扫描仪的原理及选购

1、扫描仪的原理及选购作为计算机新型的输入设备一一扫描仪，随着性能的不断提高和价格的大幅度降低， 越来越多地出现在广告设计、出版印刷、网页设计等领域。家庭购买扫描仪的也越来越多。 但是选择一台称心如意的扫描仪并不是一件很容易的事，让我们从扫描仪的工作原理说 起两种扫描仪的工作原理根据工作原理的不同，我们把扫描仪分为两种：滚筒式扫描仪和平板式扫描仪。1 .滚筒式扫描仪：把原图贴放在一个干净的有机玻璃滚筒上，让滚筒以一定的速率 （通常是每分钟3001500转）围绕一个光电系统（常称为“探头）旋转。探头中有一 个亮光源，发射出的光线通过细小的锥形光圈照射在原图上，一次一个像素一个像素地进 行采样。如果原

2、图采用的是反射型介质（如不透明的纸张等），那么探头从滚筒的外面照 射，反射回来的光线通过一套分光滤色系统将其分成RGB三束光，再由接收系统接收并生 成模拟信号。如果原图是透射型介质（如幻灯片、投影用的胶片等），那么探头是从滚筒 的内部照射，接收系统接收的是透射光。生成的模拟信号由ADC （Analog to Digital Conversion,模一数转换器）将该模拟信号转换成数字信号，通过滚筒式扫描仪内的单板 机处理后，将信号传送给计算机，完成扫描过程。由于滚筒式扫描仪的结构特殊，其优点非常明显：光学分辨率很高（2500 8000dpi） s高色深（3048bit）和很宽的动态范围、能处理大

3、幅面的图像、速度快、生 产率高。滚筒式扫描仪输出的图像普遍具有色彩还原逼真、阴影区细节丰富、放大效果优 秀等特点。当然，它的缺点也很明显：占地面积大、造价非常昂贵（是平板扫描仪的5 50倍），市场上很少见到。2 .平板扫描仪（乂称CCD扫描仪）：将原图放置在一块很干净的有机玻璃平板上，原 图不动，而光源系统（CCD）通过一个传动机构水平移动，发射出的光线照射在原图上， 经反射或透射后，由接收系统接收并生成模拟信号，通过ADC转换成数字信号后，直接传 送至计算机，由后者进行相应的处理，完成扫描过程。平板扫描仪的优点是占地面积小、售价低廉。随着科技的不断进步，现在市场上的高 中档平板扫描仪具有滚筒

4、式扫描仪所具有的绝大多数优点，通常只有在需要扫描一些特大 幅面的图像，或者大量出版精细艺术出版物，以及必须达到非常高的劳动生产率（比如： 扫描仪的使用频率非常高，职员加班加点工作）的时候，才会考虑到选用滚筒式扫描仪。 市场纵览及常见品牌由丁平板扫描仪的性能日益提高，价格越来越低，市场占有率很大，而笨重且昂贵的 滚筒式扫描仪在市场上很少见到，我们的市场调查只能局限于前者。尽管如此，对于大多 数的应用，本文介绍的平板扫描仪都能满足要求。1998年底，位于中国大陆市场占有 率的前三名是：Microtek （全友）、清华紫光（Uniscan）、惠普（HP）。市场上常见到 的品牌除了这三个外，还有：AG

5、FA （爱克发）、Mustek、Umax、Scanport （斯肯派克）、 NTEK等。Microtek是世界第一大扫描仪厂商的品牌，进入大陆较早，并一直由清华紫 光集团代理，技术力量雄厚、根基扎实：紫光则是在消化了扫描仪的先进技术后于1996 年推出自有品牌（Uniscan）的扫描仪，具有价格低、性能好、售后服务好的优点；惠普 的产品质量一直是有口皆碑，无论计算机、打印机还是扫描仪，很少有人对它提出异议， 只是价格也是高高在上，也许正是这个原因影响了它在大陆的市场占有率；Scanport是美 国著名扫描仪品牌，最近才进入中国市场，近期的广告攻势比较凌厉，当然它的质量也有 保证：其它的几个品牌

