掃描儀原理詳細介紹(編輯修改稿)
2025-09-19 00:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 到其上的光圖像轉換成電信號。將CCD圖像傳感器放大，可以發(fā)現(xiàn)在10μm的間隔上并行排列著數(shù)千個CCD圖像單元，這些圖像單元規(guī)則地排成一線，當光線照射到圖像傳感器的感光面上時，每個CCD圖像單元都接受照射其上的光線，并根據(jù)感應到的光線強弱，產(chǎn)生相應的電荷。然后，若干電荷以并行的順序進行傳輸。圖7 （2）光學成像系統(tǒng) 一般掃描儀使用的光學成像系統(tǒng)有兩種：縮小掃描型光學成像系統(tǒng)和等倍掃描型光學成像系統(tǒng)。 縮小型光學系統(tǒng)成像采用25cm長度的線性CCD作為光學系統(tǒng)中的圖像傳感器，由于CCD的尺寸遠不及掃描原稿的寬度，因此，這種成像系統(tǒng)中，在CCD的前面有一個鏡頭，像數(shù)字相機一樣，用于在掃描時將原稿圖像通過鏡頭縮小后投射到線性CCD上?！ ?等倍掃描型光學成像系統(tǒng)則采用與掃描原稿寬度相等的線性CCD作為圖像傳感器。這種光學成像系統(tǒng)中采用了一種特殊的鏡頭——特殊鏡頭組系列，它由上下排列整齊的兩排棒狀鏡頭組成。這種棒狀鏡頭的直徑為1mm，長約6mm，每一列都有100個以上這樣的鏡頭陣列構成，這種成像系統(tǒng)在手持式掃描儀中較為常見?！ 。?） 色分離技術 目前，彩色掃描儀已成為市場的主流，它能夠很真實地還原原稿圖像的品質。通過彩色掃描儀掃描得到的數(shù)字圖像，可以看到不論是形狀還是色彩，掃描得到的圖像都很好地保持了原稿的品質。 真實色彩的還原主要應歸功于掃描儀獨特的色分離技術。由于CCD只是將所感應的光的強弱轉換成相應大小的電流，它不可能對所掃描圖像的顏色進行識別。因此，掃描儀需要將這些顏色進行分離。我們都知道，紅、綠、藍是光的三基色，即用這3種顏色疊加可以組合出其他任意顏色。就是根據(jù)這個特點，掃描儀在掃描圖像時，先生成分別對應于紅(R)、綠(G)、藍(B)的三基色的3幅圖像，也就是說每幅圖像中只包含相應的單色信息，紅基色圖像中只包含紅色的信息、綠基色圖像中只包含綠色信息，藍基色圖像中自然只包含藍色信息。最后，將這3幅圖像合成即得到了彩色的圖像。其原理如圖8所示。圖8 目前，應用于掃描儀的色分離技術常見的有4種：濾光片色分離技術、光源交替色分離技術、三CCD色分離技術和單CCD色分離掃描技術?！ ?1）濾光片色分離技術 其基本原理是：在線性CCD圖像傳感器的前面加裝一濾光片，濾光片從上向下分為3等份，第1部分為紅色濾光片，第2部分為綠色濾光片，第3部分為藍色濾光片，掃描時通過濾光片的移動使得CCD傳感器分別記錄相應基色下的圖像信息，從而得到三基色的3幅圖像信息?！ ?2）光源交替色分離技術 與濾光片色分離技術的原理類似，這種技術是在鏡頭與掃描原稿之間加設3根發(fā)光燈管，其顏色分別為紅(R)、綠(G)和藍(B)，掃描圖像時，3根不同顏色的燈管交替發(fā)光，從而使CCD得到3幅三基色圖像信息。 3）三CCD色分離技術 與前兩種色分離技術不同，三CCD色分離技術中使用了3個CCD完成掃描成像：光線通過鏡頭，經(jīng)過一個特殊設計的分光棱鏡將相應顏色的光線反射到相應的CCD圖像傳感器中，每一個CCD產(chǎn)生一種顏色的圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過一次掃描即可得到彩色的圖像。因此，可以看出這種分色技術成像速度最快，但其造價最高。 4）單CCD色分離技術 單CCD色分離技術仍然是采用單個線性CCD，不過，在CCD的感光面上加入了濾色鏡，在感光的同時直接進行分色。 (4)VAROS技術 普通的CCD掃描儀在掃描時，須在被掃描物體表面形成一條細長的白色光帶，光線通過一系列鏡面和一組透鏡，最后由CCD元件接收光學信號。但是，在這種條件下，光學分辨率被CCD像素數(shù)量所限制。在VAROS技術中，CCD元件與透鏡之間放置一片平板玻璃，首先，掃描儀進行正常的掃描工作。這一步得到的圖像與其他掃描儀基本相同。然后，平板玻璃傾斜，使掃描圖像移動1/2個像素，掃描過程重復一次。這樣可以使掃描儀讀取被移動后的像素的數(shù)據(jù)。最后，運用軟件合成第一次與第二次的掃描數(shù)據(jù)，得到兩倍數(shù)量的圖像信息。換言之，運用VAROS技術，我們可以將普通600dpi的掃描儀變成1200dpi高分辨率的掃描儀?！ ?．接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE) 接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE)是近些年才出現(xiàn)的名詞，其實這種技術與CCD技術幾乎是同時誕生的。絕大多數(shù)手持式掃描儀采
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