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大幅面掃描儀
閱讀�2043時間�2022-03-02 13:48:58

    大幅�掃描儀是一種計算機外圍輸入設備,與我們普通家用(商用)掃描儀最大的區(qū)別是掃描幅面的寬度、長度及精度、影像質(zhì)量方面不同。通常我們將掃描幅面大于A3幅面�(29.7CMx42CM)的掃描儀�(tǒng)稱為大幅面掃描儀� 大幅面掃描儀因其特有的高�(zhì)量、高分辨�、高精度等特點,主要應用于工程建�、機械設�、地理信息、廣告設�、藝�(shù)品復制等專業(yè)�(lǐng)�� 

大幅面掃描儀的概�

    大幅面掃描儀是一種計算機外圍輸入設備,與我們普通家用(商用)掃描儀大的區(qū)別是掃描幅面的寬�、長度及精度、影像質(zhì)量方面不�。通常我們將掃描幅面大于A3幅面�(29.7CMx42CM)的掃描儀�(tǒng)稱為大幅面掃描儀�

    大幅面掃描儀因其特有的高�(zhì)�、高分辨�、高精度等特�,主要應用于工程建筑、機械設�、地理信�、廣告設計、藝�(shù)品復制等專業(yè)�(lǐng)��

    因為大幅面掃描儀必須具有超寬幅面,因此大幅面掃描儀都是由多組鏡頭排列而成�。下面我們就大幅面掃描儀的相�(guān)技�(shù)進行剖析�


大幅面掃描儀分類

    按照成像方式與成像質(zhì)量分�

    大幅面掃描儀按照成像方式與成像質(zhì)量不同可分為� CCD成像方式與CIS成像方式�

    CCD是英文Charge Coupled Device的縮�,中文譯名即“電荷耦合器件�。從功能上看,它負責將鏡頭傳來的光信號轉(zhuǎn)換為電信�,類似于普通光學相機的膠片。CCD的感光系�(tǒng)通過透鏡進行成像的同時進行濾色處理,因此可以忠實的還原原有的色彩,根據(jù)CCD技�(shù)的不�,目前使用第六代CCD成像技�(shù)的色彩表�(xiàn)�、細節(jié)表現(xiàn)力及過渡色的表現(xiàn)力均達到了的效果�

    CIS是英文Contact Image Sensor的縮寫,中文譯名即“接觸式圖像傳感器�。CIS是由光源系統(tǒng)和感光系�(tǒng)的單件構(gòu)成的集成模塊。CIS在感光系�(tǒng)中沒有濾色裝�,因此色彩表�(xiàn)力及過渡色等方面遠遠低于CCD成像技�(shù)�

    通俗的說,就好像一個全畫幅單反�(shù)碼照相機與一個普通卡片數(shù)碼照相機一樣,指標都是1200萬像�,但是在成像�(zhì)量方面根本就沒有任何可比性(根本不在一個級別上)�

    CCD成像技�(shù)

    早期CCD成像技�(shù)由于光學鏡頭的工藝以及加工工藝的限制,大多采用超大的光學鏡頭以及超大的CCD模塊(即CCD電路板)�

    因為老式大鏡頭具有很長的物距,為了盡量減小掃描儀的體�,必須經(jīng)過多次反射才能將影像采集到CCD�,但是這種方式�(jīng)過多次的鏡片反射�,信號質(zhì)量會出現(xiàn)大幅度的衰減;同時由于這種技�(shù)采用的是鏡頭與CCD分體安裝,在使用方面會產(chǎn)生明顯的接縫(即橫向/縱向錯位)問�。所�,專�(yè)的掃描儀生產(chǎn)商早已棄用了這種過時的設計了�

    目前前沿CCD成像技�(shù)是第六代CCD成像技�(shù),這種成像技�(shù)采用的是新技�(shù)超高的超微距微鏡頭進行圖像采集,同時為了徹 底解決接縫問題的�(chǎn)�,利用的加工工藝進行模組化設�,將多組鏡頭與CCD整合到一個機體合一的模組上。即:一體化模組設計�

    這種技�(shù)的應�,一方面滿足了用戶追求產(chǎn)品小型化的心�,同時徹底解決了超長物距多次反射所造成的圖像質(zhì)量大幅度衰減的問題(只有2次折射),同時由于工�(yè)一體化的設�,大幅度簡化了后期的維修難度。由這種技�(shù)衍生出來的高端的�(chǎn)品是純直線光�,無反射鏡片�(chǎn)��

