Разрешающая способность cis сканеров ниже чем у сканеров с матрицей ccd

Руководство по выбору сканера для дома и офиса – часть 1

Новая, дополненная и улучшенная версия поста доступна тут.

К нашей службе техподдержки довольно часто обращаются за помощью в выборе сканера для документов. На рынке можно найти самые разные типы сканеров: сканер изображений, штрих-кода, кинопленки, биометрический сканер сетчатки глаза или отпечатков пальцев и т.д… Мы решили пролить свет на этот вопрос и в первом посте по этой теме вкратце расскажем, чем вообще отличаются сканеры документов, которые, в частности, компания Epson предлагает для дома и офиса, и какие технологии в них используются.

Принтер со сканером или отдельный сканер?

Перевести документ в электронную форму можно, воспользовавшись сканером, установленным в МФУ (многофункциональном печатающем устройстве со встроенным сканером и копиром) или отдельным устройством — планшетным или потоковым.

При ограниченном бюджете удобнее рассмотреть вариант покупки МФУ. Сканеры в таких устройствах немного проигрывают по скорости сканирования и качеству получаемого изображения отдельным сканерам.

Если же вы планируете переводить в архив большие объемы документов (например, в офисе или отделе бухгалтерии) или вам крайне важно высокое качество отсканированных материалов (для перевода аналоговых фото и пленки в электронный формат), рекомендуем обратить внимание на отдельное сканирующее устройство. Рассмотрим, почему это так.

Технологии сканирования

Различие сканеров во многом обусловлено особенностями технологий сканирования, которые в них используются. В устройствах Epson используется 2 технологии — ССD и CIS.

ССD — технология считывания данных на основе датчиков ПЗС (прибор с зарядовой связью). В процессе сканирования свет от источника попадает на изображение, после чего отражается (преломляется) и с помощью оптической системы зеркал направляется на линейку светочувствительных элементов (датчиков CCD), а затем с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) преобразуется в цифровой сигнал. Датчик CCD гарантирует хорошую глубину резкости и отличную цветопередачу, именно поэтому большинство профессиональных сканеров производятся на базе технологии CCD.

CIS — технология, использующая контактные датчики изображения (CIS). Именно эта технология часто применяется в недорогих сканерах. Вместо сложной оптической системы CCD-сканеров здесь используется несколько рядов красных, зеленых и синих светодиодов (LED), которые последовательно освещают сканируемое изображение. Отраженный свет попадает на контактные датчики изображения, расположенные по всей ширине зоны сканирования, очень близко к поверхности стеклянного планшета или документа. Затем с помощью АЦП сигнал от датчиков преобразуется в цифровой код.

Короче, Склифосовский!

Сканеры на основе CCD-технологии позволяют получить изображение более высокого качества и разрешения, а также позволяют сканировать «барельефы» ввиду отсутствия необходимости в фокусировке сканирующего луча (см. «Сканография»).

Сканеры на основе CIS-технологии, как правило, более компактные, дешевле в производстве, поэтому нашли применение в универсальных или недорогих устройствах.

Тип сканера — планшетный или потоковый

Отличительной особенностью планшетного сканера является плоское стекло, на которое кладется сканируемый объект — страница с текстом или изображением. Внутренняя сторона крышки сканера однотонная и служит универсальным фоном для считывания размера сканируемого документа. Для сканирования объемных предметов — например, книг, крышка может сниматься. Планшетные устройства подразделяются на сканеры для дома и бизнеса.

Планшетные сканеры для дома серии Epson Perfection позволяют сканировать документы, брошюры и журналы, оцифровывать и обрабатывать фотографии, слайды и пленки, удаляя с них повреждения и восстанавливая цвет (с помощью поставляемого ПО).

Младшую модель линейки — сканер Epson Perfection V19 (основанный на технологии CIS) можно подключить к компьютеру единственным кабелем micro-USB, устройство не требует автономного питания от электросети. При этом он сканирует в разрешении до 4800dpi и предоставляет дополнительные возможности для улучшения изображений с помощью программного обеспечения Epson Easy Photo Fix. С помощью ПО можно удалять с отсканированного изображения частички пыли, восстанавливать цветность и корректировать фоновую засветку. Если вы ищете недорогой, но «сердитый» планшетный сканер, с большой долей вероятности Epson V19 вам отлично подойдет.

