Scanner je vstupné zariadenie počítača určené na digitalizáciu plošných predlôh, predovšetkým papierových dokumentov, obrázkov, fotografií alebo iných predlôh obsahujúcich grafické alebo textové informácie. Skener je teda elektromechanické hardvérové zariadenie premieňajúce obrazové (reálne) body do digitálnej formy čiže počítačom spracovateľných dát.

 

Rozdelenie

plošné predloha sa kladie na plochu, obvykle sklenenú platňu

ručné  snímacím prvkom sa ručne pohybuje po snímanej ploche

bubnové predloha sa vkladá do skleneného valca

fotografické predloha sa sníma podobne ako fotoaparátom – odfotografuje sa

bezkontaktné  laserové – sníma sa len modulované laserové svetlo odrazené od predlohy

prechodové predloha prechádza štrbinou okolo snímacieho prvku (ako pri faxe)

filmové snímanou predlohou sú negatívne filmy a diapozitívne filmy

 Snímače

CCD skenery. Snímač CCD svetlocitlivý polovodičový čip. Predloha je osvetlená výbojkou. Obraz sa odráža od sústavy zrkadiel, prechádza objektívom a dopadá na CCD snímací prvok.

CIS skenery (Contact Image Senzor): snímací prvok je tvorený jedným riadkom snímacích senzorov umiestnených čo najbližšie k predlohe. Zdroj svetla zabezpečujú LED diódy integrované v čítacej hlave.

laserové CCD – snímač sníma iba špecificky modulované monochromatické laserové svetlo odrazené od predlohy. Používa sa pre snímanie čiarového kódu a detekciu tvaru predmetov.

 Rozhrania

USB, pripojenie je vytvorené zbernicou USB (Universal Serial Bus)

FireWire, málo používané, iba pre špeciálne aplikácie. Používa interface 1394 FireWire

SCSI Small Computer System Interface

Paralelný port, pripojenie je cez centronics, paralelný port

Bezdrôtové, používajúce technológie IrDa, Wi-Fi, Bluetooth

Snímač čiarového kódu

Tiež barcode reader. Je zvláštna forma skeneru umožňujúca čítať tzv. čiarový kód, čo je do binárnej formy zakódovaná číselná, alebo textová informácia zobrazená vo forme hrubších a tenších čiar a medzier. Pre bližšie informácie pozri snímač čiarového kódu.

.

.

Ručný skener

Tiež hand-held scanner. Prvou kategóriou sú ručné skenery, ktoré sa dnes používajú len v obmedzenom rozsahu – väčšinou len tam, kde je potrebné skener prenášať – mobilné riešenia. Zariadenie je podobné väčšej myši, ktorou užívateľ prechádza cez obrazovú predlohu a zosnímané dáta odošle do pripojeného počítača . Výhodou sú malé rozmery, nevýhodou je hlavne nízka kvalita snímania a malá šírka snímania (~ 10 cm). Ručné skenery sú náročne na spôsob ovládania, pretože užívateľ musí pohybovať skenerom po predlohe ručne. Presnosť snímania je potom daná presnosťou, a plynulosťou pohybu ruky.

 .

Prechodový skener

Prechodový skener sníma dokument na rovnakom princípe ako faxový prístroj. Predloha (obvykle len jeden hárok papiera štandardnej hrúbky)sa vloží do skenera, ktorý ho posúva cez štrbinu okolo CCD snímacieho prvku. Táto skupina skenerov je určená na snímanie papiera s formátom maximálne A4. Výhodou sú malé nároky na miesto, nevýhodou je nemožnosť snímania predlohy z časopisu alebo knihy. Obvykle sa s nimi stretávame iba ako so zabudovanou súčasťou iných zariadení

 .

Plošný skener

Flatbet scanner. V súčasnosti sú najrozšírenejšou skupinou stolné plošné skenery. Tieto snímajú predlohu, ktorá je položená na sklenenú dosku, pričom sa pod touto doskou pohybuje snímacia hlava. Plošné skenery sú konštrukčne najnáročnejšie, ale poskytujú kvalitný výstup pri snímaní predlôh. Ich nevýhodou sú väčšie nároky na miesto. Plošné skenery sa vyrábajú vo formátoch A5, A4 a A3.

.

Filmový skener

Filmový alebo kinofilmový skener slúži na snímanie negatívov alebo diapozitívov. Na zosnímanie malého formátu obrázku z kinofilmu do vysokého rozlíšenia sa vyžaduje iná technológia snímania ako pri plošných skeneroch. Slúži pre snímanie jednotlivých políčok filmu s použitím vysokého rozlíšenia – minimálne 2400 dpi. Vzhľadom k špecifickému účelu sú používané iba profesionálne.

 .

