Voor veel computergebruikers heerst er nog een groot mysterie rond het scannen van afbeeldingen en documenten. Toch is de werking van een scanner niet veel anders als een fotokopieer apparaat of een fax. Om u op weg te helpen zullen we de basisbegrippen van het scannen voor u uitleggen.
De werking van een scanner
Ondanks het feit dat we verschillende soorten scanners kennen is de werking van de verschillende soorten gelijk.
In principe bestaat een scanner uit een gering aantal onderdelen. De belangrijkste onderdelen van een scanner zijn :
Een lamp
Een spiegel
Een motor
Een CCD (opneemelement)
Electronika
Voor alle duidelijkheid zullen we hier de flatbed scanners als voorbeeld nemen om de werking uit te leggen.
U begint met het plaatsen van de te scannen afbeelding op de glasplaat. Zodra u de computer de opdracht geeft om het scannen te starten gebeurt er het volgende.
Allereerst begint de scankop te bewegen en gaat er een speciale fluoriserende lamp branden.
Het op de afbeelding weerkaatste licht wordt met behulp van een spiegel naar het CCD (Charge Coupled Device) element geleid. Dit CCD element bevat, net als bij een videocamera, een aantal fotogevoelige opneemelementen die de intensiteit en de kleur aflezen. Hiertoe maakt een CCD element gebruik van een converter die het analoge signaal omzet naar een digitale waarde tussen de 0 en 255. De mogelijkheden van het CCD element bepalen de optische resolutie van een scanner. De meeste scanners hebben een optische resolutie van 300 pixels per inch. Dit betekent dat de scanner voor iedere inch (+/- 2,5 cm) 300 individuele pixels of puntjes kan scannen.
Een scanner leest regel voor regel. Als u een een foto met een breedte van 15 cm (6 inch) inscant bij een resolutie van 300 dpi dan zullen er per regel 6 x 300 = 1800 pixels naar de computer gestuurt worden. De motor van de scanner zal naar de volgende regel gaan en opnieuw 1800 pixels naar de computer sturen. Opgemerkt dient te worden dat met iedere regel één puntje of pixel bedoeld wordt. Als een foto dus 10 cm (4 inch) hoog is betekent dit 4 x 300 puntjes of te wel 1200 regels. In totaal worden er voor een foto van 10 x 15 cm ( 4 x 6 inch) dus 2.160.000 (4 x 300 x 6 x 300) pixels ingescand.
Scan mode
Er bestaan verschillende scan modes, de vier meest gangbare zijn :
1 bits line-art
1 bit half tone
8 bit grijswaarden
24 of 30 bit kleur
1 bit line-art
Dit is een manier van scannen die het minste geheugen in beslag neemt. Uiteraard zijn er ook nadelen verbonden aan deze wijze van scannen. Alle ingescande pixels worden vertaald in een zwarte of een witte pixel. Een zwarte pixel krijgt een bitwaarde van 1 en een witte pixel een bitwaarde van 0. Per pixel wordt er dus één bit gebruikt.
1 bit halftone
Ondanks het feit dat computers prima in staat zijn om afbeeldingen met grijstinten op te slaan kunnen printers geen echt grijstinten afdrukken. Printers maken echter gebruik van een trukje om grijswaarden af te drukken. Deze truk noemen we half-toning en maakt gebruik van een patroon van pixels om onze ogen om de tuin te leiden.
8 bit grijswaarden
Onze ogen kunnen ongeveer 256 verschillende grijswaarden onderscheiden. Door een afbeelding in 256 grijstinten (8 bit) te scannen ontstaat een zwart-wit foto.
24 of 30 bit kleur
Kleuren afbeeldingen vormen de meest complexe items om te scannen en op te slaan. Een TV toestel of computer monitor gebruikt de kleuren rood, groen en blauw om alle andere zichtbare kleuren te mengen. Door de intensiteit van deze drie basiskleuren te wijzigen van 0 to 255 kunnen tot 16,7 miljoen ( 256 x 256 x 256) verschillende kleuren gegenereerd worden (24 bit color). Bij het gebruik van 30 bit scanners worden er bij het scannen voor iedere kleur 10 bits gebruikt. Aan de hand van uw persoonlijke voorkeur worden er 8 van deze 10 bits gebruikt voor het uiteindelijke resultaat.
De grootte van een gescande afbeelding
Uit het voorgaande blijkt al dat de omvang in bytes van een gescande afbeelding afhangt van de gebruikte mode en de resolutie. De volgende formule berekent de grootte in bytes van een gescande afbeelding :
(resolutie x horizontale afmeting) x (resolutie x verticale afmeting) x scan mode
Bij de scan mode dient u voor line art en halftone 1/8 te gebruiken, 1 voor grijswaarden en 3 voor kleur.
In de onderstaande tabel kunt u aflezen wat de bestandsomvang (zonder compressie) van een afbeelding is.