Флагман линейки домашних сканеров — Epson Perfection V850 (на базе технологии CCD) создан для профессиональной обработки фотографий, пленок и слайдов (35 мм, среднего формата и формата 9×12 см). В сканере можно настроить высоту держателя пленки для регулировки положения точки фокусировки, что помогает добиться большей четкости при сканировании. Специальные пластины держателя прижимают пленку к стеклу, что позволяет избежать появления колец Ньютона при сканировании.

Две встроенные линзы сканируют оригиналы с большим оптическим разрешением — 6400dpi для пленки и 4800dpi для фотографий. Высокая оптическая плотность 4,0 DMax позволяет сканеру точно воспроизводить широкий спектр оттенков, особенно на затемненных участках изображения. Антибликовое покрытие High Pass Optics для линзы и зеркала обеспечивает наилучшее качество получаемых изображений.

Потоковые сканеры

Потоковые, протяжные, роликовые или, как их еще иногда называют, «документ-сканеры» рассчитаны на быструю многостраничную обработку документов. Стопка материалов загружается в автоподатчик и постранично протягивается через неподвижную ПЗС-матрицу. Оригиналы должны быть непрозрачными (полупрозрачными), поскольку используется метод отражения света от поверхности. Кстати, факс — это один из видов потокового сканера, совмещенного в одном корпусе с принтером.

Несмотря на компактные размеры (обычно это небольшие настольные устройства) — они могут работать практически с любыми материалами от визитных и пластиковых карточек, до специальных бланков и материалов толщиной до 1,5 мм и размером вплоть до формата А3.

О том, какие потоковые сканеры предлагает компания Epson, и чем они отличаются, будет рассказано в следующем посте по теме.

Компромисс

Если задачи купить отдельное устройство сканирования не стоит, можно купить любое МФУ Epson и ограничиться встроенным в него сканером на технологии CIS. В таком случае рекомендуем обратить внимание на линейку устройств «Фабрика печати Epson». Новинки серии не только обеспечивают рекордную экономию при печати, но и догнали по функционалу картриджные модели устройств Epson. Например — 4-цветное МФУ Epson L555 или 6-цветное Epson L850. Таким образом вы не только сможете делать копии документов, не выделяя место на столе под отдельное устройство, но и делать это, не задумываясь о замене расходки в принтере, т.к со стартового комплекта Фабрики печати можно распечатать до 11000 документов! Так вы «убьете двух зайцев сразу»: получите устройство для сканирования, а также экономичного ксерокопирования и печати документов.

Источник

CADmaster

CCD- и CIS-технологии, или почему мы выбираем фото- и видеокамеры с хорошей зеркальной оптикой

Где-то в сентябре этого года позвонил наш давний клиент, пользователь двух широкоформатных сканеров Contex, и рассказал, что некая фирма пригласила его ознакомиться с новым оборудованием. Речь шла о широкоформатных сканерах, в которых использована так называемая CIS-технология. «…Рассказывают очень красиво, подробно описывают технологию, приводят сравнения с технологией CCD, но на прямой вопрос, с кем из пользователей, работающих с таким оборудованием, можно пообщаться, вежливо ушли от ответа, пригласив в свой офис. Очень хотелось бы подробнее узнать, чем же в действительности отличаются эти две технологии…» Вопрос поставлен, будем отвечать. Намеренно не называя имен, попробую максимально подробно и объективно разобраться во всех плюсах и минусах обеих технологий.

Скачать статью в формате PDF — 309.1 Кбайт

Главная » CADmaster №5(25) 2004 » Сканеры CCD- и CIS-технологии, или почему мы выбираем фото- и видеокамеры с хорошей зеркальной оптикой

Где-то в сентябре этого года позвонил наш давний клиент, пользователь двух широкоформатных сканеров Contex, и рассказал, что некая фирма пригласила его ознакомиться с новым оборудованием. Речь шла о широкоформатных сканерах, в которых использована так называемая CIS-технология. «…Рассказывают очень красиво, подробно описывают технологию, приводят сравнения с технологией CCD, но на прямой вопрос, с кем из пользователей, работающих с таким оборудованием, можно пообщаться, вежливо ушли от ответа, пригласив в свой офис. Очень хотелось бы подробнее узнать, чем же в действительности отличаются эти две технологии…» Вопрос поставлен, будем отвечать. Намеренно не называя имен, попробую максимально подробно и объективно разобраться во всех плюсах и минусах обеих технологий.

