Skenovanie

Čo je to skener

Skener je elektronické zariadenie prevádzajúce grafickú informáciu do elektronickej, ktorú môžeme potom spracovať počítačom. Určite sa už každý stretol pri nákupoch v obchodoch (najmä v supermarketoch), kde používajú skenery pri pokladniach na snímanie čiarového kódu na výrobkoch aby to sa to mohlo previesť na informáciu, ktorú spracuje pokladňa.
Skúsenejší užívatelia počítačov však spájajú pojem skener so zariadením, ktoré slúži na prevod obrázkov do počítača za účelom jeho ďalšieho spracovania, uloženia, tlače - teda na prevod do "digitálnej podoby" - táto stránka je venovaná uvedenému druhu skenerov.

Načo je skener

S pomocou skenera môže užívateľ digitálne spracovávať a upravovať tlačené obrázky - napr. fotografie - tieto ďalej vkladať do textových, alebo tabuľkových dokumentov, posielať ich elektronickou poštou (e-mailom), publikovať na webe, alebo ďalej tlačiť.
Ku skenerom býva pribalený zdarma software k elektronickej editácii obrázkov. Ten ponúka zväčša aj možnosť tvorby elektronických fotoalbumov, ktoré je potom možné ukladať na veľkokapacitné médiá (napr. na CD ROM ). Naskenované obrázky je samozrejme možné spracovávať aj inými - profesionálnymi programami - ich cena ale niekoľkonásobne prevyšuje cenu skenerov a dodávaný SW je pre väčšinu užívateľov postačujúci.
Ďalším dodávaným SW je program na prevod naskenovaných dokumentov do textovej podoby - OCR. Ak chceme archivovať novinový článok, alebo akýkoľvek iný textový dokument, môžeme použiť skener a celé uložiť ako obrázok. Takto uložený dokument môžeme zobrazovať na počítači, avšak ho nemôžeme upravovať v žiadnom textovom editori (aj keď predloha obsahuje text) ! Pre prevod obrazového formátu do textovej podoby sú určené "OCR, aplikácie.
Prevod však nie je nikdy na 100 % správny a rôzne programy dosahujú aj rôznu úspešnosť. Prevedený dokument je nutné vždy ešte dodatočne skontrolovať - ale to už pomocou textového editora, ktorý používate. Dôležité je však aj to, či dodávaná OCR aplikácia dokáže rozpoznávať aj "slovenské znaky" - diakritiku - to nedokáže každá OCR aplikácia ! Niektoré to nedokážu vôbec, niektoré OCR aplikácie sa dokážu to "doučiť, niektoré už rozpoznávajú naše znaky (š,č,ť,ž, ...)
Prevedený dokument do textovej podoby má okrem výhody úprav v textovom editori aj tú, že takýto dokument je omnoho menší, ako keby bol uložený v obrazovej podobe !