6、多为中国台湾的产品。另外，佳能（Canon）、爱普生（Epson）、 宏，茫，Acer）等也生产扫描仪产品，但市场份额并不大，很多地方见不到它们的产品。 从性能指标上看，一般办公领域使用的光学分辨率是600 X 1200dpi,而300X 600dpi的扫 描仪则主要定位于家用。高档的机型可以达到3048X3048dpi,在这个分辨率之上的并不 多见；最大分辨率多在24009600dpi之间，再高也没有什么用处，而且这个指标本身并 不太重要。色深度常见的有30bit和36bit, 24bit的已经淘汰了，42bit多数用于广告设计、精 美艺术出版等领域，售价高出前者数倍。灰阶度常见有lObit

7、和12bit两种，8bit的连手 持扫描仪都很少见。最大扫描幅面有A4、A4加长、A3三种，幅面（如A2、A1幅面）更大的 平板扫描仪应用得并不多，由于占地和成本原因，顾客通常更愿选用滚筒式扫描仪。选购向导在购买扫描仪之前，有必要了解扫描仪各项技术指标的含义，读者可以参考电脑报 及其合订本的有关文章，这里不再详细叙述。本文仅就重要指标和相应的注意事项略作说 明,衡量扫描仪性能的主要指标有：光学分辨率、最大分辨率、色深度、灰阶度和接口形式。在光学分辨率中，水平分辨率（比如600X 1200dpi中的“600）是非常重要的， 它决定了微型传感器（CCD探头）在横跨扫描头方向的排列数量，是CCD的真

8、实分辨率， 从根本上决定了扫描仪的档次。最大分辨率乂称“插值精度,是利用软件对扫描出的图 像进行修补后的分辨率，通常在480014400dpi之间，因为扫出来的图像文件很大，在 大多数情况下用不到，所以这个指标并不很重要。色深度代表了扫描仪能够描述的颜色范 围，从24位（bit）到36位不等，高档的甚至达到48位，它决定了颜色还原的真实程度。 24位的色深就是通常所说的“真彩色,肉眼很难分辨出24位与36位的区别，有些人认 为后者扫描出的图像相对平滑一些。灰阶度决定了图像从亮到暗的层次感，常见有8、10、 12位（bit） 3种灰阶度。8位灰阶度可以把“亮一暗、的变化用28=256种层次表示出

9、来， 这种灰阶度常常会丢失一些层次，使得扫描出来的图像在明暗方面过渡得并不好，如果将 图像放大，甚至会出现马赛克现象，而10位（1024种）以上的灰阶度则能较好地解决这 个问题。对于接口形式，现在常见有3种：EPP、SCSI、USBo EPP是增强型并行口，安装 方便，并且没有硬件冲突问题，只是速度相对略慢；采用SCSI接口的扫描仪当然需要一 块SCSI接口卡，速度略微快一些（并不绝对，视品牌型号而定），但是价格较贵、安装 繁琐、容易与其它硬件产生冲突；采用USB接口的扫描仪是近期进入大陆市场的产品，速 度不算快，但是安装最简便（即插即用）。根据使用方向不同，我们把应用领域分为四大块：美术广告

10、设计、出版印刷、网页设 计和家庭使用。一、美术广告设计尤其注重色彩的真实再现，即使是对黑白图像的扫描，也要求能够精确地再现图像的 细节。对于一业务复杂的大公司，推荐采用UMAX的PowerLook-3000（如图1）：采用双镜头 设计，光学分辨率分别为1220X3048dpi和3048X3048dpi, 42位色深，附设TMA,可以 扫描透明胶片；采用“位增强'技术产生光滑的位阶曲线，即使是高亮度和暗部地区也能 传送丰富的细节。其扫描质量与滚筒式扫描仪在伯仲之间，但是价格远低于后者（也要注 意狠狠“砍'价哟）。另外，大幅面扫描仪Eagle3640C、4240C、6250c分别能