Телефонный звонок в компанию, упомянутую нашим пользователем, по сути, закончился ничем. В каталоге фирмы значились сканеры на базе и CCD-, и CIS-технологии. Поначалу это порадовало (вот сейчас всё и выясним), но надежда быстро развеялась. После беседы о CCD-сканерах хотелось выбрать именно их, а убедительные доводы о преимуществах CIS меняли точку зрения на противоположную. В общем, обычный прием менеджера отдела продаж: «о чем спрашивают, то и пытаемся продать».

Поэтому пришлось вспомнить физику, засесть за умные книжки и на некоторое время погрузиться в детальное изучение CCD- и CIS-технологий. Несмотря на то что эта область знаний была мне хорошо знакома, я, поверьте, открыла для себя много нового, ранее неведомого.

Три года работы в компании Consistent Software с широкоформатными сканерами Contex не прошли даром — о технологии CCD я знаю не понаслышке: изучала, видела результаты, слышала массу положительных отзывов от пользователей. Что же касается технологии CIS, ее использование в широкоформатных профессиональных сканерах началось совсем недавно, поэтому достоверной информации об их надежности, а также долговечности узлов и агрегатов пока нет. Однако тот факт, что динамический диапазон CIS-сканеров уменьшается на треть примерно через 500 часов работы, а CCD-сканеры работают до 10 000 часов без заметного ухудшения характеристик, явно говорит в пользу последних. Кроме того, в CCD-сканере каждую деталь (лампу, зеркало, призму, оптику) в случае необходимости можно заменить отдельно, а в сканере с технологией CIS вся матрица с диодами меняется только целиком, а ведь это фактически полсканера! И тем не менее попробуем сравнить обе технологии с научной точки зрения.

1. CCD (Charge-Coupled Device) — технология считывания данных на основе датчиков ПЗС (прибор с зарядовой связью).

В широкоформатных рулонных (протяжных) сканерах датчики (ПЗС) и источник света неподвижны — вращаются только ролики протяжного механизма. В процессе сканирования оригинал освещается источником излучения (сбалансированными по цвету флуоресцентными лампами), после чего отраженный (преломленный) свет с помощью специальной оптической системы направляется на линейку светочувствительных элементов, которые преобразуют интенсивность принимаемого света в соответствующее значение напряжения. Аналоговый сигнал превращается в цифровой, и в этом виде информация об изображении передается в компьютер. Датчики ПЗС представляют собой твердотельный электронный компонент, состоящий из множества крошечных светочувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света. В основу работы ПЗС положена зависимость p-n-перехода обыкновенного полупроводникового диода от степени освещенности. Во многих широкоформатных сканерах (Contex, Vidar, CalComp) ПЗС-камеры выполнены по технологии All-Digital camera: на выходе они уже имеют цифровой сигнал, что гарантирует минимум шума и расширенный динамический диапазон.

К примеру, в сканерах Contex динамическая система обработки сигнала обеспечивает компенсацию пыли на зеркалах (как бы «чистит грязь»).

2. CIS (Contact Image Sensor) — технология, при которой приемный элемент состоит из линейки датчиков (нескольких одинаковых сканирующих матриц), непосредственно воспринимающих световой поток от оригинала. В таких сканерах полностью отсутствует оптическая система (зеркала, призма, объектив), приемный элемент равен по ширине рабочему полю сканирования, а оригинал освещается линейками светодиодов трех цветов — красного, зеленого и синего. Таким образом, каждую точку изображения подсвечивает свой светодиод и распознает свой сенсор, при этом чем меньшее расстояние между соседними сенсорами, тем выше оптическое разрешение сканера. Механизм подачи оригинала в рулонных широкоформатных CIS-сканерах в целом такой же, как в CCD, поэтому погрешность сканирования при позиционировании и протягивании бумаги определяется исключительно точностью механики, которую может гарантировать тот или иной производитель оборудования.

