Designul scanerului: descriere, caracteristici, principiu de funcționare

Ne întâlnim zilnic cu un scaner: la casa de marcat dintr-un magazin, la ușile automate de la intrare și în lifturi. La birou, scanerul este, de asemenea, unul dintre primii dvs. asistenți. Deci, cum este cu adevărat?? Să încercăm să înțelegem articolul.

Ce este un scaner?

În urmă cu câteva decenii, nu puteam ști că fotografiile vechi și decolorate din albumele bunicii pot primi o a doua viață. Totul datorită unui dispozitiv cu un nume scurt "scanner".

Un scaner este o piesă modernă de tehnologie cu ajutorul căreia puteți introduce orice informație de pe o copie pe hârtie într-un computer personal și apoi, folosind un software special, să o editați și să furnizați informația în forma dorită. Acest lucru înseamnă că un scaner economisește mult timp. De exemplu, sunt necesare între două și cinci minute pentru a imprima un text de dimensiuni standard. Un scaner, pe de altă parte, face acest lucru în aproximativ douăzeci de secunde. Ca orice dispozitiv periferic, scanerele trebuie să fie conectate la o rețea personală de calculator sau de un alt sistem care ar putea primi date digitale.

Cine a inventat scanerul

Ca orice obiect, și scanerul a avut un inventator. Și a parcurs un drum lung înainte de a deveni un accesoriu de calculator compact și la modă.

La mijlocul secolului al XIX-lea, în 1856, un anume abate pe nume Giovanni Caselli, care locuia în Florența, Italia, a inventat un dispozitiv care putea trimite orice imagine la o anumită distanță. Dispozitivul se numea pantelegraf și era doar un dispozitiv primitiv. Principiul acestui tip de scaner era următorul: imaginea ce urma să fie transmisă era imprimată pe un tambur special cu cerneală, care transmitea un curent, iar imaginea era citită de un ac.

Următoarea etapă importantă în dezvoltarea dispozitivelor de scanare a avut loc în 1902. Omul de știință german Arthur Korn a fost pionierul tehnologiei de scanare fotoelectrică, cunoscută încă în întreaga lume sub numele de telefax. Principiul s-a bazat pe următoarele etape. Imaginea a fost fixată pe un tambur rotativ. Un bec se deplasează de-a lungul tamburului. Fasciculul său, trecând printr-o imagine și o prismă specială, a căzut pe un receptor de seleniu.

Tipuri de scanere

În prezent există mai multe tipuri de scanere:

1. Primul scanner din lume a fost un scanner cu tambur. A fost inventat în SUA în 1957. Rezoluția imaginii era foarte mică, doar 176 de pixeli de pigment de cerneală alb-negru. Scanerele cu tambur moderne au componente foarte sensibile, datorită cărora pot afișa cele mai mici detalii. Imagine sau Textul putea fi retușat de câte ori se dorea până când rezultatul era complet satisfăcător. Scanerul cu tambur este echipat cu fascicule de xenon sau halogen. Reflectarea lor este supusă unor cerințe speciale. Dacă se scanează un document transparent, lămpile din interior funcționează. Pentru iluminarea documentelor foarte reflectorizante, se folosesc lămpi pe circumferința exterioară a scanerului.
2. Cel mai popular dispozitiv este scanerul plat. Este cel din fiecare birou care este folosit pentru scanarea documentelor și a graficii. Acceptă scannere pentru dimensiuni de până la A4. Principiul se bazează pe un cărucior mobil care se deplasează de-a lungul sticlei pe care este plasată imaginea. Informația codificată ajunge la elementele sensibile la lumină. Aceștia, la rândul lor, analizează datele primite pentru culorile de bază ale spectrului. Modelele moderne de scanere plate dispun de recunoaștere instantanee a textului și de reformatare în fișiere pdf.
3. Un scaner cu laser. Cele mai frecvente în viața de zi cu zi. Suntem sub supravegherea sa în magazine; deschide ușile automate pentru noi cu ajutorul unui detector de mișcare. Dispozitivul este utilizat pe scară largă în arhitectură, construcții, diverse întreprinderi sociale.
4. Scanere de format mare. Acestea sunt utilizate în principal de arhitecți și constructori, pentru a transfera imaginea completă a unui obiect și pentru a face corecțiile necesare fără a rupe schema în părți.
5. Scanere portabile. Totuși, au fost deosebit de populare în anii `90. Principiul lor se baza pe tragerea mecanică (manuală) a unui dispozitiv de scanare pe o suprafață de hârtie. Trebuia să ai o mână sigură pentru a obține o imagine bună.
6. Scanere de cărți. Acestea se mai numesc și scanere planetare, deoarece sunt proiectate într-un mod special. Nu este nevoie să manipulați documente. Un senzor de înaltă sensibilitate special instalat vede întregul document de la distanță, fie prin utilizarea unui fascicul infraroșu, fie prin vizualizarea datelor cu o riglă laser specială. Multe dintre ele au o funcție de nivelare a înălțimii paginii. Scanerele de cărți sunt utilizate în principal pentru scanarea documentelor vechi, decrepite, care nu pot fi atinse sau presurizate mecanic.
7. Scanere de rețea. Singurul periferic din familie care se poate lipsi de un calculator. Toate informațiile sunt transmise și stocate în clipboard-uri speciale. Fiecare utilizator conectat la rețea își poate transfera informațiile sau poate folosi ceea ce există deja.

