Други

Скенерите – какво е нужно да знаем?

Written by Редактор

По традиция сме свикнали да гледаме на скенерите като на скъпи и сложни за обслужване устройства, които се срещат сравнително рядко в домовете на потребителите. Това всъщност не е точно така, тъй като в ежедневието едно подобно устройство би могло да ни бъде от много голяма полза. Областите, в които можем да се възползваме от него, далеч не са малки – от елементарното сканиране на изображения от хартиен носител или негативни плаки до сканирането на документ с OCR софтуер, което ще ни спести цялостното му въвеждане на ръка.


Сканирането не само на документи, но и на изображения понякога може да ни спести редица допълнителни затруднения. Само като пример, посоченият софтуер, поддържащ OCR разпознаване, би могъл да ни спести часове работа за въвеждане на тази документация на ръка. В допълнение, наличието на скенер може доста да облекчи ежедневието на хора, занимаващи се с графичен дизайн и обработка на изображения. Да вземем под внимание споменатия графичен дизайн – понякога при него се изисква налагането на определена текстура, която се подбира от наличните в библиотеката. Ако не намерим подходяща, трябва да се разровим в интернет, за да открием такава, каквато търсим. Всички тези процеси могат да се спестят с елементарното сканиране на първата материя, която ни се стори подходяща за използване. Така на практика е възможно едва ли не всичко което ни допадне, да бъде използвано в процеса на работа. Тук, разбира се, става въпрос предимно за професионалното приложение на скенерите, но го посочих просто като пример за възможните области на употребата им.



Доста по-широко застъпена област на приложение на скенерите е именно обработката на сканиран текст чрез програми, поддържащи OCR разпознаване. Преди да пристъпим към разглеждането на няколко различни предложения, ще обърна известно внимание на основните характеристики, за които трябва да се внимава при избора на подобно устройство.


Основни положения при избор на скенер


Към сегашния момент основната група от скенери, наложили се на пазара, са т.нар. flatbed и sheetfed модели. Първият представлява устройство, върху което се поставя сканирания обект, след което сканиращата глава преминава по него, снемайки изображението. Втората разновидност на практика е противоположна на първата – тук листът се поставя в устройството подобно на факс апарат, след което бива придвижен от съответен механизъм, за да се прочете от сканиращата глава.


Основните характеристики на едно подобно устройство са неговата разделителна способност, обхватът на сканирания цвят (bit depth), диапазонът на промените в тоналността (dynamic range) и скоростта на сканиране. Разделителната способност е първото нещо, на което производителят (съответно продавачът) набляга. Всъщност тя има три разновидности: оптична, механична и софтуерно интерполирана. Първите две са взаимно свързани: оптичната описва реалната разделителна способност на сканиращата глава, а втората – положенията, които придвижващият я стъпков двигател може да заеме. Стойности от порядъка на 2400 х 4800 dpi (dots per inch – точки за инч) обозначават 2400 пиксела за оптичната глава (т.е. по хоризонтала) и 4800 позиции за двигателя й (по вертикала). Що се отнася до софтуерно интерполираната разделителна способност, тук трябва да се внимава при избора на подходящ модел. При нея изображението се получава чрез интерполиране на намиращите се между два пиксела липсващи точки, при което крайният резултат е илюзия за повишена разделителна способност. Това обаче има отрицателна страна – размазано изображение с по-ниско качество, което е нежелано във всички случаи. Винаги при закупуването на скенер обръщайте много по-голямо внимание на реалната му разделителна способност, отколкото на интерполираната.



Обхватът, или още дълбочината, на стойностите на цвета при сканирането на изображения също се извежда на преден план от производителя. За пресъздаването на true color изображение е необходимо използването на 24-битов цвят, т.е. по 8 бита за всеки от трите основни цвята. Следователно чрез колкото повече стойности се пресъздава всеки от основните три съставни цвята, толкова повече нюанси на изображението ще могат да се уловят при сканиране.