Typy skenerov

Okrem jednoúčelových zariadení, o ktorých sme hovorili v prvom odseku, môžeme skenery rozdeliť do niekoľkých základných kategórií podľa spôsobu ich konštrukcie.
Prvou kategóriou sú ručné skenery, ktoré sa dnes už vôbec nepoužívajú - opäť len na málo špeciálnych nasadeniach. Jedná sa o zariadenie podobné väčšej myši, ktorou užívateľ jednoducho prejde cez obrazovú predlohu a tá sa potom prevádza do elektronickej podoby. Jedinou výhodou sú asi len malé rozmery, nevýhodami sú najmä nízka kvalita a malá šírka snímacieho mechanizmu (asi 10 cm). Pomocou takéhoto zariadenia je len veľmi ťažko zosnímať predlohu väčšiu ako fotografia. Ručné skenery sú pritom veľmi náročne na spôsob ovládania, pretože užívateľ musí ťahať skener cez predlohu presne a navyše konštantnou rýchlosťou.
Druhou kategóriou sú priechodzie skenery, ktoré snímajú dokument na rovnakom princípe ako bežné faxové prístroje (v nich je vlastne skener zabudovaný) - papier vložíme do vstupnej časti a ten sa potom posúva cez snímací mechanizmus. Táto skupina skenerov je určená na snímanie papiera s formátom maximálne A4. Výhodou sú malé nároky na miesto, ale týmto skenerom nebudeme môcť snímať predlohy z časopisu alebo knihy (do snímacieho mechanizmu môžeme vkladať len jednotlivé listy papiera, fotografie, .. )
V súčasnosti sú najrozšírenejšou skupinou stolné plošné skenery. Tieto snímajú predlohu, ktorá je položená na sklenenú dosku, pričom sa pod touto doskou pohybuje snímací mechanizmus. Snímací mechanizmus je uložený v tele skenera. Plošné skenery sú konštrukčne najnáročnejšie, teda aj najdrahšie, ale poskytujú najkvalitnejší výstup pri snímaní predlôh. Ich nevýhodou sú väčšie nároky na miesto. Plošné skenery sú najviac vyrábané pre predlohy formátu A4, sú však aj modely pre formát A3.
Poslednou kategóriou sú skenery na snímanie diapozitívov. Sú to omnoho drahšie zariadenia, ako sú plošné skenery, pretože tieto sú určené na zosnímanie malého formátu obrázku z kinofilmu do vysokého rozlíšenia a vyžadujú teda úplne inú technológiu snímania. Pomocou dianástavca pre plošné skenery je možné dosiahnuť bez vysokých finančných nárokov použiteľné výsledky snímania.
Poslednou kategóriou sú bubnové skenery - sú určené pre profesionálne snímanie. Ich cena je však veľmi vysoká !

