетинг почти всегда ещё на этапе разработки позиционирует товар только на одну типовую группу потребителей, и если, например, как основное достоинство видеомагнитофона активно рекламируется простота его использования (видимо, домохозяйками) — вряд ли в нем окажутся функции, необходимые для монтажа материала с камкордера. Позиционируйте свои требования к сканеру на рынке подобных устройств — почти всегда продукт нацелен на конкретный круг типичных задач и покупателей, и второстепенные для них функции могут быть реализованы крайне слабо. Ищите модели, у которых как наиболее выигрышные рекламируются полезные для Вашей задачи свойства, а не явно «посторонние» для неё. Фильтр подавления растрового муара и способность работать с мятыми чертежами формата А0 на «синьке» с неравномерным цветом фона обычно взаимоисключают друг друга.

Распространённая ошибка — попытка выбрать сканер для издательских работ из ориентированной на сегмент «типичное среднеамериканское офисное использование» продукции.

Обратите внимание : специализированные слайд-сканеры обычно имеют впоне обычную, сходную с планшетными сканерами конструкцию. Это означает, что их «слайдовая ориентация» сама по себе не даёт никакого преимущества в качестве сканирования, цена при этом сопоставима с ценой планшетного сканера со слайд-модулем, имеющего аналогичные характеристики.

Преимущества недорогих слайд-сканеров — высокая скорость работы и автоподатчик слайдов. Но они реализованы отнюдь не во всех моделях.

Положительные отзывы прессы и получаемые изготовителем призы на протяжении нескольких лет — очень неплохо. Совет незаинтересованного знакомого, подходящего на роль эксперта — еще лучше.

Важно, однако, особенно применительно к издательским задачам, правильно интерпретировать прочитанное и услышанное: дело в том, что абсолютное большинство издательств мира (не России) работает на платформе Apple Macintosh, и если механически следовать восторженным отзывам «яблочных фанатов», выбирая сканер для работы в среде Windows, можно довольно сильно промахнуться. Многие ветераны производства издательской техники с давними традициями работы с Macintosh уделяют до невероятного мало внимания работе программного обеспечения своих устройств под Windows.

К тому же, тестирование в компьютерной прессе обычно проводится по случайно выбранным критериям, при этом важные для конкретного человека возможности остаются за кадром. Рекомендую внимательно прочесть данные в обзоре факты и оставить в стороне выводы. При чтении последнего обзора меня заинтересовало, а что бы этот человек сказал о высококлассном плоскостном сканере за 40000 у.е.? Наверное, что-нибудь вроде этого:

«Возможности автоматической пересылки данных на факс-модем нет, в тесте на сканирование текста показал самую низкую скорость из всех, использует устаревший интерфейс SCSI-II, подключение сложно для неспециалиста, интерфейсной карты в комплекте поставки нет, лампа долго прогревается. Правда, есть и плюс — хорошее качество сканирования фотографий, но в комплекте нет системы распознавания текста ».

При наличии соответствующих навыков полезно визуально оценить качество сканирования. Стоит проверить способность различать мелкие детали, например, концентрические линии и мелкий текст на банкноте. Проверить правильность цветопередачи на незнакомом компьютере представляется малореальным, особенно учитывая возможные искажения, вносимые неправильно настроенными системами цветосинхронизации сканера, графического редактора или операционной системы.

Рекомендую сразу отсеять модели от относительно небольших фирм, предлагающих сканеры менее двух-трёх лет (ввиду опасений в том, что через год им надоест торговать сканерами и заодно поддерживать уже проданные), а также модели, драйвера к которым нельзя свободно получить с Интернета. Помните, что без стабильно работающего драйвера (TWAIN-модуля) сканер не может быть использован по своему прямому назначению, «прикрутить» же к нему драйвер другого сканера не удастся и в комплекте поставки Windows «фирменных» драйверов для сканера тоже нет. Особенно актуально это в ожидании Windows98/NT5.

Насколько плохими могут быть драйверы?

РАДИКАЛЬНО плохими. Могут совсем не работать (или «виснуть через раз») под одним из вариантов Windows или с некоторыми программами (в частности, русскоязычными OCR).

Автору довелось подключать «недорогой» сканер одного из наиболее известных их производителей, который с драйвером из стандартной поставки (в цветной коробке с приличным набором программ!) не работал никак — ни под Win3.1, ни под Win3.11, ни под Win95, ни с русскими ни с английскими их версиями, ни через идущие в комплекте поставки программы, ни через OCR, ни через известные графические редакторы. Новая версия драйвера решила проблему, но как можно было запускать такой «подарок» в продажу?!

В статье Евгения Козловского «Дарёному коню…» в «Компьютерре» описан ещё более мрачный пример попыток работы со сканером Primax Phodox.

Обязательно убедитесь в возможности бесплатно получить новые версии драйверов и программного обеспечения сканера через Интернет. Некоторые производители не выкладывают свежую версию драйвера в свободный доступ, а предлагают бесплатно выслать её почтой купившим сканер за последние полгода и за 50-90 долларов остальным. «Выслать почтой за деньги » в Россию — для этого как минимум надо иметь кредитную карточку, причём имеющую реальное хождение за рубежом. Получить драйвер там, где вы купили сканер, бывает проблематично — обычно для этого приходится переписывать весь CD-ROM.

Лично я при выборе техники (особенно незнакомой группы) практикую субьективную оценку товара и производителя по вторичным признакам. Сразу отбрасываю производителя с явно скользкой рекламой на грани обмана, либо заявлениями «идеальное качество изображения и надёжность ». Если производитель обманывает хотя бы в одном случае, зачем смотреть дальше?

Индикатор качества техники — пластмасса. Попробуйте пальцем корпус ноутбука IBM и запомните ощущение. Заодно можно потрогать и соседние модели. Пока что не удалось встретить нормальной техники в корпусе из совсем плохой пластмассы.

Дополнительную информацию даёт упаковка. Коробка из мелованного картона с яркими картинками противоречит понятию «для европейского рынка». Идеал — картон вторичной переработки с неяркой маркировкой, при этом уплотнитель внутри —не пенопласт, а объёмные картонные элементы!