Одним из заявленных преимуществ CIS-технологии в сравнении с CCD является меньший вес, обусловленный отсутствием оптической системы. Кстати, именно поэтому производство такого оборудования обходится дешевле. Если вы покупаете домой планшетный сканер А4, то, возможно, обратите внимание на его габариты (как правило, на толщину), но когда приобретаете сканер формата А0, по-моему, это не столь принципиально. Сканер — не фотоаппарат, при выборе которого задумываешься, поместится ли он в карман. Профессиональное оборудование такого класса чаще всего устанавливается на предприятии стационарно, и его перемещение осуществляется крайне редко, поэтому при сравнимых внешних габаритах разница в весе на 5−10 кг здесь несущественна. А вот на такие важные параметры, как глубина резкости и глубина цвета, нельзя не обращать внимания.

Глубина резкости — расстояние от светочувствительных элементов до оригинала, обеспечивающее резкость изображения. Эта величина может колебаться от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, и, естественно, чем она выше, тем лучше. Глубина резкости CCD-сканеров в несколько раз больше, нежели у CIS-сканеров: при сканировании, например, объемных объектов или не очень ровных планшетов с использованием CIS-технологии изображение получится нерезким и размытым. Именно поэтому в CIS-сканерах оригинал должен быть достаточно плотно прижат к самим датчикам, что не позволяет сканировать ветхие и потрепанные материалы без риска их повреждения.

Глубина цвета отражает такую потребительскую характеристику сканера, как цветопередача. Как правило, цветовое разрешение сканеров указывается в битах, что на деле означает лишь количество интервалов, на которые будет разбит весь диапазон воспринимаемых цветов. Фактически же глубина цвета зависит от качества аналого-цифрового преобразователя и матрицы. Слабая фокусировка, обусловленная отсутствием оптики, и небольшие зазоры между соседними матрицами в CIS-сканерах не мешают сканированию текста и схематичных монохромных изображений, но вот для работы с полноцветной графикой или плохими синьками больше подойдет сканер, построенный на основе традиционной CCD-технологии. Ведь не случайно качество фотографий, выполненных зеркальной камерой, значительно выше качества снимков, сделанных с помощью «мыльницы». CCD-сканеры различают уровни оттенков ±20%, тогда как CIS — аж ±40%. Поэтому для пользователя очевидно, что применение CCD-технологии позволяет намного достовернее передавать цветовые нюансы.

Попробую проиллюстрировать это с помощью простого примера. Для представления цветопередачи любого устройства используются цветовые профили. Большинство производителей оборудования прилагают к своим сканерам и плоттерам наборы ICC- или ICM-файлов, позволяющие программам обработки изображений осуществлять корректную цветопередачу при отображении и печати. Профили содержат описание цветового пространства, которое «видит» сканер или может напечатать конкретный плоттер. Сравним цветовые пространства (Gamut), предоставляемые современными сканерами типов CCD и CIS и современным струйным плоттером, в системе координат CIE Lab с одинаковым масштабом.

Из объема фигур очевидно, что количество цветов, воспринимаемых сканерами, существенно превышает количество цветов, передаваемых при печати. Высота фигуры в этом ракурсе фактически означает диапазон яркости, а ее ширина — показатель насыщенности или цветности получаемых изображений. Несомненно, что у CIS-сканера объем фигуры меньше, чем у CCD-сканера, в результате чего он обеспечивает меньшую контрастность при сканировании бледных или темных синек и, соответственно, худшую цветопередачу при копировании фотореалистичных изображений. Теперь совместим все три фигуры.

Широкоформатные рулонные сканеры, использующие CCD-технологию, на сегодняшний день усовершенствованы настолько, что такие плюсы CIS-технологии, как «устойчивость к внешним воздействиям, включая вибрацию» и «отсутствие времени прогрева», уже не являются преимуществами. Например, проверка сканера Contex Cougar 25» в НИИ ТП на виброплатформе дала очень хорошие результаты. Кроме того, многие широкоформатные CCD-сканеры (Contex, Vidar) поставляются с современной системой автоматического обслуживания. Что касается отсутствия времени на прогрев, то те же производители используют совершенную систему управления мощностью — Advance Power Management, обеспечивающую быстрое достижение, контроль и поддержку оптимальной рабочей температуры сканера, при которой уровень шумов приемников ПЗС наиболее низок. Система управления мощностью настолько совершенна, что позволяет оставлять сканер на ночь в дежурном режиме малого потребления энергии, запрограммировав его автоматическое включение к определенному времени. Таким образом, сканер оказывается готов к работе в любой момент.

