Пятый курс (сканирование и копирование)

Сканирование и копирование

Сканеры бывают двух видов:

Цифровой CCD сканер.

Цифровой СCD сканер.

Принцип работы планшетного сканера

1. Предварительная проверка и калибровка

При включении аппарата выполняется проверка работоспособности сканера:

на двигатель каретки подаётся напряжение;
каретка сдвигается для проведения калибровки;
используется калибровочная белая полоса под стеклом экспонирования — она служит эталоном белого цвета (в некоторых моделях также определяет «домашнюю» позицию каретки).

Если калибровка не пройдена:

продвинутые модели выдают ошибку;
простые модели начинают сканировать с искажениями.

2. Начало сканирования

После команды на сканирование/копирование:

подаётся напряжение на двигатель;
каретка движется с постоянной скоростью вдоль стекла экспонирования;
документ освещается лампой или светодиодами.

3. Оптическая система и захват изображения

Отраженный от документа свет:

направляется на CCD‑линейку через систему зеркал;
направляется на CIS-линейку через цветовые фильтры RGB

4. Преобразование света в электрический сигнал

CCD‑линейка:

регистрирует интенсивность света для каждого цвета;
фотодиоды накапливают заряд пропорционально количеству света (это явление называется фотоэлектрическим эффектом);
интенсивность света определяет величину заряда.

5. Обработка сигнала

После сканирования одной строки заряды передаются в сдвиговый регистр и перемещаются по нему шаг за шагом.
Одновременно начинается сканирование следующей строки — процесс повторяется до конца документа.
Заряды, достигшие конца сдвигового регистра, усиливаются и преобразуются в цифровые значения с помощью АЦП (аналого‑цифрового преобразователя).

6. Формирование цифрового изображения

Цифровые данные для каждого цветового канала объединяются.
Форматер или главная плата интерпретируют данные как RGB‑значения для каждого пикселя.
Пример: если фотодиод зафиксировал:
- высокую интенсивность красного света;
- среднюю интенсивность зелёного;
- низкую интенсивность синего,
  то пиксель будет окрашен в оранжевый цвет.

7. Передача и сохранение данных

Цифровые данные:

передаются на компьютер (через флешку, электронную почту, сеть и т. п.);
либо направляются на блок лазера для дальнейшей печати.

В результате получается цифровое полноцветное изображение, где каждый пиксель представлен комбинацией красного, зелёного и синего цветов.

8. Завершение процесса

После окончания сканирования:

двигатель возвращает каретку в «домашнее» положение;
аппарат готов к следующему циклу работы.

Плюсы CIS линеек.
1. Компактность.
CIS сканеры сильно меньше, чем CCD-сканеры. Как следствие уменьшается размер блока сканера и его вес.
2. Низкая стоимость.
Простота конструкции уменьшает стоимость блока сканера, что позволяет его использовать в бюджетных моделях.
3. Низкое потребление энергии.
Т.к. для экспонирования используются только светодиоды, для них требуется меньше энергии и можно использовать менее мощные двигатели привода каретки.
Гринпис счастлив :)).

Плюсы CCD линеек.
1. Высокая чувствительность.
CCD-линейки обладают высокой чувствительностью к свету, что делает их идеальными для сканирования документов с мелкими деталями.Если на документе есть тонкие линии или текст мелкого шрифта, CCD-сканер сможет их четко зафиксировать.
2. Высокое качество сканирования.
Использование CCD-линеек обеспечивает максимальную точность цветопередачи, что особенно важно для профессиональных задач, таких как сканирование фотографий или произведений искусства
3. Коррекция цветов.
Современные сканеры имеют алгоритмы автоматической коррекции цветов, которые компенсируют недостатки освещения и/или использования цветового фильтра RGB.

Минусы CIS линеек.
1. Низкая глубина резкости.
Одним из ограничений CIS технологии является низкая глубина резкости. Это означает, что документ должен быть идеально плоским, чтобы избежать размытия.
Т.е. все изгибы и неровности будут отсканированы. В отличие от CCD линеек, где засветка оригинала более интенсивная.

2. Баланс белого.
Для правильного цветного сканирования важно правильно настроить баланс белого. А для этого надо, чтобы сканер правильно перевёл отсканированный эталон белого, чтобы корректно интерпретировать белый цвет как комбинацию равных значений красного, зелёного и синего.
Если баланс белого настроен не правильно, то белый лист бумаги может казаться желтоватым или голубоватым.

