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扫描仪工作原理

作者:Jeff Tyson

扫描过程

稳定杆非常耐用,并牢固地固定在扫描仪机身中。
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以下是扫描仪扫描文档的步骤:

  • 将文档放在玻璃板上,然后合上盖子。大多数扫描仪的盖子内部是纯白色,少数是黑色。盖子提供了一个统一的背景,扫描仪软件可以将其用作确定所扫描文档大小的参考点。大多数平板扫描仪的盖子都可以取下,以便扫描厚重的物品,例如厚书中的一页。
  • 使用来照亮文档。新型扫描仪中的灯是冷阴极荧光灯(CCFL)或氙灯,而旧型号扫描仪可能使用标准的荧光灯
  • 整个机构(镜子、透镜、滤光片和CCD阵列)组成了扫描头。扫描头通过连接到步进电机的皮带缓慢地在文档上移动。扫描头连接到稳定杆,以确保在扫描过程中没有摆动或偏差。“扫描过程”是指扫描头已完成对文档的一次完整扫描。
  • 文档的图像通过倾斜的镜子反射到另一个镜子上。有些扫描仪只有两面镜子,而另一些则采用三面镜子的方式。每面镜子都略微弯曲,以便将其反射的图像聚焦到更小的表面上。
  • 最后一面镜子将图像反射到透镜上。透镜通过一个滤光片将图像聚焦到CCD阵列上。

滤光片和透镜的排列方式因扫描仪而异。一些扫描仪采用三次扫描方法。每次扫描都在透镜和CCD阵列之间使用不同的滤色片(红色、绿色或蓝色)。三次扫描完成后,扫描仪软件将三张过滤后的图像组合成一张全彩图像。

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扫描过程

如今,大多数扫描仪都采用单次扫描方法。透镜将图像分成原始图像的三个较小版本。每个较小版本都通过一个滤色片(红色、绿色或蓝色)到达CCD阵列的一个独立部分。扫描仪将CCD阵列三个部分的数据组合成一张全彩图像。

另一种在廉价平板扫描仪中流行的成像阵列技术是接触式图像传感器(CIS)。CIS用红、绿、蓝三色发光二极管LEDs)阵列取代了CCD阵列、镜子、滤光片、灯和透镜。图像传感器机构由300到600个传感器组成,跨越扫描区域的宽度,并非常靠近放置文档的玻璃板。扫描图像时,LED会组合起来提供白光。然后,被照亮的图像由传感器阵列捕获。CIS扫描仪更便宜、更轻、更薄,但无法提供大多数CCD扫描仪所具备的相同质量和分辨率。

我们将探讨电脑和扫描仪之间发生的事情,但首先,我们来谈谈分辨率。