雙CCD技術 在掃描儀的傳統(tǒng)CCD上，規(guī)則地排列著3條感光元件陣列，分別獲取紅、綠、藍三色光學信息。每條感光元件陣列上光電耦合元件的數(shù)目，也就是這個CCD能夠獲取的像素數(shù)，同時也決定了這臺掃描儀的最大光學分辨率。例如，對于A4幅面(8英寸×10英寸)的掃描儀，如果CCD像素數(shù)為5000，那么它的最高光學分辨率就是600dpi。同樣，如果CCD像素數(shù)為10?000? 那么它的最高光學分辨率就是600dpi。CCD的制造依靠高精度的微電子加工工藝，后者在一定程度上限制著CCD的長度和單個像素面積。制造長度更長的CCD，意味著非常昂貴的價格、很低的成品率；而保持當前CCD長度不變的情況下，提高像素數(shù)就會相應減小單個感光單元的面積。感光單元面積縮小，會帶來敏感度和圖像信噪比的降低。因此，為了獲得同等質量的掃描圖像，掃描儀就必須增加每次掃描的曝光時間。對于1200dpi的掃描儀而言，其像素尺寸為3.2～3.5微米，如果希望保持CCD長度而增加像素至20?000點，像素面積會縮小到2微米以下。除了信噪比的影響外，這也是當前微電子工藝很難達到的，而且產品的成本也很高。 為了不僅能獲得1200dpi這樣高的分辨率，而產品的成本又不會增加太多，惠普推出了一種雙CCD技術?圖(^29050201c^)3 ，為高分辨率掃描輸入帶來了新的途徑。這種雙CCD掃描儀采用了交錯像素設計來實現(xiàn)2400dpi的高光學分辨率。CCD傳感器中，包含兩組像素單元：低分辨率部分(5000像素點)的傳感器單元具有較大的信號感受面積，可以提供高速、高質的掃描，光學分辨率為600dpi；而高分辨率部分采用了6條感光元件--紅、紅、綠、綠、藍、藍，每兩條同色感光元件錯開半個像素的位置。因為每條傳感器都具有10?000像素點。每次掃描過程中，根據特殊的算法把6條傳感器的數(shù)據結合在一起，就可以實現(xiàn)2400dpi的有效光學分辨率，足以適應35毫米幻燈片或負片放大的需求。 CCD技術：保證影像杰出 CCD（Charge Coupled Device）--電荷耦合器件，是由美國貝爾實驗室于1969年發(fā)明的。和PMT（Photo Multiplier Tube）--光學倍增管一樣,它們都是很成功的電子影像感應器，又稱為光學感應器。CCD與PMT現(xiàn)已廣泛應用在諸多科學產品上，如傳真機、 掃描儀、天文望遠鏡等。而CCD則更多地應用于數(shù)碼相機、攝像機等一些小型化的產品上。傳統(tǒng)CCD的工作原理就像一臺復印機，利用高亮度的光源，將稿件依次經過反射鏡、投射鏡和分光鏡，反射在CCD元件上。CCD的結構可以形象比喻為一個正在旋轉的巨大的走馬燈，燈上并排排列著許多窗口，按照一定的順序，測量某一時間段內從每個窗口進入的光。早期的CCD基本上是隔行掃描的，所以圖像精度不高?，F(xiàn)在一般都是逐行掃描，從而保證了較高的分辨率。CCD體積雖只有硬幣大小，卻非常耐用。 CCD 與CIS CCD(ChargeCoupledDevice，電荷耦合器件)：是一種半導體芯片。使用CCD作為感光元件的掃描儀，需要通過由一系列透鏡、反射鏡等組成的光學系統(tǒng)將圖像傳送到CCD芯片上，所以體積一般較大。 CIS（ContactImageSensor，接觸式傳感器件）：是一種光電轉換器件，它采用一列內置的LED發(fā)光二極管照明，直接接觸在原稿表面讀取圖像數(shù)據。采用CIS技術的掃描儀沒有附加的光學部件，移動部分又輕又小，整個掃描儀可以做得非常輕薄。 從掃描品質來看，CCD發(fā)展時間較長，技術已十分成熟，其掃描品質比CIS好。CCD可適用于高、中、低檔掃描儀，而CIS只局限于低檔掃描儀，這主要是由目前CIS器件的性能所決定的，另外，CIS掃描儀景深小，掃描稿件要求比較平整，相反CCD掃描儀景深大，還可以掃描立體實物。 由于結構簡單，體積輕薄，CIS掃描儀生產流程非常簡化，易于運輸，故障率低且易于維修，與CCD掃描儀比起來更加抗震，對運輸和使用環(huán)境的要求不是非常嚴格。另外，CCD掃描儀一般使用冷陰極管做光源，這種光源需要1分鐘左右的預熱才能穩(wěn)定發(fā)光，掃描儀打開后不能立刻使用；CIS掃描儀隨時開機都可以進行掃描。 