Unele dispozitive au devenit învechite, altele sunt încă folosite de omenire. Un lucru este sigur: un dispozitiv de intrare - scaner va sta întotdeauna printre specimenele tehnice ale elementelor esențiale.

Clasificare în funcție de tipul de imagine

Dacă scanerele pot fi împărțite în cinci tipuri de bază în funcție de caracteristicile lor tehnice, atunci în ceea ce privește imaginile pe care le procesează, există doar două: scanerele alb-negru și scanerele color.

Dispozitivele alb-negru funcționează pe un principiu simplu. O lampă fluorescentă care produce lumină albă iluminează imaginea scanată. Apoi, lumina reflectată trece prin lentile speciale și cade pe elemente speciale sensibile la lumină, care, la rândul lor, înregistrează informațiile codificate și le transmit la un computer.

Au fost lansate pe piață scanere mult mai sofisticate care puteau capta imagini color. Primele mașini au apărut în 1989, dar nu au fost la fel de populare printre utilizatori deoarece prețul era prea mare în comparație cu scanerele alb-negru. Acestea costă până la câteva zeci de mii de dolari. Scanerul color este foarte diferit de omologul său acromatic, deoarece funcționează cu un filtru de lumină special. Acest filtru se bazează pe trei culori: roșu, verde și albastru. Pentru a scana texte sau imagini în întregime, fiecare culoare este scanată separat. În urma acestei triple etape, se obține un tip de imagine care suferă o corecție a culorii. Informația este apoi trimisă la un computer. Pe lângă prețul ridicat, scanerele color mai au un dezavantaj: timpul necesar pentru a scana un document crește de trei ori. De asemenea, pot apărea probleme legate de alinierea culorii la fiecare trecere. Imaginea de pe foaie va fi neclară și neclară.

Cum funcționează scanerul

Scanerul și imprimanta, care uneori formează o singură unitate, au structuri destul de diferite. Ca orice accesoriu de calculator, este format din părți mecanice și electrice, care împreună constituie o construcție destul de complexă. Cu toate acestea, la prima vedere, construcția și funcționarea scanerului par destul de simple. Înțelegeți principiul de funcționare Puteți scana pe o placă plană de tip.

Verificați dacă dispozitivul este conectat la un computer înainte de utilizare. Scanerul este un dispozitiv de introducere a datelor, iar calculatorul este cel care face toate ajustările necesare pentru a obține rezultate perfecte.

Documentul care urmează să fie scanat este așezat cu textul sau desenul orientat în jos pe un geam de sticlă special. De îndată ce apăsați butonul de scanare, se declanșează o reacție în lanț.

Sub sticlă se află mai multe oglinzi, senzori sensibili la lumină, lentile și o mică sursă de lumină atașată la un cărucior mobil. Acest cărucior este pus în mișcare prin rostogolirea întregului document. Lumina de pe hârtia care urmează să fie scanată este reflectată și trece printr-un sistem de oglinzi și lentile și este apoi direcționată către senzorii fotosensibili.

Fiecare element al documentului care urmează să fie scanat are un nivel propriu de lumină, iar această informație este transmisă dispozitivului gazdă sub forma unui cod numeric specific. Acesta este apoi procesat de dispozitive speciale în cod binar și apare în calculator personal ca o copie a documentului pe care tocmai l-ați scanat.

Dispozitiv cu funcție dublă

Un astfel de gadget popular ca o imprimantă are, de asemenea, un loc în viața noastră. Destul de bine cunoscut, a renunțat la un moment dat, asociindu-se cu scannerul. Este.. a contribuit la creșterea spațiu de lucru. Noul dispozitiv se numește MFP, care este un dispozitiv multifuncțional în care imprimanta și scanerul au fost integrate într-un singur mecanism.

În ciuda fuziunii, fiecare dispozitiv are în continuare funcția sa proprie. În timp ce un scaner este un dispozitiv de intrare pentru un computer personal, o imprimantă este un dispozitiv de ieșire a hârtiei.