Последните две характеристики – dynamic range и скорост на сканиране, означават следното: първото се отнася до диапазона на тоналностите, които скенерът може да възприеме. Тук е от голямо значение използването на повече битове за описване на всеки цвят, тъй като това позволява да се възприеме по-широк спектър от нюанси, без да се превключва между наличните палитри. Едно адекватно сравнение в случая би било съпоставянето на dynamic range с HDR (High Dynamic Range) при видеокартите, където се използва подобна функция, но за възпроизвеждането на по-реални сцени. Що се отнася до скоростта на сканиране, при използването на скенера като домашно устройство тя не е от първостепенно значение. Не може да се каже същото обаче, ако става дума за използването му за комерсиални цели, тъй като там скоростта все пак е от голямо значение.


Подходящи настройки за работа със скенер


Преди да пристъпим към сканирането на изображение и разглеждането на настройките, които са от значение тогава, нека първо обърнем внимание на някои други подробности. Първото и най-важно решение, което трябва да вземем, е в какъв формат желаем да се записва сканираното изображение на твърдия диск на системата. Независимо какъв е скенерът, използваният формат може буквално да съсипе резултата от иначе висококачествено сканирано изображение.



Най-общо форматите за съхраняване на изображения могат да се разделят в две големи категории – компресирани и некомпресирани. Компресираните формати представляват балансиран избор между реална загуба от качеството на снимката и редуциране на нейните размери. Казано с други думи, тук изборът ни е между по-малък размер, но по-лошо качество на изображението, или по-голям обем, но с по-високо качество. Основните използвани формати в класа със загуба на качество са JPEG и GIF. При съхраняване на картини, при които почти или напълно липсва градиентна промяна в цветовете, е по-добре да се използва GIF формат, тъй като ще се постигне по-малък размер за сметка на по-добро качество, в сравнение с JPEG компресия. За съжаление GIF е ограничен от гледна точка на използваните алгоритми, ето защо, ако е необходимо съхраняването на растерно изображение с голям брой градиентни промени в палитрата, е по-добре да се прибегне към JPEG.


Следващото нещо, което трябва да определим при настройването на скенера е разделителната способност. Широко разпространено е мнението, че “повече е по-добре”. В много области това може да е истина, но при сканиране невинаги е вярно. Като пример може да се посочи случай, в който трябва да създадем изображение с размери 100 х 100 пиксела, с последваща обработка в графична програма. При сканиране в по-висока разделителна способност (да речем 200 х 200 пиксела) с последваща обработка и софтуерно редуциране, получената картина отстъпва по качество на тази, която бихме имали при директно сканиране с резолюция 100 х 100. В допълнение, употребата на подходящата (по-ниска) разделителна способност спестява както място на твърдия диск на системата, така и времето, необходимо за процеса на сканиране.



Друг критерий, с който следва да се съобразим при подбирането на адекватната разделителна способност, е на какво устройство ще се визуализира сканираното изображение. Например при материали, които ще се показват на компютърен монитор (респективно проектор с подобна резолюция), следва да се подбере разделителна способност, близка до неговата – това са 72 до 96 dpi. По този начин ще си осигурим сканирано изображение с размери близки или дори същите като тези на сканирания обект.


В случай че желаем да отпечатаме изображението, което сме получили след процеса на сканиране, каква е подходящата разделителна способност? В сегашния момент дори и най-високотехнологичните принтери имат резолюция няколко пъти по-ниска, отколкото на сканиращите устройства. Като пример може да се посочи обикновен лазерен принтер, при който обичайно тя е между 300 и 600 dpi. В такъв случай следва да подберем разделителна способност на скенера от 72 до максимум 150 dpi. При използване на лазерен принтер с изключително високо качество изборът ни трябва да е от 200 до 300 dpi.