就當前技術水平而言，CCD掃描儀圖像品質好，CIS掃描儀體積小巧，適合于空間比較擁擠的環(huán)境，如辦公室或家庭。目前CIS掃描儀的價格與同檔次CCD掃描儀差不多。從參加本次評測的掃描儀來看，CCD掃描儀目前還是占據著絕大部分市場。 CCD與CIS掃描儀的比較 性能指標 CCD掃描儀 CIS掃描儀 分辨率（dpi） 300～1200或更高 300～600 光源 冷陰極管 LED陣列 景深（mm） ±3 ±0.3 密度范圍 高 較低 掃描光譜 光譜范圍大 光譜范圍小 掃描儀尺寸 體積較大 體積小，較薄 采用CCD技術的傳感器總體分為兩大類，分別是通用型CCD傳感器和特殊型CCD傳感器。 掃描儀原理完全剖析 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產生一種顏色的圖像數(shù)據，經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。最后，運用軟件合成第一次與第二次的掃描數(shù)據，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。 2．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)手持式掃描儀采用CIS技術。CIS感光器件一般使用制造光敏電阻的硫化鎘作感光材料，硫化鎘光敏電阻本身漏電大，各感光單元之間干擾大，嚴重影響清晰度，這是該類產品掃描精度不高的主要原因。它不能使用冷陰極燈管而只能使用LED發(fā)光二極管陣列作為光源，這種光源無論在光色還是在光線的均勻度上都比較差，導致掃描儀的色彩還原能力較低。LED陣列由數(shù)百個發(fā)光二極管組成，一旦有一個損壞就意味著整個陣列報廢，因此這種類型產品的壽命比較短。無法使用鏡頭成像，只能依靠貼近目標來識別，沒有景深，不能掃描實物，只適用于掃描文稿。CIS對周圍環(huán)境溫度的變化比較敏感，環(huán)境溫度的變化對掃描結果有明顯的影響，因此對工作環(huán)境的溫度有一定的要求。 LIDE(LEDInDirectExposure)二極管直接曝光技術是佳能公司獨創(chuàng)的技術，是一種基于CIS技術的革新技術，它使用三色二極管作為光源。與使用冷陰極燈源的掃描儀相比，二極管具有體積小巧且持久長效等特點，不過它所產生的光線比較弱，很難保證掃描影像所需的亮度。針對這一原因，LIDE技術對二極管裝置及引導光線的光導材料進行了改造，使二極管光源可以產生均勻并且亮度足夠的光線用于掃描。 LIDE型掃描儀由3部分組成，即光導、柱狀透鏡和線性光學傳感器。光導的主要作用是增強紅、綠、蘭三個色彩通道的光照強度，柱狀透鏡則可以確保反射光更好地向傳感器聚焦(這是提高掃描精度的關鍵措施)，線性傳感器則最大程度地避免了邊緣變形問題。由于省略了一系列反射鏡，LIDE型掃描儀就能避免因此帶來的各種像差和色差，可以較好地重現(xiàn)原稿的細節(jié)和色彩。 LIDE通過接觸式圖像傳感器CIS從近距離接觸以1：1的比例對原稿進行掃描，不需要復雜的光學系統(tǒng)，這就使掃描儀的尺寸可以做的較小，同時也使掃描儀變得非常輕巧。此外，由于二極管光源及掃描頭移動所需要的功耗極小，這類產品能夠通過PC機的USB端口提供所需的電力。 關于掃描儀的選擇在此我簡單談幾句，供大家參考。 從分辨率來說，目前世界主要的掃描儀廠家已經停產了300X600dpi的掃描儀，這一檔次產品馬上就要淘汰，不宜再選用。600X1200dpi已經成為行業(yè)的新標準，而更高分辨率的產品受技術和生產成本的影響短期內不可能大幅度降價，而且就目前輸出設備的能力及今后一段時間的發(fā)展?jié)摿砜矗?00X1200dpi的產品完全可以與其配合，滿足各種需求。在分辨率方面還有一個可能高達9600dpi的"最大插值分辨率"，這一指標意義并不大。 色彩位數(shù)作為衡量掃描儀色彩還原能力的主要指標，經歷了24bit到30bit再到36bit的過度，而30bit以上的色彩位數(shù)才能保證掃描儀實現(xiàn)色彩校正，準確還原色彩，同時各主要掃描儀廠家也已經停止了低于30bit色彩位數(shù)掃描儀的生產，因此，在色彩位數(shù)上適合選用30bit或36bit的產品。