Calitatea datelor tipărite, fie că este vorba de text sau de imagini, depinde nu numai de calitatea materialului de intrare în calculator, ci și de senzorii de sensibilitate încorporați în dispozitivul în sine.

În mod obișnuit, pentru uz casnic este preferat un dispozitiv multifuncțional imprimantă-scanner. Este ideal pentru elevi, studenți, profesori sau persoane care lucrează în sectorul economic pentru a efectua sarcini simple, cu tehnologie redusă.

Același lucru utilizează un copiator și un scaner într-un singur dispozitiv. Dacă scopul unui scaner este de a introduce informații, scopul unui fotocopiator este de a copia, de a face numărul necesar de copii dintr-o singură sursă.

MFP avansat

Pe rafturile magazinelor de articole de uz casnic electrice, puteți găsi o mașină care este gata să îndeplinească cele mai complexe sarcini de birou. Acesta este un dispozitiv multifuncțional cu imprimantă, scaner și copiator. Se face o distincție între aceste tipuri de utilizare casnică și industrială. Tehnologia combină mai multe caracteristici:

• economisește spațiu, ceea ce este deosebit de important în acasă;
• lucrează cu documente;
• Tipărește și procesează imagini de înaltă calitate;
• un element indispensabil pentru elevii și studenții, ai căror părinți nu sunt dispuși să plătească mulți bani unei companii private pentru tipărirea textelor, de exemplu.

Cele mai multe dispozitive multifuncționale cu imprimantă, scaner și copiator au capacitatea de a trimite și primi date prin wi-fi. Dar designerii încearcă, de asemenea, să dea dispozitivelor un aspect elegant, economic, care să funcționeze bine dincolo de pentru muncă, Dar, de asemenea, se integrează foarte bine în interior. Acesta este un avantaj atunci când vine vorba de aparate pentru uz casnic.

Dispozitivele industriale sunt, desigur, diferite. Dacă ați tipărit sau editat vreodată un document într-un centru de birotică dedicat, probabil că ați observat dimensiunea destul de impresionantă a mașinii... Aceasta este multifuncționala care dispune de multă putere și este gata să lucreze non-stop, fără întreruperi. Lista de funcții de pe mașinile de birou este practic imposibil de distins de dispozitivele standard, dar face viața mult mai ușoară.

Scanere laser

Scanerul este o piesă de echipament destul de generală. Printre multe tipuri de echipamente, scanerul cu laser are cea mai largă gamă de utilizări.

Acest scaner este un tip avansat de dispozitiv utilizat în construcții, geodezie, chiar și în industria militară și spațială. Principiul de funcționare Aparent destul de simplu: Un fascicul laser îndreptat spre obiectul în cauză atinge și fixează distanța dintre toate suprafețele și punctele care alcătuiesc obiectul în spațiu. Datele sunt apoi procesate de un computer și afișate pe un monitor. Scanarea cu laser are multe avantaje:

• Costuri reduse de operare, în timp ce opțiunile clasice sunt costisitoare.
• Rata de procesare a informațiilor este de câteva ori mai rapidă cu ajutorul tehnologiei laser.
• Cea mai mare acuratețe de evaluare cu cel mai mic nivel de eroare posibil.
• Scanerul laser este un dispozitiv cu specificații unice: poate capta cu precizie date, chiar și dimensiuni microscopice.
• Nu există obstacole în calea fasciculului laser: Copacii, întunericul, ceața sau ploaia pot cauza măsurători incorecte.
• Nu sunt necesare condiții speciale. Scanarea cu laser poate fi efectuată de oriunde din spațiu.

Deși nu există o diferență prea mare între un scaner laser și un scaner laser 3D, există mulți alți factori care afectează performanța unui scaner caracteristici tehnice Dispozitivele sunt împărțite în mai multe subtipuri. De exemplu, un tip de scaner poate fi utilizat pentru obiecte mari, în timp ce altele sunt excelente pentru a capta date de la obiecte de dimensiuni medii sau mici.

Atunci când achiziționați un scaner laser, trebuie să luați în considerare mai multe aspecte care vor avea un impact semnificativ asupra activității dumneavoastră viitoare. Una dintre cele mai importante caracteristici ale unui dispozitiv este precizia și nivelul de rezoluție a măsurătorilor. Acest lucru are un impact asupra unității de ieșire: scanerul captează chiar și cele mai mici detalii. De asemenea, merită luată în considerare gama și viteza de scanare. Mulți producători încorporează acum caracteristici suplimentare în unitățile lor emblematice, sporind astfel funcționalitatea tehnică, cum ar fi capacitatea de a conecta o cameră video sau de a transmite informații către mai multe dispozitive simultan.