Одним из наиболее критичных показателей в области ГИС (например, при сканировании топографических карт, имеющих линии небольшой толщины и подверженных геометрическим искажениям) является точность. Ранее считалось, что отсутствие оптической системы в технологии CIS обеспечивает более высокую точность при сканировании (±0,1%). Но сегодня и эти границы стерты. Такие производители широкоформатных сканеров, как Contex, довели геометрическую точность сканирования до того же уровня 0,1% (или ±1 пиксель для любых двух точек на изображении) при помощи так называемого алгоритма исправления погрешности линз ALE (Accuracy Lens Enhancement). Что касается дальнейшей работы с картой, практика показывает, что геометрическая калибровка изображения требуется в любом случае и должна производиться с помощью специализированного программного обеспечения.

Кстати, давайте поговорим о программном обеспечении. Как правило, приобретая планшетный сканер для домашнего использования, вы не обращаете внимания на вложенную в коробку программу. Вам достаточно, чтобы она позволяла сканировать и сохранять изображения в файл и, возможно, производила минимальный набор операций по его обработке. Совершенно другие требования предъявляются к программному обеспечению, поставляемому с широкоформатным сканером. Простенького TWAIN-драйвера в этом случае недостаточно. На что необходимо обратить внимание прежде всего? В стандартную поставку сканера очень часто входит минимальный набор программного обеспечения, возможностей которого вам заведомо не хватит. Остальное — за отдельную плату, порой сравнимую с ценой самого устройства. С моей точки зрения, широкоформатный сканер приобретается для ввода и обработки сотен и даже тысяч оригиналов. Он не должен простаивать, в противном случае срок его окупаемости возрастает в 2−3 раза. При этом сканированные изображения почти всегда требуют дополнительной обработки, которую удобнее и эффективнее производить на других компьютерах, в том числе ночью, в отсутствие оператора. Вывод: программное обеспечение должно обеспечить возможность напрямую работать со сканером и организовать распределенную пакетную обработку изображений в вашей локальной сети.

В качестве примера приведем типовую схему пакетной обработки сканированных изображений у сканеров Contex.

Обязательно обратите внимание на наличие набора функций обработки и редактирования изображений, возможность их приведения к стандартным форматам бумаги перед выводом на принтер. Зачастую стандартное сканирующее ПО ограничивается процедурами удаления «мусора», поворотов, устранения перекоса и минимумом команд рисования. Опыт нашей компании свидетельствует, что спектр необходимых операций гораздо шире и должен включать два-три десятка автоматических команд обработки. Если вам при копировании на плоттер важна правильная цветопередача, поинтересуйтесь, предусмотрена ли возможность цветовой калибровки пары «сканер-плоттер» и обеспечивается ли поддержка стандартных ICC-профилей. При наполнении электронного архива вам будут необходимы гибкая процедура автоименования файлов, извлечение из чертежа атрибутивной информации и настройка передачи этих данных в вашу СУБД. Таковы основные советы по оценке возможностей программного обеспечения, входящего в поставку сканера.

Источник

QUICKSCAN

Интеллектуальные технологии документооборота

магазин профессиональных сканеров

по будням с 9.00 до 18.00

г. Москва, Сокольники

+7(495)374-74-35

ДОСТАВКА ПО ВСЕЙ РОССИИ

В корзине нет товаров

ДОСТАВКА ПО ВСЕЙ РОССИИ

В корзине нет товаров

КАТАЛОГ ТОВАРОВ

Компания Canon объявила о выпуске устройства для мгновенного удаления скрепок Instant Staple Remover-A1.www.quickscan.ru/catalog/

Многие любители пленочных фотографий хотят оцифровать свои архивы и для этого им необходим фотосканер. Большинство таких сканеров предоставляют удобные для фотографий функции, такие как высокое разрешение и возможность сканировать прозрачные пленки (слайды и негативы). У данных сканеров часто идет в комплекте специализированное программное обеспечение, помогающее ретушировать отсканированные изображения и удалять царапины.

