Skaner

Zadaniem skanera jest konwersja dokumentów i zdjęć z postaci papierowej do cyfrowej oraz przesłanie ich, z użyciem sterownika TWAIN (ang. Technology Without An Interesting Name), do komputera. Typowym zastosowaniem skanerów jest również rozpoznawanie wyrazów - system OCR (ang. Optical Character Recognition). Działanie OCR opiera się na odpowiednio "wytrenowanych" do tego celu sieciach neuronowych, a uzyskane wyniki są, w porównaniu z początkami tej technologii, zaskakująco dobre.

Podstawowym parametrem skanera jest rozdzielczość, na którą składają się:
rozdzielczość sprzętowa - zależy od jakości wykonania fizycznych komponentów skanera (lustra, układu skupiającego). Najczęściej spotykane rozdzielczości to 600x600 dpi (DPI - Dots Per Inch - punkty na cal) i 1200x1200 dpi, ale profesjonalne skanery potrafią pracować nawet przy rozdzielczości 14000x5600 dpi.
rozdzielczość interpolowana - jej wartość wynika z zastosowanych algorytmów interpolacji, mających na celu zwiększenie "wyostrzenie" szczegółów obrazu. Typowa wartość 19 200 dpi. Należy jednak pamiętać, że takie obliczenie niekoniecznie musi odpowiadać zeskanowanemu oryginałowi.
Kolejnym, bardzo istotnym, parametrem skanera, jest poprawna interpretacja barw oryginału. Standardowo informacja o barwie każdego zeskanowanego punktu zapisana jest na 24 bitach. Profesjonalne skanery odczytują informację o barwie z większą dokładnością. Posługując się tzw. wewnętrznym kodowaniem, uzyskują głębię koloru (np. 36 bitów), po czym z zeskanowanego zbioru wyliczany jest najlepszy (wg programu, który dokonuje tych obliczeń) zakres barw i zapisywany w formacie RGB 24-bitowym.
Innym parametrem, który ma wpływ na jakość skanowanego obrazu, jest zakres gęstości optycznej (D), czyli zdolność prawidłowej prezentacji najjaśniejszych i najciemniejszych partii obrazu.
Wszystkie opisane powyżej własności skanera związane są z jego wnętrzem, to ono w największym stopniu decyduje o jakości skanowanych dokumentów i fotografii.
Konstrukcje skanerów podzielić możemy, ze względu na wykorzystane elementy światłoczułe (zamieniające sygnał świetlny na elektryczny), na dwie grupy:
Urządzenia wykorzystujące układy typu CCD (ang. Charge Coupled Device). Konstrukcje takie zawierają lampę z zimną katodą, której rozgrzewanie, w początkowej fazie skanowania, wymaga dostarczenia prądu o większym natężeniu niż urządzenia drugiego typu. Skanery te mają znaczną wagę. Jest to spowodowane faktem, że głowica skanująca, prócz elementów CCD i lampy, zawiera lustro i układ skupiający.
Urządzenia wykorzystujące układy typu CID (ang.Contact Image Sensor). Konstrukcja zawiera diody LED wymagające skromnego poboru prądu. Głowica skanująca nie zawiera układu lustra i układu skupiającego, dzięki czemu skanery tego typu są bardzo lekkie. Charakteryzują się jednak gorszymi parametrami jakościowymi od swoich starszych braci. Zaletą tych urządzeń jest przystępna cena.
Niezależnie od typu, działanie skanera jest bardzo podobne: podczas skanowania pod dokumentem przemieszcza się głowica skanera (najczęściej o długości równej szerokości skanowanego dokumentu), której lampa (lub diody LED) oświetlają dokument, który odbija światło. Natężenie światła odbitego od elementu ciemniejszego jest inne, niż natężenie światła odbitego od elementu jaśniejszego. Światło odbite (o różnym natężeniu) kierowane jest do komórek światłoczułych (w przypadku elementów CCD wymagany jest specjalny układ lustra-soczewek skupiających). Dla każdego punktu skanowanego dokumentu istnieje zbiór elementów światłoczułych, które zajmują się "obróbką" tego sygnału. Elementy światłoczułe zamieniają informację o natężeniu światła na impulsy elektryczne, które są przesyłane do komputera. W komputerze informacje o poszczególnych częściach dokumentu są zbierane i generowany jest obraz dokumentu jako całości.