Cititor de coduri de bare

Scanerele de coduri de bare au luat un loc ferm în comerț și construcții, logistică și contabilitate. Astfel de dispozitive facilitează de câteva ori introducerea datelor privind bunurile sau serviciile. Modelele de cititoare de coduri de bare variază în funcție de tehnologie. Se face o distincție între scanerele cu laser, cu LED-uri și foto-scannere.

Scanerul LED funcționează după cum urmează. Pe codul de bare al produsului cade LED-ul. Lumina reflectată lovește o matrice sensibilă special configurată, care criptează datele și le afișează pe monitor. Atât dispozitivul de scanare, cât și orice accesorii suplimentare trebuie să fie conectate direct la computerul dvs. Avantajele tehnologiei LED includ costuri reduse, scanare și procesare rapidă a informațiilor, detectarea loviturilor începând de la 0,1 milimetri. Există dezavantaje, cum ar fi distanțele scurte de scanare și limitările în ceea ce privește recunoașterea codurilor de bare mari.

Principiul scanerului cu laser este similar cu cel cu LED-uri, dar singura diferență este că laserul formează un flux de lumină mai dens pentru capturarea datelor. Aceste dispozitive sunt capabile să recunoască coduri de bare mai complexe de la o distanță de până la cincizeci de centimetri. Cu toate acestea, în ceea ce privește prețul, acestea vor costa mai mult.

Scanerul foto este fundamental diferit de omologii săi. Spre deosebire de versiunile anterioare, scanerul foto face pur și simplu o fotografie a unui cod de bare și, pe baza unor algoritmi asemănători unui computer, procesează datele pe care le primește și le transmite utilizatorului. Fotografiile pot fi făcute din orice unghi, iar datele vor fi în continuare capturate.

Scanerele de coduri de bare pot fi fixe sau nu, cu sau fără fir, cu funcții bluetooth sau wi-fi.

Alte tipuri de scanere

Pe lângă tipurile mai comune de scanere, există scanere de subspecialitate utilizate pentru domenii de aplicare specializate.

Acum, producătorii de smartphone-uri duc securitatea la un nou nivel, echipându-și produsele emblematice cu scanere de retină. Acestea sunt tehnologii biometrice care vă permit să vă protejați datele personale de persoane fără scrupule sau de escroci în cazul în care vă pierdeți telefonul, de exemplu. Tehnologia în sine a fost inventată și prezentată publicului în 1936. La vremea respectivă, oftalmologul Frank Burch a subliniat că irisul fiecărei persoane este unic. Abia în 1994, aproape șaizeci de ani mai târziu, inginerul John Duffman a patentat pentru prima dată un algoritm matematic care putea detecta diferențele de iris.

Aceste scanere se bazează pe utilizarea luminii infraroșii care este direcționată către pupila ochiului. Camera detectează culoarea și detaliile fine ale irisului, iar sistemul le compară cu eșantionul de referință din baza de date. Dacă variantele se potrivesc, accesul este acordat. Uneori, o cantitate crescută de lumină poate fi injectată în pupilă de către camera de luat vederi. Dacă pupila nu se dilată într-un anumit mod, ochiul supus analizei nu este cel al proprietarului. Sistemul refuză accesul.

Tehnologia de scanare a amprentelor digitale este o altă metodă de identificare și verificare. Modelele se formează în timpul dezvoltării copilului în uter și sunt unice pentru fiecare deget. În centrul unui astfel de dispozitiv se află un scaner optic, care funcționează într-un mod similar cu o cameră foto. Microcipuri speciale fac o fotografie rapidă a degetului, identifică modelul și îl compară cu un eșantion existent. Acest tip de scaner, deși este considerat de înaltă tehnologie, nu oferă o garanție de sută la sută, deoarece, în loc de un deget, în anumite cazuri se poate folosi o matriță, pe care scanerul o va lua drept un deget.

Scanerele 3D sunt din ce în ce mai populare. Această tehnologie a apărut la sfârșitul secolului XX, iar primul prototip de dispozitiv a fost asamblat în anii 1960. Acest scaner nu a inclus nicio caracteristică specială. Au fost aduse îmbunătățiri la mijlocul anilor 1980. S-au adăugat lasere, surse suplimentare de lumină albă și atenuare pentru a îmbunătăți vederea obiectului scanat. Camerele poziționate în unghiuri diferite captează cele mai mici detalii ale unui obiect din unghiuri diferite. Toate imaginile sunt apoi stocate, analizate și asamblate într-un singur model tridimensional. Există scanere cu și fără contact. În primul caz, modelul care urmează să fie scanat trebuie să fie așezat pe un platou special. A doua variantă folosește o lumină specială. Acestea pot fi radiații infraroșii, raze X sau ultrasunete.