Grunnleggende prinsipper
Ved hjelp av en lysfølsom enhet konverteres det detekterte lyssignalet til et elektrisk signal. Dette elektriske signalet konverteres deretter til et digitalt signal av en analog-til-digital (A/D)-omformer og overføres til datamaskinen.
Fotoelektriske konverteringskomponenter
Komponenten som utfører den fotoelektriske konverteringen er den lysfølsomme enheten, som er kjernen i skanneren. Dens fotoelektriske konverteringsegenskaper, som spektral respons, lysstabilitet, følsomhet og støy, er avgjørende for overføring av bildeinformasjon.
① CCD (ladekoblet enhet)
Det kinesiske navnet for CCD er Charge Coupled Device. I likhet med en generell integrert halvlederkrets, integrerer den tusenvis av fototransistorer på en enkelt silisiumkrystall. Disse fototransistorene er arrangert i tre rader, hver dekket av røde, grønne og blå fargefiltre, og oppnår dermed fargeskanning. Når de er opplyst, genererer fototransistorene en strøm, som forsterkes og sendes ut. CCD-skannerteknologi har modnet betraktelig over mange år og er det primære fotosensitive elementet som brukes i vanlige skannere på markedet.
Fordelene med CCD-er er: høy bildekvalitet, tilstrekkelig dybdeskarphet og muligheten til å skanne ujevne objekter; og en lav temperaturkoeffisient, noe som betyr at endringer i omgivelsestemperatur er ubetydelige for generell drift. Ulempene med CCD-er inkluderer: betydelig lekkasjestrøm eksisterer mellom de tusenvis av fototransistorer som utgjør en CCD på grunn av deres nærhet (mikrometer-nivå), og interferens fra signalene til hver lysfølsom enhet reduserer den faktiske klarheten til skanneren; bruk av speil og linser introduserer fargeavvik og aberrasjoner, som krever programvarekorrigering; og behovet for et sofistikert optisk system gjør det vanskelig å miniatyrisere skanneren.
② CIS (kontaktbildesensor)
CIS står for Contact Image Sensor. Den bruker lysfølsomme elementer av typen-kontakt (lysfølsomme sensorer) for lysregistrering. På en dybde på 1 mm-2 mm under skanneplattformen er 300-600 røde, grønne og blå lysdioder (lys-dioder) tett plassert sammen, og genererer en hvit lyskilde. Dette erstatter de komplekse mekanismene til CCD-skannere, som CCD-matrisen, linser, lysstoffrør og kalde katodestrålerør, og transformerer den optiske-mekaniske-elektroniske integreringen av en CCD-skanner til den mekanisk-elektriske integrasjonen av en CIS-skanner. Skannere laget med CIS-teknologi har fordeler som liten størrelse, lav vekt og lave produksjonskostnader. CIS-teknologi har imidlertid også mangler, først og fremst manglende evne til å lage høyoppløselige skannere og en relativt lav skannehastighet.
Lyskilde
Lyskilden er avgjørende for skannere fordi alt lyset som registreres av det lysfølsomme elementet kommer fra skannerens egen lampe. Urene eller fargeforvurderte lyskilder- påvirker skanneresultatene direkte. Du kan for eksempel se et plagg du liker i en butikk, men når du kommer hjem virker fargen annerledes enn det du så i butikken. Dette er fordi lyskilden har endret seg, noe som resulterer i et annet visuelt utseende.
En analog-til-digital (A/D)-omformer
En A/D-omformer forvandler analoge signaler i kontinuerlig endring til diskrete digitale signaler. Hovedoppgaven er å konvertere ervervede analoge spenninger til digitale verdier som representerer farger eller gråtoneverdier. Nøkkelytelsesindikatorer inkluderer konverteringsnøyaktighet, konverteringstid og inngangsmotstand.