Ako skener pracuje

V tejto časti sa zameriame na najčastejšie používané skenery - skenery plošné. Všetko však platí obecne pre všetky typy skenerov.
Nasvietenie
Dokument je potrebné v skenery najprv nasnímať (alebo pre jednoduchosť ofotiť). Základnou požiadavkou je dobré ale aj rovnomerné osvetlenie predlohy po jej celej ploche. To zabezpečovala u plošných skenerov donedávna "Studená katódová lampa" - alebo aj inak žiarivka. Výhodou tohto princípu je vysoká intenzita produkovaného svetla, nevýhodou však práve nerovnomerné osvetlenie (najviacej svetla v strede). Aby sa to čo najviac odstránilo, je spomínaná žiarivka doplnená systémom zrkadiel, ktoré odrážajú svetlo na miesto, kde je potrebné. Novšie riešenie u tzv. CIS technológie využíva radu luminiscenčných LED diód. Všetky použité diódy sú rovnaké a to zaručuje rovnomerné osvetlenie po celej šírke snímaného dokumentu. Osvetľovací a snímací mechanizmus a postupne spolu posúvajú po predlohe a snímajú jeden riadok za druhým.
CCD
Kombinácia žiarivka - optická sústava - snímací prvok CCD je klasická technológia, ktorá sa nazýva CCD. Skenery vybavené týmto spôsobom snímania sú trochu drahšie, chúlostivejšie na poškodenie, ale majú lepšiu farebnú citlivosť.
CIS
V poslednom čase pribúda na trhu množstvo skenerov s technológiou osvitu CIS. Jedná sa vlastne o dve rady diód - jedna rada vysoko svietivých LED diód a druhá rada diód snímacích.
Kladom sú nižšie výrobné náklady a teda aj nižšia cena CIS skenerov, menšie rozmery a väčšia odolnosť. Nevýhodou je ale naopak nižšia svietivosť a citlivosť, ktorá sa potom prejaví pri snímaní jemných farebných odtieňov. Snímací prvok CIS však časom nestráca svoje snímacie vlastnosti, ako je tomu u skenerov s CCD snímacími prvkami najmä s ohľadom na žiarivku.
Prevod obrazovej informácie na elektronickú
Predlohu máme už nasvietenú. Teraz prichádzajú na rad tzv. snímače (CCD alebo CIS). Snímač pracuje tak, že intenzita svetla, ktoré dopadá na jeho jednotlivé bunky je premenená na elektrický náboj o rôznej sile. 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 tzv. riadkové CCD alebo CIS snímače, použitý snímač teda aj určuje maximálne možné rozlíšenie skenera.
Z hore uvedeného vyplýva, že kvalita skenera je priamo závislá na kvalite požitého snímača a počtu jeho buniek. V súčasnej dobe väčšina plošných skenerov používa snímače s rozlíšením 300 alebo 600 dpi. Označenie dpi (dot per inch) udáva, koľko bodov je snímač schopný zmerať na vzdialenosť jedného palca (2.54 cm). CCD snímač s rozlíšením 600 dpi má teda 1800 buniek (každý bod je snímaný trikrát) na každých asi 2.5 cm. Plošný skener určený pre formáty A4 má približne 15 000 buniek.
Skenery s rozlíšením 1200 dpi majú obvykle snímací prvok s rozlíšením 600 spi. Pohybujúci sa snímací mechanizmus je schopný na dráhe dlhej jeden palec (2.54 cm) zmerať 1200 riadkov predlohy, takže výsledné optické rozlíšenie elektronickej podoby obrázku z takéhoto skenera je tých 600 x 1200 dpi. Obdobne skenery s rozlíšením 600 dpi majú väčšinou snímač s rozlíšením 300 dpi, ktorý sníma predlohu v 600 krokoch (riadkoch) na palec.
Väčšina predávaných skenerov dokáže ešte ďalej softwarovo upraviť počet bodov na omnoho vyššiu hodnotu, pričom každý pôvodne vyhodnotený bod rozdelí na niekoľko ďalších bodov a na kvalite programového vybavenia potom záleží, ako dobre si skener poradí s farebnými odtieňmi pridelenými novým bodom. Tento proces zvládne väčšina dobrých programov pre úpravu obrázkov. Kvalitu výstupu zo skenera ovplyvňuje najviac jeho optické rozlíšenie a tým aj ostrosť výsledného elektronického obrazu.
Okrem počtu buniek na snímači sme hovorili tiež o jeho kvalite. Táto je daná tým, ako verne je schopný tento prevodník obrazovej informácie na elektronickú reprodukovať farby. Jednou vlastnosťou, z ktorej je čiastočne jasná výsledná kvalita farebného podania, je farebná hĺbka. Táto udáva, koľko možných hodnôt môže mať elektrický náboj produkovanými jednotlivými bunkami snímača. Udáva sa v bitoch a väčšie číslo udáva väčší počet farieb, ktoré je schopný skener rozpoznať. V praxi sa u farebných skeneroch stretávame s hodnotami 24 až 48 bitov. Ďalšími činiteľmi, ktoré ovplyvňujú farebné podanie obrázku pri jeho ďalšom spracovaní, je skutočná kvalita snímača, ktorú ale žiaden výrobca neuvádza, vernosť farebného podania monitora a tiež kvalita tlačiarne, na ktorej sa prípadne dokument tlačí.
Celý tento proces je teda veľmi zložitý a každý prvok skenera ovplyvňuje spokojnosť alebo nespokojnosť užívateľa s výsledkom práce.

Aký skener vybrať?