至于更高色彩位數(shù)的產品，如42bit，目前價格仍然奇高，因而不可能作為一般用途使用。至于目前市場上的一些廉價48bit掃描儀，其48bit與其它掃描儀的36bit色彩位數(shù)不是統(tǒng)一的測量標準，不能直接進行比較。只可以參照同等價位的其它24bit,30bit至多36bit進行比較。 從接口上看目前掃描儀的接口分為EPP并口，USB接口和SCSI接口等三類，其中SCSI接口掃描儀安裝時需要在計算機中安裝一塊接口卡，可能會碰到諸如地址、中斷沖突等問題，安裝較復雜，需要專業(yè)人員，而且要比同等性能的其它接口掃描儀貴200~300元，因此，不適宜家庭應用。而EPP打印機并口掃描儀和USB接口掃描儀則不存在這些問題。大可放心使用。至于有些人擔心EPP打印機并口和USB接口掃描儀速度不如SCSI接口掃描儀快，那是一種誤解。因為決定掃描儀速度的主要因素是掃描儀對掃描數(shù)據處理的速度和復雜程度及掃描儀機械部分在保證掃描精度的前提下所能提供的最大速度。這個速度比最慢的接口速度慢得多，因此使用上述任何一種接口的掃描儀在速度上并無多大差距。從接口上看最適合家庭用戶的還是USB接口，速度及方便性兼顧。 還有一點是大家關心的CCD與CIS技術之爭。CCD技術是目前平臺式掃描儀目前最成熟的掃描技術，使用范圍覆蓋了最低檔到頂尖級掃描儀產品，性能優(yōu)越。而目前市場上的CIS或LIDE技術應用于平臺式彩色掃描儀還剛剛起步，主要有點是成本低，重量輕，厚度薄，便于攜帶。適合于移動式辦公環(huán)境，但作為固定應用卻不太合適，主要是因為它的性能指標雖然也可以達到600X1200dpi,36bit彩色，但實際掃描效果與CCD技術仍有較大差距。 而價格方面當然完全取決與你的需要及經濟實力。以600x1200dpi，36bit這一檔次的掃描儀來看價格就從1000到10000元不等，性能也是千差萬別，但只要您沒被JS騙，一分錢一分貨的原則是永遠不會變的。因此根據前面的選擇標準以及一般家庭的承受能力1500元~2000元是比較合適的價位。 總的來說，從現(xiàn)在的市場情況看，家庭用戶選擇光學分辨率600X1200dpi、色彩位數(shù)為36bit、連接USB接口，使用CCD技術，價格在800~1200元的掃描儀比較適宜。 掃描儀是計算機的輸入設備，它能夠將圖片、照片、文檔等輸入到計算機中，這樣就可以運用專門的軟件來對這些輸入的介質進行處理、存貯以及通過輸出設備來進行輸出，掃描儀被廣泛應用在需要對圖象進行處理和制作方面的工作中。 隨著掃描儀的普及，掃描儀漸漸走入家庭，對于家庭用戶，可以通過掃描儀來掃描相冊、掛歷、T恤等充滿個性化的物品，然后打印出來；也可以將照片掃描到電腦里再通過E-MAIL來傳輸給遠方的好友。由于較好的數(shù)碼相機和攝影頭的價格仍然比較的昂貴，所以掃描儀是最適合現(xiàn)在家用的圖象輸入設備了。針對這點，掃描儀廠商紛紛推出了一些指標相對較低、但價格只要千元左右的家用型掃描儀?！ ? 目前市場上的家用掃描儀，有幾十個廠家的上百種產品，面對如此多的產品，使挑選一款合適的掃描儀成了一件非常困難的事情，其實，只要掌握幾個要點，就可以輕松地挑選出一款適用的掃描儀?！? 首先要確定的是購買掃描儀之后用它做什么，每個人使用掃描儀都有不同的用途，需要的產品等級也就不同。例如有人是拿它來掃圖片以進行計算機上的繪圖工作，有的人掃圖是為了編輯網頁，有的人純粹為了把男女朋友的相片放到屏幕桌面上，有的人則是需要透過掃描儀將報章雜志的文章電子化，經過文字辨識OCR之后再做進一步編輯管理。因此，在面對市面上各種形形色色的掃描儀產品時，除了以對產品完全陌生的態(tài)度任由商店的銷售人員擺布外，大家不妨試著了解產品規(guī)格的意義，睜大眼睛好好挑選，進而做主動的選購。在下面的文章中，筆者就將從市面上的產品技術規(guī)格、等級價位，與使用需求來說明?！ ? 目前市面上的掃描儀制造有兩種不同的技術。一種是CCD技術，以鏡頭成像到感光組件上，另一種是CIS接觸式掃描。CIS技術過去是使用在傳真機的制造上，它的圖像在以LED燈管掃過之后，會直接透過CID感光組件記錄下來，不需要使用到層層鏡片去折射，因此整個機體可以做得很輕薄，它比較適合用在文件或一般平面圖文的低端掃描，因為大部分用CIS技術所掃描的影像景深效果都不太好，而且無法支持光罩光板裝置。