    按照走紙方式分類

    大幅面掃描儀按照走紙方式不同可分為: 平板式掃描儀、饋紙式掃描儀�

    1、平板式掃描儀

    所謂平板式掃描儀就是和家用(商用)掃描儀一�,將介質(zhì)平放于掃描儀圖像采集的大面積光學玻璃�,圖�?zhí)幱陟o止狀�(tài),采集圖像的CCD(或CIS)在固定的軌道內(nèi)進行移動,采集必要的�(shù)�(jù)信息。這種走紙方式的大�(yōu)點是對介�(zhì)不會造成任何損傷。典型的應用是掃描具有文物價值的資料或具有文物價值的易碎圖檔�

    這種掃描儀的大缺點是速度較慢�

    2、饋紙式掃描儀

    所謂的饋紙式掃描儀,通俗的說就是掃描儀成像機構(gòu)處于靜止狀�(tài),傳動機�(gòu)帶動掃描介質(zhì)向前移動,進行圖像�(shù)�(jù)的采��

    目前絕大多數(shù)大幅面掃描儀,基本上都是采用這種掃描方式。其大的特點是具有很高的掃描速度同時還能獲得滿意的圖像質(zhì)��

    按照光源照明方式分類

    大幅面掃描儀按照光源照明方式不同可分為: 熒光燈管照明、LED照明�

    1、熒光燈管照�

    早期CCD成像技�(shù)的掃描儀,全部采用的是熒光燈管照�,由于熒光燈管本身的特�,會造成頻閃,同時為了達到較為穩(wěn)定的光源色溫,所以必須要進行長達1小時以上的預熱后才能進行掃描�

    在掃描儀使用過程中熒光燈管必須是一只處于點亮狀�(tài)�,這樣一方面加速了熒光燈管的衰�,減少使用壽命,同時造成很大的能源浪�,因此無法滿足能源之星ENERGY STAR的要�。在上采用這種照明方式的掃描儀已近開始逐漸退出市場�

    2、LED照明

    LED(即:發(fā)光二極管)發(fā)展至今已�(jīng)�(fā)展到代技�(shù)� 其主要特點是體積�、高亮度(是普通熒光燈管的15倍)、低能耗(單個LED不到0.1W�、長壽命(LED的使用壽命可�10萬小時)、瞬間啟�、光源穩(wěn)定無需預熱,與傳統(tǒng)光源相比,LED是半導體光電器件“高新尖”技�(shù),具有在線編�,無限升�,靈活多變的特點。LED照明按照照明方式又分為單�(cè)LED照明與對稱雙光源LED照明�2D-LED��

    A、單�(cè)LED照明

    采用LED照明技�(shù)的掃描儀,早期使用的是單�(cè)�(fā)光的一體化CIS,這種CIS由于只在一�(cè)集成了LED光源提供照明,因此,在掃描具有折痕的介質(zhì)�,會�(chǎn)生較為明顯的陰影�

    B、對稱雙光源LED照明�2D-LED�

    所謂對稱雙光源LED,就是在CIS兩側(cè)按照一定的角度,均集成了LED光源。這種技�(shù)是目前前沿的CIS照明技�(shù)。采用這種照明技�(shù)的CIS,由于兩�(cè)均提供照�,因此就像手�(shù)臺的無影燈一�,在掃描具有折痕的介�(zhì)�,可以徹底消除陰影�

    按走紙方式分�

    大幅面掃描儀走紙方式不同可分為: 全輪動態(tài)紙張傳輸系統(tǒng)、全輪被動紙張傳輸系�(tǒng)、半動態(tài)紙張傳輸系統(tǒng)�

    1、全輪動�(tài)紙張傳輸系統(tǒng)

    全輪動態(tài)紙張傳輸系統(tǒng)是基于旋�(zhuǎn)壓力的概�,基于很高的加工工藝制造而成。它采用的是與走紙滾筒同步轉(zhuǎn)動的一根(�2根)超高精度壓紙滾筒來帶動介�(zhì)向前(或向后)移�,如圖所�

    這種走紙方式,在保證將有折痕或不平整圖紙壓平整(圖紙緊貼玻璃表面)的同時,還可以順利將圖紙送入掃描儀。這種走紙系統(tǒng)能夠持續(xù)而均勻的施加好的壓力從而保護易碎的原稿,即使像餐巾紙也能保證順暢通過而不會損壞。在獲得傳送紙張所需的牽引力和足夠的精度前提下確保原稿成像清晰銳�,色彩豐富并且有效的消除陰影、折��

    2、全輪被動紙張傳輸系�(tǒng)

    采用這種走紙方式是由于加工工藝落后而采取的一種退而求其次的辦�,如圖所�

    這種走紙方式由于中間壓紙的滾筒不能同步進行�(zhuǎn)�,所以只能靠介質(zhì)移動的時�,由介質(zhì)帶動壓紙滾筒�(zhuǎn)動,所以這種走紙方式在掃描時,不能對圖紙起到很好的保護作�,因此在掃描較柔軟或較薄的介�(zhì)�,及易壞圖紙(卡紙)�

    3、半動態(tài)紙張傳輸系統(tǒng)