11、扫描宽度36、 42、62英寸、长度无限的图样，这几种扫描仪采用多镜头（37组不等），光学分辨率 400dpi （6250C是500dpi）,色深24位，精度0.05%,能满足这一行业的一些特殊要求; 对于一般的美术广告设计，紫光的M1200和惠普的4100C均在选择范围内，两者的最大区 别在于扫描的幅面不同，而图像的输出质量旗鼓相当。二、出版印刷除非是高品质艺术精品的印刷，多数的出版印刷行业在扫描质量上应该没有太高的要 求，因为控制最终产品质量的工序不在扫描输入阶段，而是在印刷阶段。印刷机、纸张、 油墨等等才是印刷行业真正要解决的难题。如果长期印刷高品质艺术精品，可以参考美 术广告设计

12、9;的推荐，对于一般印刷业，清华紫光的4c和6C,以及惠普4100C（如图2）均 可满足要求。紫光的产品在保证质量的同时更重视扫描速度，捆绑的软件也丰富而专业化: 惠普4100C的速度慢于前者，但是彩色和黑白图样的扫描质量均相当出色。三、网页设计一般的网页设计用的图样，光学分辨率能达到150dpi即可，即便是扫描一些照片， 300dpi的也能应付自如。从这一点来说，即便价格最低的扫描仪都能满足要求。但是大多 数“网虫'多半不会经常调用PhotoShop等大型图像处理软件来修饰扫描后的图像文件， 因此要求扫描仪捆绑的图像处理软件简单实用。推荐的产品是UMAX的1220s和紫光的 A600

13、（如图3）（号称“小天使的家用级扫描仪）。1220S的档次略高一些，它的驱动程序 提供了很多选项，包括消除网纹、调节显示器Gamma值、MagicMatch选项等，另外还提供 7 Adobe PhotoDeluxe.用于文本管理和OCR的一些较为实用的软件；A600不用多说，这 款定位于家用的扫描仪最大的特点在于捆绑了许多相当实用的本地化软件，网页设计已够 用了。 四、家庭使用要求图像质量满意，软件使用而容易上手，价格低廉。千元以下的产品可以考虑如 Scanport的SQ300B（如图4）： 36位色深，300X600dpi, A4幅面,EPP接口便于安装和维 护，售价840元左右，只是软件都

14、是英文的，但是容易理解，用惯了也很方便：另外一个 选择就是紫光的“小天使,图像质量完全满足家用，特别是软件常常能激起青少年朋友的兴趣°在实际选购时，除了对市场做一番调查外，还应该白己带一些今后经常用到的图样进行实地验证，不能完全相信说明书。最后，祝大家都能购买到自己满意的扫描仪!安装扫描仪随着计算机的逐渐普及，人们对图像及文稿的输入、管理和使用有了更高的要求。可 以轻松地完成图片扫描、文字扫描录入、文件资料扫描复印的平板式扫描仪已成为继键盘、 鼠标之后最主要的计算机输入设备。本文以Windows 95为系统平台，以Umax Astra 1220s扫描仪为例，讨论扫描仪的安装方法。Um

15、ax Astra 1220系列扫描仪是一款面向中级办公用户的A4幅面平板式扫描仪，它的 最大光学分辨率为600dpi,彩色深度为30位，灰度级10位。同系列产品有1220S、1220P和1220U,分别为SCSI接口、EPP（高速并行口）接口和USB（通用串行总 线）接口方式的扫描仪。Umax Astra 1220s有简体中文版操作界面，随机附有SCSI接口卡一块.SCSI终结器 一只、12伏直流电源一只和用12种文字编写的简单安装说明一份。Umax Astra 1220s没 有提供详细的操作说明书，但在驱动程序安装完成后,你能找到较为详细的在线帮助和使 用说明。在随机附送的两张光盘中，有驱动