目前市場上有一些CIS技術的掃描儀，他們的性能指標很高，幾乎是清一色的36位，而且價格便宜，關于CIS技術與CCD技術的優(yōu)劣，我這里不再重復，但有一點是可以肯定的，那就是CIS技術掃描出來的圖象質量，遠遠不如CCD技術，它所能實現(xiàn)的最高精度相當于18位彩色，這樣的圖像是無法讓人接受的，因此，使用CIS技術的廠家無已例外地在掃描儀中采用了36位的數(shù)據處理方式對圖像進行修正，以使圖像質量達到人們勉強可以接受的水平。所以在采購的時候，建議還是購買CCD技術的掃描儀為佳?！ ? 在技術的考慮之外，選購一臺掃描儀，最主要的還是要看它的規(guī)格和實際表現(xiàn)。而在規(guī)格里面，最重要的又莫過于光學分辨率。國內的掃描儀規(guī)格標示往往是以兩個數(shù)值相乘的形式標示分辨率，例如600×1200dpi，其實這是比較會讓人混淆的做法。因為掃描儀最重要的是"光學"分辨率，也就是數(shù)字較小的600，而不是1200。Dpi是指dotperinch，也就是水平方向每英吋CCD的數(shù)量。600dpi表示每英吋中就有600個像素可感應影像。因此像素越多表示產品對影像的解析能力越強。600×1200dpi中的1200是機械分辨率，它代表掃描儀中帶動燈管的懸臂馬達在每英吋的垂直范圍內可以停留多少步。例如1200就是指馬達一次的移動可以精細到1/1200英吋。所以基本上我們在采購時要注意的是光學解析度的部份，機械分辨率再高，使用時并沒有太大的意義。 至于產品中可能還會有一個名為"最大分辨率"的數(shù)字，其實那是透過數(shù)學演算，以內插補點的方式做出來的分辨率，如果你看到9600×9600這么高的值也不要太驚訝，選購時還是建議以光學分辨率為準?！ ? 其實不同對象、不同使用目的的掃描都應該設定不同的分辨率。有些掃描器會在驅動程序中設定不同用途的分辨率，例如網頁用途、傳真用途、電子郵件用途都會預先設計好不同的分辨率。你在使用時只要選擇這份掃描的最終用途，機器會自動幫你做后續(xù)的設定?？墒怯龅侥阋约涸O定解析度的產品，就得自己學著設定分辨率。例如掃描報紙約是160-200dpi，照片約是300dpi、其它印刷品則為200-300dpi左右。 另外在色階方面，也就是所謂的色彩位，它指的是掃描儀本身辨別色彩的能力。例如有的產品規(guī)格標示為36bit，就表示這款機器所用的紅綠藍三個顏色每個都可以做到12bit的變化，12bit就是2的12次方，即4096種顏色。想想紅綠藍都各有4096個變化，那么三種混色之后，就會有687億種色彩變化。不過36bit還不是現(xiàn)在最高的設計，目前如全友、力捷都推出了42bit的產品，鴻友還有48bit的機種?？墒沁z憾的是，這樣的高色階在目前的應用上并不具有太大的意義，因為目前絕大多數(shù)的影像處理軟件還停留在辨識24bit的階段，只有Adobe的PhotoShop才能辨識48bit，你如果用42bit掃描圖片，一般影像軟件還是要把它轉成24bit來看待。在這方面，高數(shù)值的規(guī)格顯得有些英雄無用武之地。另外，有時候掃描儀的色彩準確度并不會和標示的色階數(shù)字一致，如果你很重視掃描的色彩真實性，建議你不妨在選購時以一張彩色圖片現(xiàn)場測試。順便也可以看看它的掃描速度，是否在你可容許的范圍內?！ ? 掃描儀的接口分為EPP打印機并口，USB接口和SCSI接口，其中SCSI接口掃描儀安裝時需要在計算機中安裝一塊接口卡，可能還會碰到諸如地址、中斷沖突等問題，安裝復雜，需要專業(yè)人員，而且要比同等性能的其它接口掃描儀貴200-300元，因此，不適宜家庭應用。而EPP打印機并口掃描儀和USB接口掃描儀則不存在這些問題，大可放心使用。至于有些人擔心EPP打印機并口和USB接口掃描儀速度不如SCSI接口掃描儀快，那是一種誤解，因為決定掃描儀速度的主要因素是掃描儀對掃描數(shù)據處理的速度和復雜程度及掃描儀機械部分在保證掃描精度的前提下所能提供的最大速度。這個速度比最慢的接口速度慢得多，因此使用上述任何一種接口的掃描儀在速度上并無多大差距?！ ? 除了掃描技術、分辨率和色階之外，我們還應該留意產品的應用能力，例如它的操作接口是否容易使用、是否經過中文化、搭配的軟件是否符合需要，另外擴充性也是值得考慮的因素。首先在操作接口上，如果你對掃描儀的使用并不是很熟悉，不妨選購在機體上有快速鍵的產品，這些快速鍵可能包括掃描鍵、傳真鍵、電子郵件鍵、復印鍵等，它們可以幫助你做自動化設定并快速地掃描，而不需要每次都先在驅動程序中一一選擇?，F(xiàn)在市面上常見的UMAX的三鍵和酷熊系列的五鍵都是出于這樣的設計?！? 而擴充性的問題則是在于你有沒有掃描透射稿的需要。所謂透射稿其實就是光可以透過去的稿件，例如底片、幻燈片等，要掃描這些對象的掃描儀必須裝備有光罩或光板?？墒谴蟛糠值膾呙鑳x是不附加光罩光板的，需要你自己添購。有的廠牌甚至不具有擴充光罩光板的設計，所以先天就不能掃描透射稿。在你選購掃描儀時最好考慮自己是否有這方面的操作需要，而加了光罩光板的產品價格可能會貴一點，事實上，用家用掃描儀掃描出來的底片（負片）質量實在是讓人不敢恭維，而正片對于家庭用戶來說，可能沒有用到的機會。所以，掃描透射稿的能力對于家用掃描儀的采購并不是主要影響因素?！? 搭配的軟件方面，目前主要的軟件莫過于文字辨識軟件和影像處理軟件最受青睞。你不妨從自身的需要去判斷選擇。如果你只是用掃描儀掃描文章進計算機的話，一個設計良好甚至支持多國文字辨識的OCR軟件將是你最好的幫手。而如果你是需要將圖案、照片掃進計算機做專業(yè)美工繪圖處理，或轉為網頁的運用，那么不同等級的影像編輯軟件就是必備的工具了。還有像檔案管理軟件也是可以考慮的，如果你經常有掃描、存盤需要的話?！ ? 除此之外，掃描儀的保質問題也很重要，保質期限、有無到府收送、維修費用等都是后續(xù)的附加成本。購買時一定要向經銷商索要廠家的原裝保修卡，如果沒有，則及有可能是水貨，廠家是不會為水貨提供保修的。另外，如果您真想獲得最好的售后服務，那么您可選擇具有全國聯(lián)保的品牌，并不是說您一定要享受這種全國聯(lián)保的待遇，而是能提供全國聯(lián)保的品牌相對具有實力，將來的售后服務也保險些，注意，所謂全國聯(lián)保也只是在廠家或總代理有分支機構的城市，如果真的是全國聯(lián)保，那應能提供聯(lián)保的城市和聯(lián)系電話。 1、手持式掃描儀 這種掃描儀誕生于1987年，是當年使用比較廣泛的掃描儀品種，最大掃描寬度為105mm，用手推動，完成掃描工作，也有個別產品采用電動方式在紙面上移動，稱為自走式掃描儀。 手持式掃描儀絕大多數(shù)采用CIS技術，光學分辨率為200dpi，有黑白、灰度、彩色多種類型，其中彩色類型一般為18位彩色。也有個別高檔產品采用CCD作為感光器件，可實現(xiàn)24位真彩色，掃描效果較好。 這類掃描儀廣泛使用的時候，平板式掃描儀價格還非常昂貴，而手持式掃描儀由于價格低廉，獲得了廣泛的應用，后來，隨著掃描儀價格的整體下降，手持式掃描儀掃描幅面太窄，掃描效果差的缺點越來越暴露出來，1995-1996年，各掃描儀廠家相繼停產了這一產品，從而使手持式掃描儀退出了歷史的舞臺。 2、饋紙式掃描儀 饋紙式掃描儀又稱滾筒式掃描儀或者小滾筒式掃描儀，這與下面所提到的另外一種滾筒式掃描儀并非一回事，大家注意。 饋紙式掃描儀誕生于90年代初，由于平板式掃描儀價格昂貴，手持式掃描儀掃描寬度小，為滿足A4幅面文件掃描的需要，推出了這種產品。這種產品絕大多數(shù)采用CIS技術，光學分辨率為300dpi，有彩色和灰度兩種，彩色型號一般為24位彩色。也有及少數(shù)饋紙式掃描儀采用CCD技術，掃描效果明顯優(yōu)于CIS技術的產品，但由于結構限制，體積一般明顯大于CIS技術的產品。 隨著平板式掃描儀價格的下降，這類產品也于96-97年前后退出了歷史舞臺。不過近一兩年中又出現(xiàn)了一些新型產品，這類產品與老產品的最大區(qū)別是體積很小，并采用內置電池供電，甚至有的不需要外接電源，直接依靠計算機內部電源供電，主要目的是與筆記本電腦配套，又稱為筆記本式掃描儀。 3、平臺式掃描儀 又稱平板式掃描儀、臺式掃描儀，這種掃描儀誕生于1984年，是目前辦公用掃描儀的主流產品。 從指標上看，這類掃描儀光學分辨率在300dpi-8000dpi之間，色彩位數(shù)從24位到48位。