Документ-сканер

47960 руб

Сканер визитных карточек

Книжный сканер

126320 руб

Документ-сканер

98390 руб

Портативный сканер

32230 руб

Книжный сканер

52990 руб

Мобильный сканер

Книжный сканер

177140 руб

Слайд-сканер

Слайд-сканер

140000 руб

ЛУЧШИЕ СКАНЕРЫ

Технологии сканирования: CIS или CCD

Технологии сканирования значительно изменились и улучшились за последние 10-15 лет. То, что в начале 90-ых предназначалось для широкоформатного сканирования на рынке систем автоматизированного проектирования (CAD), стало востребовано на других рынках и для других задач в области CAD, GIS и репрографии.Graphtec позиционирует свои сканеры высокого разрешения с технологией CIS, фактически как стандарт для решения любых задач в указанных областях. В частности Graphtec является лидером по 5 ключевым показателям:

Высочайшая геометрическая точность сканирования

Высочайшая надежность и производительность сканирования

Высокая надежность и производительность сканирования – ключевые причины для выбора Graphtec CIS-технологии. CIS-технология обеспечивает ощутимые преимущества перед CCD- технологией, которые делают сканер максимально подходящим для применения в любой сфере с самыми высокими требованиями к производительности и надежности:

Благодаря высокой интегрированности элементов, CIS-технология использует достаточно простую схему считывания изображения. CCD-технология имеет гораздо более сложную природу. Этот факт делает CIS сканеры значительно более надежными, с низким уровнем отказов. Неудивительно, что реальное изучение полной стоимости владения для широкоформатных сканеров, четко показывает, что сканеры Graphtec по этому показателю имеют гораздо лучшие позиции, по сравнению с CCD сканерами.

Кроме того, CIS технология обладает рядом отличий от CCD, которые определяют ее существенные преимущества по показателям общей производительности перед CCD технологией. Большинство CCD-сканеров требуют длительного времени прогрева для того, чтобы стабилизировать работу источника света. Обычно время прогрева может быть около часа, что значительно снижает дневную производительность. Если использовать сканер без ожидания, то качество цвета может быть ухудшено, в силу нестабильности работы источника света в этот период. Другая выявленная проблема CCD технологии это необходимость постоянного контроля на предмет наличия разрывов в местах “склейки” изображения, а также необходимость регулярной калибровки цвета.

Технология CCD

Технология CIS

Проблема разрывов в местах “склейки” может возникнуть, если оператор передвинет сканер или в результате повышения или понижения температуры в помещении, где установлен сканер. Вследствие большого фокусного расстояния порядка 1 метра, даже малые изменения температуры или небольшие сдвиги несущих деталей могут приводить к видимым эффектам “склейки”. Представьте себе 2-х или 3-х человек стоящих рядом и пытающихся сделать один панорамный фотоснимок. Эффект “склейки” на сканерах с технологией CCD требует от конечного пользователя использовать специальный шаблон, программное обеспечение для проведения калибровки на предмет устранения разрывов. Весь этот процесс занимает 10-20 минут, что мешает работе кописалонов и сервисных бюро. Сканеры Graphtec на базе технологии CIS могут потребовать калибровки только после замены стекла оригинала. CIS-элементы сканеров Graph-tec калибруются на предмет разрывов один раз на заводе, и благодаря короткому фокусному расстоянию и компактности, они нечувствительны к изменениям температуры или перемещению сканера.

Технология CCD

Технология CIS

Эти полоски могут быть удалены путем тщательной очистки пользователем стекла и последующей процедурой калибровки длительностью 10-20 минут. Поскольку источник света в технологии CIS имеет больший ресурс и более стабилен, то калибровки для CIS сканеров требуется проводить гораздо реже, уменьшая при этом потери времени.

Потери времени	CCD-технология	CIS-технология
Калибровка для устранения «эффекта склейки»	10-20 мин	не требуется
Цветокалибровка	10-20 мин	редко
Время прогрева	1 час после запуска	15 сек.

Ясно, что CIS-технология лучше подходит для использования в бизнесе, где пользователь рассчитывает на сканирование без частого обслуживания и, следовательно, с максимальной выгодой.

Минимальная стоимость технологии

Конструкция сканера Graphtec на основе технологии CIS значительно менее сложная для производства, чем конструкция CCD-сканера. Основная причина – отсутствие оптической системы и сложной логики для компенсации врожденных недостатков CCD технологии, поэтому CIS-технология гораздо более доступна для бизнеса по сравнению с более дорогой технологией CCD.

