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Scanners. História da invenção e produção

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Um scanner é um dispositivo usado para inserir imagens gráficas em um computador: textos, desenhos, slides, fotografias, desenhos. A maioria dos scanners usa dispositivos de carga acoplada (CCDs) para converter imagens em formato digital.

Os scanners diferem em seu mecanismo de digitalização. Existem sistemas com espelho móvel, quando o original está parado, com cabeçote digitalizador integrado, e sistemas com porta documentos móvel, que possuem uma parte digitalizadora mecanicamente independente.

De acordo com o método de mover o cabeçote de leitura e a imagem em relação um ao outro, os scanners são divididos em manual, rolo, mesa e projeção. Uma variedade de scanners de projeção são scanners de slides projetados para digitalizar filmes fotográficos. Na impressão de alta qualidade, são usados ​​scanners de tambor, nos quais um tubo fotomultiplicador é usado como elemento sensível à luz.

Leitor de Tambor

O princípio de operação do scanner de mesa de passagem única mais comum é que um carro de digitalização com uma fonte de luz se move ao longo da imagem digitalizada, localizada em um vidro fixo transparente. A luz refletida através do sistema óptico do scanner, composto por uma lente e espelhos ou um prisma, incide sobre três elementos semicondutores fotossensíveis baseados em CCD dispostos paralelamente entre si, cada um dos quais recebe informações sobre os componentes da imagem.

A fonte de luz usada no projeto de um scanner específico afeta em grande parte a qualidade da imagem resultante. Quatro tipos de fontes de luz estão atualmente em uso.

As lâmpadas de descarga de xenônio são caracterizadas por um tempo de ativação extremamente rápido, alta estabilidade de radiação, tamanho pequeno e longa vida útil. Mas, por outro lado, eles não são muito eficientes em termos de relação entre a quantidade de energia consumida e a intensidade do fluxo de luz, têm um espectro imperfeito, o que pode causar uma violação da precisão das cores. Além disso, eles exigem alta tensão - cerca de 2 kV.

Scanner de mesa

As lâmpadas fluorescentes de cátodo quente têm a mais alta eficiência, um espectro muito uniforme (que também pode ser controlado dentro de certos limites) e um curto tempo de aquecimento (cerca de 3-5 segundos). Os aspectos negativos incluem características pouco estáveis, dimensões bastante grandes, uma vida útil relativamente curta (cerca de 1000 horas) e a necessidade de manter a lâmpada constantemente acesa durante a operação do scanner.

As lâmpadas fluorescentes de cátodo frio têm vida útil muito longa (de 5 a 10 mil horas), baixa temperatura de operação e espectro plano. O design de alguns modelos de lâmpadas de cátodo frio é otimizado para aumentar a intensidade da saída de luz, o que afeta negativamente as características espectrais. Para as vantagens listadas, você deve pagar por um tempo de aquecimento bastante longo, de 30 segundos a vários minutos. Essas lâmpadas também têm maior consumo de energia do que as lâmpadas de cátodo quente.

Os LEDs têm dimensões muito pequenas, baixo consumo de energia e não requerem tempo de aquecimento. Em muitos casos, são usados ​​LEDs de três cores, que alteram a cor da luz emitida em alta frequência. No entanto, os LEDs têm uma intensidade de luz bastante baixa (em comparação com as lâmpadas), o que reduz a velocidade de varredura e aumenta o ruído da imagem. Um espectro de emissão muito irregular e limitado acarreta uma deterioração inevitável na reprodução de cores.

Para digitalizar originais opacos e transparências, slides e negativos, existem scanners de mesa com módulo de slides. Três ou quatro anos atrás, esses scanners eram bastante caros. Os preços relativamente altos foram justificados pela complexidade do design - afinal, para a digitalização em luz transmitida, foi usada uma fonte de luz adicional, localizada acima do tablet em uma capa especial e movendo-se de forma síncrona com o carro.

Scanner com módulo de slides

Atualmente, surgiu uma nova geração de "tablets" de baixo custo com módulos de slides, cuja principal característica distintiva é o uso de uma fonte de luz fixa para digitalizar originais transparentes. Esta solução elimina a necessidade de um sistema mecânico complicado e caro e, consequentemente, reduz significativamente o custo e melhora a confiabilidade.

Obviamente, essa solução não é isenta de desvantagens - para fornecer a intensidade necessária do fluxo luminoso, é necessária uma lâmpada de potência muito maior do que no caso de usar uma fonte de luz móvel, o que, por sua vez, aumenta significativamente o consumo de energia e a quantidade de calor gerada durante a operação. Ainda mais desafiador é a necessidade de fornecer iluminação estável e uniforme da área de varredura. Para atender a esses requisitos, mantendo preços razoáveis ​​para esses produtos, foi necessário chegar a algum compromisso.

Percebendo que a grande maioria dos originais transparentes digitalizados em casa são negativos de 35mm e transparências, os fabricantes reduziram o tamanho máximo da área digitalizada em luz transmitida. A menor intensidade do fluxo de luz foi compensada por um aumento do tempo de exposição, sacrificando a velocidade de varredura.

Autor: Musskiy S.A.

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