部分產品可安裝透明膠片掃描適配器用于掃描透明膠片，少數(shù)產品可安裝自動進紙器實現(xiàn)連續(xù)高速掃描。掃描幅面一般為A4或者A3 從原理上看，這類掃描儀分為CCD技術和CIS技術兩種，從性能上講CCD技術是優(yōu)于CIS技術的，但由于CIS技術具有價格低廉，體積小巧等優(yōu)點，因此也在一定程度上獲得了廣泛的應用。 4、鼓式掃描儀 又稱為滾筒式掃描儀，當然這種滾筒式掃描儀與上面所說的饋紙式掃描儀不是一回事。 鼓式掃描儀是專業(yè)印刷排版領域應用最廣泛的產品，他使用的感光器件是光電倍增管，是一種電子管，性能遠遠高于CCD類掃描儀，這些掃描儀一般光學分辨率在1000--8000線，色彩位數(shù)24位-48位，盡管指標與平板掃描儀相近，但實際上效果不可同日而語，當然價格也高得驚人，低檔的也在10萬元以上，高檔的可達數(shù)百萬元。 由于該類掃描儀一次只能掃描一個點，所以掃描速度較慢，掃描一幅圖花費幾十分鐘甚至幾小時是很正常的事情。 5、底片掃描儀 又稱膠片掃描儀。其掃描效果是平板掃描儀+透掃不能比擬的，主要任務就是掃描各種透明膠片，掃描幅面從135底片到4x6英寸甚至更大，光學分辨率最低也在1000dpi以上，一般可以達到2700dpi的水平，更高精度的產品則屬于專業(yè)級產品。 6、大幅面掃描儀 一般指掃描幅面為A0幅面以上的掃描儀，又稱工程圖紙掃描儀。 從性能指標上來講，光學分辨率一般為200dpi或400dpi，平時所講的400線或800線的分辨率是指差值分辨率，光學分辨率達到600線以上的產品一般用于特種用途，市場上幾乎見不到。絕大多數(shù)產品為灰度掃描儀，只有極少數(shù)產品實現(xiàn)了彩色掃描。 從結構來講，絕大多數(shù)產品為饋紙式結構，少數(shù)高精度產品采用平板式結構，但體積巨大。 從原理上來講，絕大多數(shù)產品采用CCD技術，少數(shù)產品采用CIS技術。 7、筆式掃描儀 又稱為掃描筆，是近一年來剛剛出現(xiàn)的新產品，市場上很少見到。 該掃描儀外型與一支筆相似，掃描寬度大約只有四號漢字相同，使用時，貼在紙上一行一行的掃描，主要用于文字識別，具體將來能夠獲得如何的發(fā)展目前還不清楚。 8、條碼掃描儀 又稱為條碼閱讀器、筆式掃描儀。注意，與上面介紹的筆式掃描儀不是同一種產品。有很多類型，其中一種與筆式掃描儀外型相似，主要用于條碼的掃描識別，不能用來掃描文字和圖象。 9、實物掃描儀 真正的實物掃描儀并不是我們市場上見到的有實物掃描能力的平板掃描儀，其結構原理類似于數(shù)碼相機，不過是固定式結構，擁有支架和掃描平臺，分辨率遠遠高于市場上常見的數(shù)碼相機，但一般只能拍攝靜態(tài)物體，掃描一幅圖象所花費的時間與掃描儀相當。 10、3D掃描儀 真正的3D掃描儀也不是我們市場上見到的有實物掃描能力的平板掃描儀，其結構原理也與傳統(tǒng)的掃描儀完全不同，其生成的文件并不是我們常見的圖象文件，而是能夠精確描述物體三維結構的一系列坐標數(shù)據，輸入3DMAX中即可完整的還原出物體的3D模型，由于只記錄物體的外型，因此無彩色和黑白之分。 從結構來講，這類掃描儀分為機械和激光兩種，機械式是依靠一個機械臂觸摸物體的表面，以獲得物體的三維數(shù)據，而激光式代替機械臂完成這一工作。 三維數(shù)據比常見圖象的二維數(shù)據龐大得多，因此掃描速度較慢，視物體大小和精度高低，掃描時間從幾十分鐘到幾十小時不等。 掃描儀常用感光器件分析 目前市場上掃描儀所使用的感光器件有四種：光電倍增管，硅氧化物隔離CCD，半導體隔離CCD，接觸式感光器件（CIS或LIDE）。 一、光電倍增管 這種掃描器件實際上是一種電子管，感光材料主要是金屬銫的氧化物，并攙雜其他一些活性金屬（主要是鑭系金屬）的氧化物進行改性，以提高其靈敏度和修正光譜曲線，用這種材料制成光電陰極，在光線的照射下，能夠發(fā)射電子，稱為光電子，經柵極加速放大后沖擊陽極，形成電流。 在各種感光器件中，光電倍增管是性能最好的一種，無論在靈敏度，噪聲系數(shù)還是動態(tài)范圍上都遙遙領先于其他感光器件，更難能可貴的是它的輸出信號在相當大范圍上保持著高度的線性輸出，使輸出信號幾乎不用做任何修正就可以獲得準確的色彩還原。 