Минимальная полная стоимость владения

Сканеры с технологией CIS потребляют всего 1/3 часть от энергии, которую потребляют сканеры CCD. Кроме того, источник света LED работает только в течение собственно процесса сканирования. Источник света CCD-сканера должен работать, до тех пор, пока сканер не перейдет в режим ожидания. Все сканеры Graphtec совместимы с программой Energy Star, потребляя в режиме ожидания менее 12 Вт. Хотя некоторые новые CCD сканеры совместимы с Energy Star, они все еще имеют серьезные недостатки. Чтобы достичь соответствия они должны выключать источник света. Когда CCD сканер выходит из режима ожидания, он должен разогреться в течение вплоть до одного часа, для того, чтобы пользователь мог производить качественное сканирование. Это делает преимущество соответствия Energy Star на CCD сканерах сомнительным.

Таким образом, CIS технология не только имеет более низкую стоимость приобретения, но также более низкий уровень отказов и стоимость замены деталей, что говорит о полном превосходстве по показателю полной стоимости владения.

При рассмотрении стоимости владения на рынке США можно также включить в нее стоимость сервисного контракта. Анализ полной стоимости владения основан на среднем 5-летнем сервисном соглашении. Если брать за 100% стоимость сервиса для сканеров Graphtec с CIS технологией, то можно оценить стоимость сервиса для CCD сканеров как 175-220%.

Технология сканирования

Понятие технологии сканирования

CIS датчик находится в близком контакте с изображением во время сканирования. CCD фокусируемый датчик изображения требует гораздо большего фокусного расстояния по сравнению с CIS технологией. Большее фокусное расстояние обычно достигается за счет преломляемой оптики, направляющей свет через серию зеркал, для того чтобы создать фокусное расстояние длиной примерно 1 метр.

В отличие от цифровой камеры, которая содержит матрицу датчиков изображения, широкоформатный сканер использует линейные датчики изображения. Это практичное и экономичное решение. Датчики изображения считывают одну линию сканируемого документа в то время, когда тот проходит в зоне считывания.

На сегодняшний день фокусируемые датчики изображения используют для считывания принцип CCD (Charge Couple De-vice – приборо-зарядная связь). В свою очередь в технологии CIS могут использоваться либо датчики ПЗС, либо CMOS-датчики. Возникает некоторая путаница в названиях, потому что термином CCD (ПЗС) обозначается как технология сканирования, так и сами датчики считывающие изображение. В технологии CIS от Graphtec для считывания изображения также используются датчики CCD.

Обе технологии начали развиваться в шестидесятых годах и обе используют CCD датчики. Отличия в методологии, в которой использованы эти датчики: Контактной или Фокусируемой. Хотя обе технологии разделяют некоторые основные концепции, обе они имеют свои преимущества и недостатки.

Чтобы упростить обсуждение мы будем обозначать как CCD технологию Фокусируемых датчиков изображения и как CIS – технологию Контактных датчиков изображения.

Обзор CIS технологии

CIS технология неуклонно улучшается с шестидесятых годов. В настоящее время CIS широко распространена в настольных МФУ все в одном копир/принтер/сканер, настольных сканерах, факсах, а также находит новое применение в считывателях чеков, в торговых автоматах и т.п. Она используется повсеместно в Вашей жизни, и Вы видите ее в работе!

В девяностых годах CIS технология стала использоваться в сегменте широкоформатных сканеров и “перешла дорогу” традиционной для того времени CCD –технологии.

CIS сканирующая система обычно использует светоизлучающие диоды (LED) для подсветки документа. Излучаемый LED-источником свет проходит через световод, чтобы обеспечить равное распределение света по всей линии сканирования. Затем свет отражается от документа и улавливается стеклянной стержневой линзой, направляющей свет по направлению к датчикам, которые считывают пиксел. CIS датчик(и) изображения распределяются вдоль всей ширины сканирования и считывают 1:1 текущую линию сканирования. Это важная особенность – ключевой фактор высочайшей геометрической точности достигаемой CIS сканерами.

LED свет – это наборы красного, зеленого и синего света, которые включаются в цикле по кругу с тем, чтобы выделять красную, зеленую и синюю составляющие изображения. Для обеспечения точного черно-белого и цветного сканирования CIS технология внутренне считывает информацию о сером тоне с 14-16 битами и цветную информацию с 42-48 битами, передавая лучшие 8 бит серого тона и лучшие 24 бита цвета в приложение.

