Нами не рассмотрена еще одна, органически связанная с сенсорами изображений, тема — как создается цвет. К ней мы обратимся в дальнейших публикациях.
Наглядное сравнение сканеров CCD И CIS
(автор: NIP с http://www.natahaus.ru)
Незрелый ананас, для человека справедливого,
Всегда хуже зрелой смородины.
(с) Козьма Прутков
Немного теории
CCD (Charge-Coupled Device, прибор с зарядовой связью — ПЗС) — светочувствительный элемент представляет собой узкую полоску из множества фотодатчиков, на которую при сканировании на каждом шаге двигателя отражается от документа и через систему зеркал попадает свет от лампы, установленной на каретке. На каждом шаге каретки сканер фиксирует одну горизонтальную полоску оригинала, разбитую в свою очередь на некоторое количество пикселей на CCD-линейке. Итоговое изображение, составленное из полосок, представляет собой как бы мозаику из пикселей одинакового размера и разного цвета. Для проецирования изображения с подсвеченного оригинала на CCD-линейку используется специальная оптическая система из объектива и нескольких зеркал.
Рис. 1. Устройство каретки сканера на основе CCD матрицы.
CIS (Contact Image Sensor, контактный датчик изображения) — светочувствительный элемент представляет собой линейку одинаковых фотодатчиков, равную по ширине рабочему полю сканирования, непосредственно воспринимающих световой поток от оригинала. Оптическая система — зеркала, преломляющая призма, объектив — полностью отсутствует.
Рис. 2. Устройство каретки сканера на основе CIS матрицы.
Подопытные кролики
Mustek Be@rPaw 120ОCU Plus — планшетный сканер для домашнего использования. В сканере используется CIS-матрица (Contact Image Sensor). Аппаратные разрешения: 600x1200dpi
Epson Perfection 1270 — планшетный сканер, предназначенный для домашних пользователей. В сканере используется цветной линейный датчик CCD (Charge-Coupled Device). Аппаратные разрешения: 1200x2400dpi
Смотри и сравнивай
Чтобы сравнить сканеры CCD и CIS, применительно к оцифровке печатных изданий, я отсканировал в оттенках серого с разрешением 300 dpi один и тоже разворот середины брошюры с текстом в 10-ти миллиметрах от кромки переплета. Для наглядности отличий в резкости получаемого результата сканировал с разной степенью прилегания материала к стеклу. Фильтры пост обработки в драйверах отключены. Полученные сканы обработке, кроме обрезки и преобразования в jpg, не подвергались.
Рис. 3. Окна настроек драйверов при сканировании.
Рис. 4. Хороший прижим: 6 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования перпендикулярна строкам.
Рис. 5. Средний прижим: 20 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования перпендикулярна строкам.
Рис. 6. Без прижима: 38 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования перпендикулярна строкам.
Рис. 7. Без прижима: 38 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования параллельна строкам, а переплет расположен по центру планшета.
Перегонки
Условия: сканирую всю область формата А4 в оттенках серого при разрешении 300 dpi. Все замеры делаю по часам с точностью до секунды.
Подопытный CIS сканер медленнее в 3,8 раза!
Отмечу, что обнаруженные тормоза, скорее всего, не общая характеристика CIS-сканеров, а особенность конкретной модели. Т. к. в спецификации на Mustek Be@rPaw 120OCU Plus указан тип интерфейса USB 1.1, тогда как у Epson Perfection 1270 используется USB 2.0.
Повторив тест на скорость Epson Perfection 1270 для сканирования в цветном режиме 48bit 300dpi я получил практически те же результаты, хотя в его характеристиках, найденных в Интернете, указаны такие параметры: черно-белый текст, А4, 300 dpi: 13 секунд; цветное фото А4, 300 dpi: 19 секунд.
Мнения "ведущих собаководов"
Информация от консультантов сети магазинов компьютерной техники "Позитроника" (21.03.2007):
CCD-сканеры имеют ряд неоспоримых преимуществ перед CIS-моделями.
Во-первых, они обеспечивают большую (примерно в 10 раз) глубину резкости. Это означает, что с CCD-сканером 3-мерные объекты или даже книги и журналы будут отсканированы с хорошей резкостью. При сканировании CIS сканером сканируемый объект должен быть максимально плоским, иначе полученное изображение будет размытым и нерезким.
Во-вторых, они обеспечивают лучшую чувствительность к оттенкам.
В-третьих, срок службы таких сканеров значительно продолжительнее. CCD сканеры обеспечивают стабильно высокое качество сканирования в течение более 10 тыс. часов. У существующих в настоящее время CIS сканеров наблюдается падение яркости в среднем на 30 % после нескольких сотен часов работы.
В-четвертых, CCD-сканеры имеют более высокую разрешающую способность.
Для объективности заметим, что разработчики и конструкторы обоих типов сканеров не перестают совершенствовать свои творения, поэтому соревнование между ними еще не закончилось абсолютной победой одного из участников.
Фрагмент статьи о тестировании МФУ OKI В2500 MFP (19.06.2007):
Примененная недорогая CIS-технология имеет некоторые недостатки, одними из главных являются неточная цветопередача и слабые показатели глубины сканирования (возможность передать объем сканируемого предмета).
Тест на глубину сканирования (охват объема) проводился с помощью линейки, установленной под углом, образуя, таким образом, со стеклом сканера и опорой прямоугольный треугольник. Высота опоры (один катет прямоугольного треугольника) равна 1.5 см — спичечный коробок, длина части линейки от стекла до опоры (гипотенуза) равна 10 см.
Видно, что четко различимая часть линейки составляет примерно 1 см, откуда простым расчетом получим глубину сканирования около 1.5 мм. Что ж, не шибко хороший результат, но ведь это "заслуга" примененной в сканере ClS-матрицы…
Посмотрев на это всё… (IMHO, но не только)
Глубину сканирования Epson Perfection 1270 проверяю по технологии, приведенной выше в отрывке статьи о тестировании МФУ, при помощи линейки и спичечного коробка. Сравните с рисунком 8 или со своим сканером.