同時，光電倍增管的溫度系數(shù)極低，可以忽略不計,因此它幾乎不受周圍環(huán)境溫度的影響。 光電倍增管在各種感光器件中是生產成本最高的，而且由于一次只能掃描一個像素，因此掃描速度很慢，掃描一張圖需要幾十分鐘。因此，它現(xiàn)在只用在最專業(yè)的鼓式（大滾筒）掃描儀上，這種掃描儀的價格少則幾十萬元，多則幾百萬元，是一種人們可望而不可及的貴族產品。 二、硅氧化物隔離CCD和半導體隔離CCD 這兩種感光器件與我們日常使用的半導體集成電路相似，在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬個光電三極管，這些光電三極管分為三列，分別用紅綠藍色的濾色鏡罩住，從而實現(xiàn)彩色掃描。光電三極管在受到光線照射時可以產生電流，經放大后輸出。 該類感光器件近年性能提高很大，其高端產品的性能已經接近抵擋的光電倍增管產品。但由于數(shù)千個光電三極管的距離很近（微米級），并且各三極管之間的絕緣是依靠半導體PN結來的絕緣，隔離電阻較小，因此，在各光電三極管之間存在著明顯的漏電現(xiàn)象，使各感光單元的信號產生相互干擾，降低了掃描儀的實際清晰度。 為了改善這一情況，現(xiàn)在可以采用硅氧化物隔離技術，也就是說，在器件加工過程中，將各個光電三極管之間的半導體單晶硅用SiO2(二氧化硅)替代，由于SiO2是非常好的絕緣材料，幾乎杜絕了各光電三極管之間的漏電現(xiàn)象，因而在兩臺掃描儀性能指標相同的情況下，使用硅氧化物隔離CCD的掃描儀的實際清晰度將有一個質的飛躍。 這類產品的溫度系數(shù)比較低，對于一般的工作，周圍環(huán)境溫度的變化可以忽略不計，但對于頂尖級的專業(yè)應用，則必須采取措施保持感光器件的恒溫，否則將會影響掃描效果的穩(wěn)定性。因此在使用CCD的最高端掃描儀中，已經有些產品采用了低溫冷卻機構，以保持感光器件能在一個恒定的溫度下工作。 不過這種技術的生產成本比半導體隔離技術高幾倍，因此目前只能用在5000元以上專業(yè)級掃描儀中。而目前市場上的幾乎所有家用和辦公用掃描儀，都是采用半導體隔離CCD。性能不可能不受影響。 但最近聽說有一個掃描儀廠家已經推出了使用硅氧化物隔離CCD的家用、辦公用掃描儀，價格僅2000多元，這回可以花很少的錢，領略一下專業(yè)級掃描儀的風采了。 三、接觸式感光器件（CIS或LIDE） 接觸式感光器件，又稱CIS技術或LIDE技術，這是最近一年來剛出現(xiàn)的新名詞，最近在市場上被抄的火熱。 其實，這種技術與CCD技術幾乎是同時出現(xiàn)的，它使用的感光材料一般是我們用來制造光敏電阻的硫化鎘，它很容易制成一條長的陣列，而且生產成本只有半導體隔離CCD的1/3，當時主要是用在低檔黑白手持式掃描儀和傳真機上，由于尺寸太大，無法使用鏡頭成像，只能依靠貼近目標來識別目標，因此光學分辨率最高只能達到200dpi，到1994年前后，隨著掃描儀彩色化，高精度化，接觸式感光器件本身噪聲大，動態(tài)范圍小，精度低的缺陷暴露無疑，迅速從掃描儀市場上銷聲匿跡了。在其后的四年中，我們只能在傳真機上看到它的身影。 出現(xiàn)轉機是在1998年，當時國際掃描儀市場的競爭非常激烈，各大廠家都使出了降價的法寶，造成了掃描儀生產廠商的行業(yè)性虧損。一些廠家開始另辟溪徑，重新搬出了接觸式感光器件，經過改進，使其分辨率達到了600dpi，然后冠以CIS技術或LIDE技術的商業(yè)名稱，以新技術的面目推向市場，居然取得了相當?shù)某晒?。不過就性能而言，接觸式感光器件存在著嚴重的先天不足，首先由于不能使用鏡頭，只能貼近稿件掃描，其實際清晰度遠遠達不到標稱指標，同時，硫化鎘光敏電阻本身漏電很大，各感光單元之間干擾嚴重，進一步降低了清晰度。而且由于無法實現(xiàn)同時制造三條平行的感光單元同時實現(xiàn)三色掃描，接觸式感光器件不能使用常用的冷陰極燈管，而不得不使用LED發(fā)光二極管陣列作為光源，這種光源無論在光色還是在光線的均勻度上都是比較差的。而且由于LED陣列是由數(shù)百個發(fā)光二極管組成，一旦有一個損壞就意味著整個陣列的報廢，因此這種產品的壽命比較短。 