4. Аппаратные средства
ПЗС осуществляет преобразование оптической картинки в электрические сигналы.
ПЗС представляет собой матрицу (прямоугольную таблицу), которая содержит большое число полупроводниковых элементов (вплоть до 2000 2000 элементов), чувствительных к световому излучению. При этом в черно-белых штриховых сканерах на выходе освещенных элементов с помощью контроллера формируется сигнал логической единицы, а на выходе неосвещенных элементов – сигнал логического нуля. Штриховые черно-белые сканеры используются для копирования чертежей.
Существуют полутоновые черно-белые сканеры, в которых на выходе каждого элемента ПЗС с помощью аналогово-цифрового преобразователя формируется несколько (например, 256) оттенков (уровней) серого цвета. Эта конструкция сканеров позволяет копировать черно-белые фотографии и рисунки.
В цветных сканерах освещение копируемого изображения осуществляется либо от трех разноцветных источников света, либо от источника белого света, но через трехцветный фильтр.
При цветном сканировании происходит формирование изображения в полутоновом (сером) режиме с различными фильтрами или источниками света (красным, синим, зеленым). Сигнал с выхода каждого элемента ПЗС кодируется восьмью битами, что дает 256 оттенков серого цвета. В результате такого преобразования можно получить более 16,7 миллиона возможных цветовых оттенков (24-битное кодирование, 3 цвета по 8 битов).
Существуют сканеры, разрешение которых составляет 600 1200 dpi. Благодаря математической обработке изображения (интерполяции) можно получить разрешение даже 1600 dpi.
Использование сканера совмещается с системами распознавания образов типа OCR (Optical Character Recognition). Система OCR распознает считанные сканером с документа мозаичные портреты символов (букв, цифр, знаков препинания) и преобразует их в байты в соответствии с кодовой таблицей. За счет системы OCR можно считывать машинописный и рукописный тексты. Правда, в последнем случае привлекаются сложные алгоритмы распознавания образов, основанные на теории искусственного интеллекта.