10 x 10 cm afbeelding 100 DPI 150 DPI 300 DPI 600 DPI
Line art / halftone 19.5 Kb 44 Kb 175 Kb 703 Kb
Grijswaarden 156 Kb 352 Kb 1,37 Mb 5,5 Mb
Kleur 469 Kb 1 Mb 4,12 Mb 16,5 Mb
Interpolatie
Vaak ziet u bij scanners twee soorten resolutie opgegeven, bijvoorbeeld 300 x 600 DPI optisch en 4800 DPI m.b.v. interpolatie. Een scanner met een optische resolutie van 600 x 300 DPI beschikt over CCD opneemelement met een capaciteit van 300 pixels per inch. De motor van de scanner kan echter dermate nauwkeurig geregeld worden dat deze 600 stappen of pixels per inch detecteerd. Bij 600 DPI genereert de scanner hardware als het ware tussenliggende kleuren m.b.v. een speciaal algoritme. Dit noemen we hardware interpolatie en maakt het mogelijk dat een 600 x 300 DPI scanner een 600 x 600 DPI afbeelding produceert.
Daarnaast kennen we ook nog software-matige interpolatie die de resolutie kan verhogen. Software-matige interpolatie wordt geregeld door de TWAIN driver die de scanner bestuurt. Dit type van interpolatie is eigenlijk misleidend, het creert geen scherpere afbeeldingen. De kwaliteit en scherpte van een gescande afbeelding wordt altijd bepaald door de optische resolutie.
Uitsluitend in het geval dat de afbeeldingen drastisch vergroot moeten worden valt het aan te raden om op hoge resoluties (4800 DPI) te scannen. Hou er bovendien rekening mee dat de omvang van een bestand aanmerkelijk toeneemt bij hogere resoluties. Indien u bijvoorbeeld een kleurenafbeelding van 8,5 x 11 inch in 9600 DPI zou scannen dan dient u rekening te houden met een bestand van maar liefst 12 Gigabyte!!
Twain Drivers
Twain is een industriestandaard die bepaald hoe apparaten als scanners en digitale fototoestellen de gegevens naar de computer transporteren. Twain drivers maken het mogelijk dat programma’s gebruik kunnen maken van b.v. een scanner zonder ook maar te weten hoe dit apparaat werkt en welke mogelijkheden het heeft.
Indien een hardware uitbreiding (b.v. een scanner) geleverd wordt met een Twain driver dan bent u er zeker van dat deze werkt met ieder programma dat Twain ondersteunt. Dit voorkomt dat iedere scanner of applicatie geleverd zou worden met +/- 80000 verschillende drivers voor iedere mogelijke combinatie van hard- en software.
De letters Twain staan voor :
Toolkit Without An Interesting Name.
Twain drivers werken uitsluitend onder Windows. Het is mogelijk om meerdere Twain drivers tegelijkertijd aktief te hebben, b.v. voor een scanner en een digitaal fototoestel.
Bestandsformaten
Het is uiteraard de bedoeling dat een ingescande afbeelding op de harddisk opgeslagen wordt zodat u er bewerkingen op kunt uitvoeren. Voor dit opslaan worden diverse bestandsformaten gehanteerd. Gescande afbeeldingen worden altijd in een zogenaamd bitmap formaat opgeslagen. Hierbij wordt de kleur en intensiteit van iedere pixel opgeslagen. De meest bekende bitmap formaten zijn : TIF, BMP, GIF en JPG.
Op dit ogenblik zijn de GIF en JPG formaten het meest gebruikt. Dit valt voor een groot deel te verklaren door de populariteit van het Internet dat deze twee formaten ondersteunt.
GIF gebruikt een compressietechniek die te vergelijken valt met het ZIP formaat. Daarnaast wordt het aantal kleuren teruggebracht tot 256 wat de grootte van het bestand ten gunste komt.
JPG verandert niets aan het aantal kleuren, het maakt uitsluitend gebruik van een zeer geavanceerd compressie algoritme om de grootte van het bestand te beperken.
OCR
Tot nu toe hebben we steeds over afbeeldingen gesproken, daarnaast kunnen scanners m.b.v. geschikte software, ook gebruikt worden om documenten in te lezen en te vertalen naar tekstbestanden. Deze techniek noemen we Optical Character Recognition (OCR).
OCR software maakt gebruik van drie verschillend technieken, patroon herkenning, eigenschap herkenning en spellingscontrole.
Bij patroon herkenning beschikt de OCR software over en bibliotheek van karakters in verschillende karaktergrootes en stijlen. Bij eigenschap herkenning wordt er meer naar de opbouw van een karakter gekeken. Zo kunnen we b.v. het karakter a als volgt beschrijven.
Een cirkel met een verticale streep aan de rechterkant en een halve cirkel aan de bovenkant.
Geen enkel OCR programma zal een 100% juiste herkenning kunnen garanderen. Teneinde leesfouten te corrigeren worden foutief herkende karakters in samenhang met andere karakters bekeken(spellingscontrole). Op deze wijze kan een hogere nauwkeurigheid bereikt worden.
Hmmzz zo goed?? aargghhh zoek zelf eens een X!!!!!!!!!!!
/u/10771/oscar.png?f=community)