    這種走紙方式是一種非常落后的壓紙方式,如圖所�;這種走紙方式由于中間使用的壓紙板,所以會�(jīng)常造成嚴重的卡紙現(xiàn)�,因此極易損壞掃描介�(zhì)。所以有時候為了掃描介�(zhì)能夠較為順利的通過掃描窗口,就必須要壓紙板抬起,此時又會產(chǎn)生嚴重的接縫或者焦距失真的問題。因�,這種壓紙方式幾年前就已經(jīng)開始淘汰了�

    按常用接口不同分�

    大幅面掃描儀常用接口不同可分為:SCSI接口、IEEE1394接口、USB接口、百兆網(wǎng)絡接�、千兆網(wǎng)絡接�

    1、SCSI接口

    早期大幅面掃描儀多使用的是SCSI接口,這種接口必須要在計算機上插入一個專用的SCSI接口卡,傳輸速率非常�,對設備的開�、關(guān)閉必要按照嚴格的順序�(zhí)�,因此現(xiàn)在大幅面掃描儀早已棄用了這種傳輸方式�

    2、IEEE1394接口

    IEEE1394接口就是我們俗稱的“火線”接口,其傳輸速率可以達到400M/S,由于這種接口設計的缺陷(可以反向插入�,極易造成將設備主板燒毀,并且這種接口也必須要在計算機上插入一個專用的接口卡。因此現(xiàn)在大幅面掃描儀已經(jīng)開始棄用這種傳輸方式�

    3、USB2.0接口

    USB2.0接口由于其良好的即插即用性,以及和微軟操作系�(tǒng)的高度兼容�,及高達480M/S的傳輸速度和傳輸穩(wěn)定�,現(xiàn)在的大幅面掃描儀廠商絕大多數(shù)使用的是這種接口。目前新的USB3.0技�(shù)傳輸速率已經(jīng)達到�600M/S的傳輸速率,相信大幅面掃描儀廠家會在不久推出基于USB3.0的接口的

    4、百兆以太網(wǎng)�(wǎng)絡接�

    由于SCSI�1394、USB接口均要由掃描儀直接連接到計算機,所以由于數(shù)�(jù)線長度的限制以及用戶對使用靈活性的需�,大幅面掃描儀廠家相繼推出了傳�、使用方式更為方便以太網(wǎng)�(wǎng)絡接��

    5、千兆以太網(wǎng)�(wǎng)絡接�

    隨著計算機性能的提高及用戶對傳輸速度的要求越來越�,專�(yè)的大幅面掃描儀生產(chǎn)商推出了傳輸速率更高的千兆以太網(wǎng)�(wǎng)絡接�,這種接口的理論傳輸速度達到了驚人的1000M/S,這種接口允許將大幅面掃描儀連接至局域網(wǎng)連接�,在局域網(wǎng)�(nèi)的任何計算機都能輕松的使用大幅面掃描儀進行掃描�


大幅面掃描儀常用光學分辨�

    大幅面掃描儀和家用(商用掃描儀)所不同的是,大幅面掃描儀所提供的大光學分辨率為1200dpi×1200dpi�1200dpi×600dpi�600dpi×600dpi�508dpi×508dpi,也就是說目前大幅面掃描儀高的光學分辨率為1200dpi×1200dpi�

    通常很多用戶在使用或者購買大幅面掃描儀的時候有一個誤區(qū),即:看廠家所推薦的或者宣傳的大分辨率,例如:廠家所宣傳的大分辨率為3600dpi甚至�9600dpi;其實這個分辨率是所謂的插值分辨率,也就是后期用軟件在兩個相鄰的像素�(nèi)在插入N個像�;這樣的話不僅會破壞原圖的真實信息;而且給后期的處理帶來很大的麻�;同時我們在掃描文件的時候根本不可能使用到高�600dpi×600dpi進行掃描;假設一個A0的圖紙如果使用彩�9600dpi掃描的話,所得到的文件為442.50G,試想有什么計算機和軟件能夠打開或者編輯這樣的文�?我想大家永遠是不會用到這個雞肋一般的指標吧?所以不要對廠家宣傳的大分辨率所誤導�

    綜上所�,大幅面掃描儀與傳�(tǒng)家用(商用)平板掃描儀表面看都是采用了CCD或者CIS成像技�(shù),但是由于大幅面掃描儀所應用的是專業(yè)的領(lǐng)�,并且在掃描長度上不能受到任何限�;在掃描寬度上也要滿足專�(yè)用戶的幅面寬度;在橫�、縱向掃描精度上必須要達到小�1‰的要求,甚至在極其專業(yè)的領(lǐng)域要達到0.5‰的精度,因此大幅面掃描儀在制造難度,及加工工藝方面對生產(chǎn)廠家都提出了極高的要��


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