Pre domácnosť a kanceláriu
Pri rozhodovaní o nákupe skenera je nutné brať v úvahu predovšetkým to, čo od tohoto zariadenia užívateľ očakáva a k akému účelu ho bude používať. Ďalším hľadiskom bude najmä jeho cena ale aj možnosť technickej podpory a servisu. Najväčšia časť domácich a kancelárskych užívateľov bude pre spracovanie grafických a textových predlôh dostačujúce rozlíšenie 600 x 300 dpi, pre náročnejších 600 x 1200 dpi, ktoré ponúka dnes väčšina modelov.
Pri voľbe rozlíšenia nesmieme zabúdať na skutočnosť, že obrázky s vyšším rozlíšením budú zaberať viacej miesta v operačnej pamäti pri práci ale najmä viacej miesta na disku pri ukladaní. Taktiež pre pružnú prácu bude potrebné aj príslušné hardwarové vybavenie - presné pravidlá sa nedajú stanoviť, ale obecne platí zásada, že čím výkonnejší je procesor, grafická karta a ale najmä operačná pamäť, tým rýchlejšie budeme s prácou hotoví !
Okrem počítača ovplyvňuje rýchlosť práce práve skener. Väčšina skenerov sníma predlohu o veľkosti formátu A4 (asi jedine firma MUSTEK ponúka skenery formátu A3 za prijateľné ceny okolo 10.000,- Sk !!!) v rozmedzí jednej až dvoch minút. Pred vlastným snímaním je však obvykle nutné podľa náhľadu dokumentu nastaviť minimálne oblasť snímania a korekcie - tento náhľad zvládne bežne skener asi za polovicu uvedenej doby.
Pokiaľ plánujete skenovať niekoľko desiatok strán denne, uvažujme radšej o kúpe rýchleho skenera s rýchlym rozhraním (vhodný je napr. Mustek 1200FS), ktorý je síce trochu väčší, ale s predlohou formátu A4 je hotový za 10 sekúnd.
Pokiaľ bude užívateľ potrebovať snímať niekedy predlohy formátu A3, výber prístrojov sa značne zníži a rýchlosť snímania sa podstatne zvýši. Aj takéto skenery však firma Mustek ponúka (ScanExpress A3 EP/SP/USB). .
Aké rozhranie zvoliť pre pripojenie k počítaču ?
Pri výbere skenera si musíme zvoliť aj typ rozhrania, ktorým pripojíme skener k počítaču. Najlacnejšie skenery sa pripájajú cez paralelný port, na ktorý sa pripája najčastejšie tlačiareň. Skener má priechodzí paralelný port, na ktorý sa potom pripája tlačiareň. V praxi sa však užívatelia môžu stretnúť s rôznymi problémami pri súčasnom použití tlačiarne aj skenera pripojených na jeden paralelný port - ovládače tlačiarne a skenera sa navzájom ovplyvňujú, alebo aj zablokujú. Neexistuje presný zoznam problémov - všetko závisí najčastejšie práve na samotných ovládačoch.
Ďalším rozhraním je SCSI rozhranie - použité u drahších skenerov - ako napr.: ScanExpress 1200SP. Bežne počítače nie sú vybavené takýmto rozhraním, ale skenery MUSTEK sú dodávamé s SCSI radičom, ktorý potom dobudujeme ľahko do počítača.
Posledným typom rozhranie USB, ktoré je v poslednom čase asi najpoužívanejšie a je u novších počítačoch bežným štandardom. Aj do starších PC je možné doplniť PC o kartu s USB rozraním.
SCSI a USB rozhrania umožňujú výrazne rýchlejšiu komunikácie skenera s počítačom, čo v značnej miere urýchľuje prácu pri snímaní dokumentov s vysokým rozlíšením, ale najmä pri formáte A3.
Ovládanie.
Dôležitým hľadiskom pri výbere skenera je tiež spôsob, ale najmä jednoduchosť ovládania. Skener s komplikovaným ovládaním nás veľmi rýchlo odradí od práce s ním. Práve skenery série BearPaw s piatimi ovládacími tlačítkami prináša práve originálne jednoduché riešenie ľahkého ale aj zaujímavého ovládania.
Design
Posledným kritériom pri výbere skenera je to, ako skener vyzerá. Pre niekoho je toto hľadisko veľmi dôležité, pre niekoho nie. Táto vlastnosť nie je veľmi dôležitá pri činnosti skenera. Skenery s technológiou snímania CIS sú menšie - ScanExpress 1200CU. Model BearPaw s moderným štýlom "iMac" sú zaujímavé svojim neštandardným designom.