Bubnový skener

Drum scanner. Zvláštnou kategóriou sú bubnové skenery – sú určené pre profesionálne snímanie. Predloha sa vloží do skleneného bubna, ktorý sa roztočí. V bubne sa nachádza snímacie zariadenie, ktoré predlohu sníma v kružniciach. Ich nevýhodou je vysoká cena, a preto sú používané hlavne pre snímanie veľmi veľkých predlôh, prípadne tam, kde je potrebná vysoká kvalita výsledku. Táto technológie je najstaršou snímacou technológiou.

 .

3D skener

Technológia umožňujúca pomocou laserových lúčov nasnímať trojrozmerný objekt. Využíva sa nie len snímanie povrchu objektov, ale laserom je zároveň odmeraná presná vzdialenosť k nim. Táto technológia sa používa pre získanie trojrozmerného obrazu snímanej predlohy napr. sochy, miestnosti a pod. Táto technológia je veľmi nákladná a preto iba pre profesionálne využitie.

 

Konštrukčné časti

Snímacia hlava

Snímacia hlava je vozík pohybujúci sa po koľajničkách vytvorených presne brúsenými vodiacimi tyčami. Vozík má šírku podľa typu skenera na celú šírku snímaného média. Pohon zabezpečuje krokový motor a prevod lankom, alebo ozubeným remeňom. Horizontálne rozlíšenie je teda dané snímacím prvkom, vertikálne počtom krokov motora vozíka. Preto je často u skenerov udávané rozlíšenie skenera vo forme násobku napr. 300 x 600 dpi. Rýchlosť snímania skenera je teda dané rýchlosťou presunu vozíka, rýchlosťou zosnímania riadku a rýchlosťou prenosu dát do počítača. Na snímacej hlave sa nachádzajú všetky podstatné časti skenera – osvetlenie predlohy, optická sústava a snímací prvok – senzor.

Osvetlenie

Snímače pracujú len v určitom rozsahu osvetlenia predlohy, preto väčšina skenerov si nevystačí s prirodzeným svetlom a vyžaduje prídavné nasvietenie. Osvetlenie musí byť čo najrovnomernejšie a nesmie posúvať farebné spektrum predlohy (vernosť farebného podania). Plošné skenery používajú studené katódové svetlo – katódová lampu, resp. výbojku – žiarivku. Výhodou je vysoká intenzita produkovaného svetla, nevýhodou však práve nerovnomerné osvetlenie (najviac svetla v strede). Nerovnomernosť sa kompenzuje nahriatím lampy, sústavou zrkadiel a elektronicky. CIS technológia požíva na osvetlenie predlohy LED diódy umiestnené hneď vedľa snímacích elementov. Všetky diódy sú rovnaké, čo zaručuje rovnomerné osvetlenie po celej šírke snímaného dokumentu. Osvetľovací a snímací mechanizmus sú obvykle integrované v spoločnej pohyblivej hlave, ktorá sa pomocou motora postupne presúva po predlohe (popod predlohu) po jednotlivých krokoch daných nastaveným rozlíšením a snímajú jeden riadok za druhým.

Snímač

Odrazené svetlo je optickou sústavou (ktorá je taktiež súčasťou snímacej hlavy) premietnuté na CCD snímací prvok (podobný ako u digitálneho fotoaparátu), ktorý premieňa hodnoty zo svetla na dáta. Kombinácia žiarivka – optická sústava – snímací prvok CCD je najpoužívanejšou technológiou, ktorú súhrnne nazývame CCD. Skenery vybavené týmto spôsobom snímania sú o čosi drahšie, chúlostivejšie na poškodenie, ale majú lepšiu farebnú citlivosť a snímanú hĺbku.

Prevodník

Jeho úlohou je prevod obrazovej informácie zosnímanej snímačom do elektronickej formy. Snímač pracuje tak, že intenzita svetla, ktoré dopadá na jeho jednotlivé bunky je premenená naelektrický náboj s rôznou intenzitou. Každý bod elektronickej podoby obrazu je zložený z troch informácií – intenzity troch základných farieb – R (červená), G (zelená) a B (modrá). Každý bod snímanej predlohy je teda „meraný“ tromi bunkami snímača – každá bunka pomocou špeciálnych filtrov vyhodnocuje jednu z uvedených farebných zložiek bodu. V plošných skeneroch sú použité riadkové CCD alebo CIS snímače, použitý snímač (počet snímacích elementov v riadku) teda určuje maximálne možné rozlíšenie skenera. Kvalita skenera je priamo závislá na kvalite použitého snímača a počtu jeho buniek, pixelov. V súčasnej dobe väčšina plošných skenerov používa snímače s rozlíšením 600, 1 200 alebo 2 400 dpi. Označenie dpi (dot per inch) udáva, koľko bodov je snímač schopný nasnímať na jednotku vzdialenosti jedného palca (2,54 cm).

 

Skener