該類感光器件的溫度系數(shù)很大，比上述兩類產品大幾個數(shù)量級，因此，周圍環(huán)境溫度的變化將對掃描的結果產生很大影響，因此，您要想獲得一個穩(wěn)定的掃描結果，最好在一個溫度恒定的房間內工作。 實際比較，600dpi的CIS技術掃描儀的清晰度略好于300dpi的CCD掃描儀，色彩還原可差遠了，不過它的價格低廉，600dpi的產品與300dpi的CCD掃描儀價格相當，況且300dpi的CCD掃描儀馬上就要退出市場了，買一臺600dpi的CIS技術掃描儀回家當300dpi的掃描儀用還是一個不錯的選擇。 而且，它還有一個優(yōu)點，那就是重量很輕，體積特別小，對于需要整天帶在身邊做移動辦公還是一個很不錯的選擇。 附：常用掃描儀感光器件性能一覽表 靈敏度 噪聲系數(shù) 動態(tài)范圍 隔離電阻 溫度系數(shù) 生產成本 適用產品 光電倍增管 10-12 10-12 90~100db ∝ 10-12/℃ 極高 專業(yè)滾筒掃描儀 硅氧化物隔離CCD 10-8~-9 10-9~-11 80~95db ≥100MΩ 10-6~7/℃ 高 專業(yè)平臺掃描儀 半導體隔離CCD 10-8~-9 10-8~-9 70~80db ≥1MΩ 10-6~7/℃ 低 辦公、家用平臺掃描儀 接觸式感光器件 10-6~-7 10-5~-6 50~60db 1~100KΩ 10-2~3/℃ 很低 CIS或LIDE技術平臺掃描儀 名詞解釋： 靈敏度：代表了感光器件對最暗光線的感受能力，單位為勒克司，數(shù)值越小，靈敏度越高，它決定了掃描儀對圖象暗部細節(jié)的表現(xiàn)能力。 噪聲系數(shù)：是感光器件本底噪聲的大小，它決定了掃描儀的色彩位數(shù)，噪聲系數(shù)越小，則掃描儀的色彩位數(shù)越高，一般將噪聲系數(shù)上面的次方數(shù)乘4就是該類掃描儀所能達到的最大色彩位數(shù)，如噪聲系數(shù)是10~-9，則這臺掃描儀的最大色彩位數(shù)是36bit。 動態(tài)范圍：它代表了掃描儀所能正確反映的最亮光線與最暗光線之比，越大越好 隔離電阻：決定了感光器件各感光單元之間相互干擾的程度，越大越好 溫度系數(shù)：在光線強度不變的情況下，環(huán)境溫度每變化一攝氏度，掃描器件輸出信號變化的幅度，此值越小越好。 CCD與CIS，孰執(zhí)牛耳？ 與CCD(ChargeCoupledDevice，電荷耦合器件)一樣，CIS（ContactImageSensor，接觸式傳感器件）是另一類新型掃描儀中的最核心部件，通過它們將掃描儀采集到的光信號轉換為電信號，其功能類似于傳統(tǒng)照相機所用的膠卷。傳統(tǒng)的掃描儀采用CCD技術，它的基本工作原理是：采用陰極管發(fā)光，圖像信號經過2~3個反射鏡反射后用CCD接收后轉變?yōu)殡娦盘枴IS是一種新的掃描技術，發(fā)光體是用LED排列的，并且不經過反射鏡的反射作用，而是直接被光電耦合器接收。 由于二者感光原理的不同，致使它們的成像特點、制作成本、體積和重量等也不同。概括說來，CCD的優(yōu)點是掃描實物時的景深好、密度范圍大和掃描光譜范圍大等，CIS的優(yōu)點是光源亮度好、失真度小、生產成本低、功耗小、體積和重量小，其中體積和重量方面的優(yōu)勢使CIS更容易被應用在便攜式的掃描儀中。另外，在《微電腦世界》的此次橫向評測當中，我們將CCD掃描儀和CIS掃描儀在相同條件下掃描相同的樣張所得的圖像進行對比，發(fā)現(xiàn)CIS掃描儀對原樣張上的色塊、人物肖像和各色水果的色彩原狀反映得更為接近，說明CIS掃描儀已經在這方面具有與CCD相抗衡的實力。盡管如此，CIS掃描儀尚有很大技術發(fā)展空間。況且，采用超薄CCD的掃描儀最近也在Acer明基電腦公司和Umax公司等廠商的推動下問世，正虎視眈眈地對CIS掃描儀的超輕薄優(yōu)勢發(fā)問。 對于掃描圖像密度要求(專業(yè)要求)不是很高的用戶，或者不常掃描實物(對景深要求較高)的用戶，尤其是將掃描儀在多數(shù)情況下用于掃描黑白文本的用戶或很注重掃描儀之便攜性的用戶，不妨可以考慮選擇CIS類型的掃描儀。 | |
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