Минусы CCD линеек
1. Довольно большой размер
Т.к. требуется дополнительное питание и охлаждение, плюс система зеркал, это всё занимает довольно много места (по меркам блока сканера, конечно же).
Как следствие, такие сканеры более дорогие, чем CIS (о них будет дальше).
2. Баланс белого.
Для правильного цветного сканирования важно правильно настроить баланс белого. А для этого недо, чтобы сканер правильно перевёл отсканированный эталон белого, чтобы корректно интерпретировать белый цвет как комбинацию равных значений красного, зелёного и синего.
Если баланс белого настроен не правильно, то белый лист бумаги может казаться желтоватым или голубоватым.
3. Зеркала.
Как и в варианте с аналоговыми аппаратами, зеркала тут слабое место. Они собирают пыль, покрываются налётом и, как следствие, могут начать бледно сканировать, не проходить shading test (тестирование и калибровка сканера по белой полосе снизу стекла экспонирования).

Возможные проблемы.

1. Бледное сканирование или белые полосы при сканировании.

Как правило такие проблемы возникают только с CCD линейками.

Проблема с грязных зеркалах, линзе, лампе засветки. В большинстве случаев проблема решается чисткой (сухой, мягкой, безворсовой тряпкой).

2. Тёмное сканирование или тёмные (чёрные) полосы при сканировании.

Грязное стекло, следы от ручки или замазки, любые преграды на пути света дают тёмные дефекты. Если свет не проходит, значит, в итоге получим тёмный дефект.

Самыми частыми заявками по сканеру является проблема сканирование/копирование с полосой с автоподатчика документов (АПД)

Если полоса только через АПД , а с планшетного сканера всё отлично , то:
Причина этому грязь на маленьком стеклышке сканера и решить ее может сам пользователь , почистив это стекло влажной салфеткой.(не всегда эту грязь можно увидеть легко и приходится светить фонариком и смотреть под разными углами)

3. Неправильно передаются цвета.

Если цвета бледнее чем на оригинале , чаще всего нужно почистить зеркала сканера.
На более профессиональных(умных) аппаратах в меню настроек необходимо запустить процедуру калибровки сканера.

Обратите внимание что для качественного копирования , сам аппарат должен печатать без каких либо дефектов.

4. Из сканера раздаётся треск.

Да, я, в основном, говорил про сканирование и свет. Но передвижение каретки тоже относится к сканированию.

Причина — неисправность редуктора иди привода ремня каретки (зависит от конструкции.

Ломаются шестерни, рвутся ремни, на направляющих высыхает смазка, клинит двигатели, каретка не выходит в домашнюю позицию (не видит её) и бьётся о край сканера.

Решение зависит от причины.

5. Ошибка калибровки сканера.

Перед началом работы аппарат всегда проверят работоспособность своих компонентов. Сканер не исключение.

Помимо проверок движения сканера (тестируется двигатель), работоспособности датчика домашнего положения (если он есть), аппарат проверяет работоспособность сканирующей линейки.

Выглядит это так:

С внутренней стороны сканера есть специальная белая калибровочная полоса.

При построении светового изображения белый цвет у нас получается при смешивании всех цветов.

Для проверки сканер светит на белую полосу нужным цветом (или всеми сразу, зависит от технологии), и сверяет полученные значения (т.е. проверяет какой заряд свет передал фотодиодам).

Если значения в норме, то сканер прошёл проверку, если нет — не прошёл.

Решения тут только два:

Протереть сканирующую линейку, стекла, зеркала и линзы (если есть) и саму калибровочную полосу.
Прозвонить(мультиметром) шлейф сканирующей линейки(чаще всего шлейф можно проверить только заменой на новый, так как контакт пропадает в шлейфе только при определенном изгибе в определенном месте, а иногда контакт присутствует , но слабый , а мультиметр этого не покажет)
Если не пожет, то дальеш только замена сканирующей линейки.
Редко , но бывает выходит из строя сама плата форматера или промежуточная плата (при наличии) между сканером и форматером. (и чаще всего такие неисправности можно подтвердить только заменой с донора)