Още нещо, което трябва да подберем правилно преди самия процес на сканиране, е това при колко битов цвят желаем да се извърши процедурата. На пръв поглед отново ще важи правилото “повече – по-добре”, но всъщност това далеч не е така. Преди да обясня в какво се състои разликата между сканирането с 8- и 16-битов цвят, ще отбележа една важна подробност, засягаща съхраняването на получения файл. Ако използвате JPEG компресия за записване на изображението, имайте предвид, че тя е ограничена само до запазването на 8-битов цвят, така че употребата на повече тоналности става безсмислена. За съхраняване на 10-, 12- или 16-битов цвят ще се наложи да се използва TIFF формат, който не компресира файла.


Чисто теоретично, 8-битовият цвят (т.е. по 8 бита за канал, общо 24 бита) е напълно достатъчен за запазването на 16,7 млн. цвята. Въпреки това използването на 12-или 16-битов цвят ще ни даде значително повече информация за тоналностите на всеки от цветовете в изображението, което впоследствие ще ни помогне много при допълнителната обработка на файла. За да подберем правилните настройки, при които да сканираме нашето изображение, трябва предварително да решим дали то ще бъде допълнително обработване с някакъв вид графична програма, или ще се използва директно. Това се налага поради факта, че колкото повече битове за всеки цвят използваме, толкова по-голям обем ще има крайният получен файл. Ако например запазеното в TIFF формат изображение при 8-битов цвят е с обем 50 МВ, при 16-битов то вече ще има големина от 100 МВ. В допълнение, скоростта, която ще е необходима за сканиране на споменатия файл с повече битове за цвят ще бъде далеч по-ниска; т.е. самият скенер ще се забави.


Една сравнително рядко срещана опция при сканирането е поддръжката на multi-sampling. Това на практика представлява неколкократно повтаряне на сканирането, с което се цели подобряване на качеството на изображението. Една от основните причини за нуждата от подобна технология е собственият шум в сканиращата глава, който се отразява на качеството на изображението. При употребата на multi-sampling скенерът приема и записва в паметта си всички получени изображения, след което осреднява резултата от тях и създава нов образ с по-високо качество.


Реално приложение


След като надълго и нашироко разгледахме важните опции, на които е нужно да обърнем внимание, преди да започнем сканирането, нека видим и каква е реалната промяна от тях. За начало нека сравним сканиране при 72 dpi и при 600 dpi резолюция, за да видим разликите.



Видно е, че подбирането на подходяща разделителна способност е от високо значение, тъй като по-ниската ще доведе до сериозно влошаване на качеството, докато излишно високата резолюция, от друга страна, буквално ще затлачи системата ни.


Друга важна подробност е адекватното съхраняване на цветовете. За съжаление демонстрирането на разликите е почти невъзможно, тъй като малкото видими нюанси биха се изгубили дори при изобразяване на компютърния монитор, камо ли при отпечатване на хартия. Въпреки това, само като грубо сравнение ще ви покажа разликата между използването на 16,7 млн. цвята и 64 000, което може да се приеме за изключително грубо приближение на ефекта между 24- и 48-битов цвят.



За финал ще сравним промяната във времето на сканиране при избирането на 48-битов цвят срещу 24-битов. За стандартна разделителна способност при това сканиране ще приема 600 dpi, тъй като тя осигурява отлично качество, което е подходящо дори за печат с висок клас лазерен принтер. Сканирането при така избрани настройки – 24-битов цвят при 600 dpi отнема 1 минута и 29 секунди. За сравнение, тази операция при същата разделителна способност, но с 48-битов цвят, за същия скенер изисква минута и 56 секунди.


В заключение


Ако все още нямате собствен скенер и планирате закупуването на такъв, винаги е добре предварително да обмислите за какви задачи ще се използва той, и да подберете подходящия продукт, предлагащ тези функции. В случай че вече разполагате със собствен скенер, използването на оптималните настройки на цвета, разделителната способност и формата ще ви гарантира удобната и бърза работа с него.


Добрил Доков


Авторът благодари на фирма “Еникомп” за предоставения за статията продукт.

About the author

Редактор

Leave a Comment