16、程序VistaScan、Presto! PageManager、Adobe Acrobat Reader v. 3.01、PageManagerx PhotoAlbumPageImage> PhotoDeluxe2. 0 丹 青中文文字识别系统2. 63和英文文字识别软件Recognita standard OCR 3.2。 一、认 识扫描仪1 .塑料上盖内侧有一胶垫，其作用是在上盖放下时压紧被扫描文件。2 .当电源开启后，扫描仪开始白检，此时电源指示灯将为闪烁状态，白检完成转为持 续点亮状态，表示扫描器处在待机状态，准备接受指令。3.光学玻璃用于放置被扫描文件。4 .大多数扫描仪有一扫

17、描头锁定装置，搬动扫描仪前要加锁，以免损坏扫描仪的镜头 和机械传动机构；在接通扫描仪电源前需将锁定装置打开。5 . SCSI ID设置开关用于设置扫描器的SCSI ID,出厂设置值5。6 . 25针SCSI接口插座用于连接主机SCSI接口和SCSI终结器（或其它SCSI设备）。7.输入电源插座用于插接12V直流电源。二、安装接口卡安装时先打开机箱，将扫描仪接口卡插入主板的ISA插口槽，然后将扫描仪连接电缆 插入接口卡的圆形插口，硬件安装完成，然后可启动机器安装扫描仪驱动程序。1 .退出Windows 95,关闭计算机及外围设备电源，拔掉计算机电源插头。2.打开机箱，选择一空闲的ISA插槽，取下

18、插槽后侧窗口上的防尘片。3 .从防静电袋中取出卡,将卡对准插槽，使有输出接口的金属接口档板面向机箱后侧， 然后适当用力平稳地将卡向下压入槽中。说明：接口卡对静电非常敏感，安装前先接触地面或金属放掉身上的静电，取放接口 卡时只可接触接口卡的金属支架和接口卡边缘，请勿触摸卡上的电路。4 .接口卡上有一组跳线，出厂默认设置为0M,建议一般用户不改变其设置。5 .将卡的金属挡板用螺丝固定在条形窗口顶部的螺丝孔上。这个小螺丝既固定了卡， 乂能有效地防止短路和接触不良，还连通了显示卡与电脑主板之间的公共地线。6.盖上机箱盖。三、连接扫描仪1 . Umax Astra 1220s扫描仪与接口卡的连线是一条2

19、5芯电缆线，先将电缆线一端的 25针插头插在接口卡25孔插座上；2 .将电缆线另一端的25针插头插在扫描仪后的两只25孔插座中的一只上；3.将SISC接终结器插在扫描仪后的另一只25孔插座上；4.掀开扫描仪上盖，将扫描头锁定开关推向“开'的位置：说明：有些扫描没有锁定开关，有些扫描仪锁定开关在扫描仪后部。5 .将扫描仪自带的12伏直流供电电源一端的圆插头插在扫描仪后的圆形电源插座上。 四、自检电源接通后，扫描仪开始自检，自检时扫描仪前部的电源指示灯将为闪烁状态，自检 完成转为持续点亮状态，表示扫描仪处在待机状态，准备接受指令。现在你可以启动计算 机安装驱动程序了。五、安装扫描软件1 .启动计算机，放入扫描仪安装光盘，运行光盘根目录下的“SETUP、文件，进入 “UMAX Scanner CD Setup、安装界面，界面中给出了将要安装的所有程序；2 .按“0K按钮后进入"Umax Software License Agreement (Umax 软件许可协议) 窗口； 3.按“accept、按钮后进入、安装语言选择版本窗口，一般用户建议选择“安装 简体中文版'选项；4 .语言选择完毕，按“确定'按钮后出现“安装方式选择窗口，有“快速安装”和 “一般安装,两种安装方式可选，一般用户建议选择“快速安装、说明：如果你需要改变