Обзор CCD-технологии

Основанная на фокусировании технология, использующая CCD датчики изображения, была доминирующей на протяжении восьмидесятых и девяностых годов. Однако в основном в силу ценового фактора она постепенно уступает рынок другим технологиям, таким как CIS.

CCD сканирующая система использует протяженный источник дневного света для подсветки сканируемого изображения. Свет отражается от оригинала и передается через отверстие, систему зеркал и линз на CCD камеры (от 1 до 4) Система зеркал требуется для того, чтобы создать фокусное расстояние примерно 1 метр. Ширина CCD-камер 50-75 мм. Каждая из низ состоит из 3 или 4 линейных датчиков. Перед каждым датчиком установлен один из цветовых фильтров: красный, зеленый и синий для выделения соответсвующей составляющей света. Дополнительный четвертый датчик улавливает только монохроматическую составляющую.

В CCD камере З линейных цветовых датчика пространственно разнесены друг относительно друга. Во время сканирования красная составляющая будет считываться в позиции [x,y] и в то же время синяя составляющая в позиции [x,y + смещение], а зеленая в позиции [x,y + 2*смещение]. Таким образом, CCD система требует сложной обработки данных на уровне прошивки для компенсации или интерполяции этого смещения.

Для обеспечения точного считывания черно-белого и цветного сигнала CCD технология обычно захватывает по серому тону 12-16 бит информации, по цвету – 36-48 бит, передавая лучшие 8 бит по серому и лучшие 24 бита по цвету в приложение.

Преимущества технологии CIS

В силу того, что CIS технология не использует никаких линз и зеркал, сканеры, сделанные по этой технологии гораздо менее дорогие, чем CCD сканеры, которые требуют дорогих оптических элементов для уменьшения линии сканирования до размеров 50-75 мм, а также преломляемой оптики для создания необходимого фокусного расстояния.

CIS имеет очевидное преимущество в компактности сканеров и требуемом месте для установки, которые вполовину меньше, чем у наиболее компактного CCD сканера.

Далее, благодаря тому, что в CIS технологии пиксели считываются 1:1, она имеет гораздо более высокую геометрическую точность сканирования, чем CCD.

Хорошо известно, что CCD сканеры имеют сферические ошибки по краям линз. Это означает, что размер пикселя меняется в разных точках линзы, что, конечно, очень нежелательно с точки зрения качества. Эта проблема решаемая. Однако, что бы сделать это требуется сложная и мудреная логика аппаратных алгоритмов. CIS технология не страдает от сферических ошибок характерных для CCD сканеров и не требует никаких коррекций, связанных с этими ошибками.

Другая проблема, которая была обнаружена у CCD сканеров оптический спад света по краям датчиков. Этот спад происходит благодаря меньшему свету полученному от краев камеры по сравнению с серединой камеры и может достигать 35% потере интенсивности. Хотя современные CCD сканеры компенсируют этот недостаток, это требует опять же дополнительной и более сложной аппаратной логики, которая дополнительно удорожает CCD технологию.

Благодаря относительно большому фокусному расстоянию CCD сканеров они также более чувствительны к проблемам разрывов в местах склейки, чем CIS сканеры. Небольшое изменение температуры или передвижении CCD сканера потребует калибровки на предмет устранения разрывов в местах склейки. Проблема разрывов проявляется как видимое расхождение линий.

Проблема разрывов в местах склеек на CCD сканерах видна на линии и буквах.Само предложение программного обеспечения для калибровки для устранения дефектов склейки с CCD сканерами, оставляет негативный отпечаток с точки зрения качества и производительности всего сканера.

В заключении можно подвести итог и отобразить его в виде следующей таблицы:

Преимущества

НедостаткиCIS
Contact Image Sensors
Контактные датчики изображенияМеньшая стоимость
Высокая надежность
Высокая производительность
Компактность
Не требует калибровки устраняющей эффект склейки
Высокий контраст, резкость линий
Нет искажений на линзахЧувствительность к глубине резкости
Меньшее отношение Сигнал/Шум вследствие используемого источника светаCCD
Focused Image Sensors
Фокусируемые датчики изображенияВысокое отношение сигнал/шум вследствие используемого источника света
Относительная нечувствительность к глубине резкостиВысокая стоимость
Более сложная и хрупкая технология
Большие габариты
Требует частой калибровки
Меньший контраст (расплывчатые линии)
Неизбежное искажение на линзах

Получайте новости с QuickScan на почту:

Источник