Название виртуальные барабанные сканеры у людей интересовавшихся данным вопросом прочно ассоциируется с маркой Hasselblad. Хотя изначально эти устройства были разработаны датской компанией Imacon. Под маркой шведского производителя фотокамер Hasselblad они стали выпускаться позже. Таким образом, сканеры Imacon являются предшественниками сегодняшних Hasselblad Flextight устройств.

Способ сканирования в данных устройствах основан на использовании виртуального барабана. Оригинал фиксируется в специальном гибком магнитном держателе. При сканировании оригинал с держателем движется по дугообразным направляющим. При этом он принимает изогнутую форму, подобную тому как если бы сканируемый образец был закреплен на барабане. Изгиб позволяет разравнять поверхность сканируемого образца и придает ему жесткости. Это особенно важно для среднеформатных и крупноформатных оригиналов.

Метод сканирования применяемый в виртуальных барабанных сканерах позволяет не только экономить время на монтаже оригиналов, но и более бережен к сканируемым образцам. Подобно настольным пленочным сканерам, в рассматриваемых здесь сканирующих устройствах нет никаких стеклянных подкладок, которые могут внести дополнительные искажения. Это очень важно для получения наилучших результатов сканирования. Видео демонстрирующее работу виртулального барабанного сканера Hasselblad Flextight X5 приведено ниже.

Кроме гибких пленочных оригиналов виртуальные барабанные сканеры могут так же работать со слайдами в рамках. Но принцип виртуального барабана к слайдам не применяется, так как они не могут быть безопасно согнуты. Слайды в таких устройствах сканируются без изгиба, подобно тому, как это происходит в обычных настольных пленочных сканерах, хотя при этом теряется глубина резкости, которую обеспечивает виртуальный барабан.

В существующих моделях виртуальных барабанных сканеров нет инфракрасного канала, поэтому аппаратное удаление царапин и пыли в этих устройствах невозможно. Тем не менее, топовая модель виртуального барабанного сканера Hasselblad Flextight X5 оснащена системой удаления микропомех Light Condensator. Благодаря непрямому освещению, эта система делает менее заметными дефекты вызванные пылью и царапинами на пленке.

Виртуальные барабанные сканеры могут работать с прозрачными оригиналами размерами до 10×24,5 см. Таким образом они являются более универсальными, чем настольные пленочные сканеры. Что касается эффективного разрешения, то по этому параметру эти устройства превосходят все выпускаемые сейчас планшетные и настольные пленочные сканеры. При заявленном разрешении сканера 8000spi, реально устройства фирмы Hasselblad обеспечивают 6900spi. Более высокой разрешающей способностью обладают только барабанные сканеры с ФЭУ.

При этом нужно сказать, что зависимости от формата сканируемого оригинала номинальное разрешение сканирования виртуальных сканеров меняется. Например если для мелкого формата оно будет составлять 8000spi, то для среднего уже 3200spi, а для большого формата 2040spi. Однако таким падением разрешающей способности в большинстве случаев можно пренебречь, так как для получения качественного цифрового изображения из крупноформатного оригинала требуется меньшее разрешение, чем для образца мелкого формата. Кроме того, высокое разрешение приводит к большим размерам конечного файла для крупноформатных пленок. Например при сканировании образца среднего формата 60×60 с глубиной цвета16 бит конечный файл в формате TIFF займет 436 МВ, что обычно вполне достаточно для высококачественных пленочных оригиналов.

Виртуальные барабанные сканеры стоят не так дорого, как их обычные собратья с ФЭУ, но все равно прилично. Цена сканеров Hasselblad колеблется в диапазоне 10000-20000 евро. Отсутствие аппаратного удаления пыли и царапин является большим недостатком этих устройств, особенно при сканировании образцов малого формата. Лучше всего виртуальные барабанные сканеры подходят для сканирования среднеформатных, и особенно крупноформатных оригиналов. Легкость эксплуатации и бережное отношение к оригиналам являются дополнительными плюсами этих устройств.

Виртуальные барабанные сканеры характеризуются очень высоким разрешением и очень хорошей цветопередачей. Даже не смотря на отсутствие автоматической коррекции царапин и пыли, они уверенно себя чувствуют рядом с лучшими образцами устройств для сканирования пленок.

Существует очень большой выбор аксессуаров для виртуальных барабанных сканеров, так, что с их помощью вы можете оцифровать пленочные оригиналы практически любого вида. Если для работы с обычным барабанным сканером требуется быть квалифицированным специалистом, то эксплуатировать устройство типа Hasselblad Flextight не труднее чем обычный настольный пленочный сканер.

• Устройства для сканирования пленок. CMOS-сканеры
• Устройства для сканирования пленок. Цифровые фотокамеры
• Устройства для сканирования пленок. Планшетные сканеры со слайд-модулем
• Устройства для сканирования пленок. Настольные пленочные сканеры

Щелкнув по ссылке вы перейдете на страницу с заинтересовавшей вас статьей.

Барабанные сканеры являются старейшими устройствами в своем классе. Еще в 1963 году Рудольф Хилл представил свой хроматограф. В то время компьютеры были экзотикой даже для крупных компаний, а набор журнальных страниц по прежнему осуществлялся вручную. В отличие от современного барабанного сканера, хроматограф не преобразовывал аналоговое изображение в цифровой код. Вместо этого устройство производило цветоделение, т.е. разбивало оригинал на аналоговые цветовые составляющие, которые затем использовались при печати. За прошедшие десятилетия устройство барабанного сканера изменилось, но основные принципы заложенные в хроматографе используются и сейчас.

Барабанные сканеры были очень дорогими устройствами. В качестве ориентировочной цены могу сказать, что за новое устройство нужно было отдать как минимум 30 тыс. евро. А сейчас вообще проблематично купить новый барабанный сканер. Расцвет использования барабанных сканеров пришелся на 90-е годы прошлого века. С приходом цифровой фотографии их применение сильно сократилось. Сократилось и производство. Основные производители барабанных сканеров, такие как Heidelberg, Crossfield, Screen, Scan View, Isomet, Optronics, Fuji и Scitex прекратили их выпуск. Новые машины сейчас выпускают только Aztek и ICG, и то, по видимому они вырабатывают старые запасы.

Барабанные сканеры предыдущих поколений имели размеры и вес небольшого автомобиля. Это объяснялось наличием большого маховика для стабилизации вращения. Более современные (но не обязательно лучшие) устройства значительно легче и занимают площадь не больше кухонного стола, включая вычислительную станцию. Пример такого сканера Dainippon Screen DT-S1045ai вы можете видеть на фотографии.

Барабанный сканер Dainippon Screen DT-S1045ai

Размещение отдельных кадров рулонной пленки на барабане

Обслуживание барабанного сканера довольно кропотливое занятие. Каждый оригинал крепится на прозрачном барабане с помощью монтажной пленки, что является достаточно трудоемким процессом. Смачивание оригиналов специальным гелем позволяет избежать колец ньютона при сканировании. Из-за использования барабана, сканеры этого типа не подходят для сканирования хрупких и негнущихся образцов. Но такой способ монтажа позволяет расположить оригинал идеальным для сканирования образом. Обычно барабан полностью заполняется материалом для оцифровки, а затем запускается сканирование всех образцов одновременно. Для более эффективного использования времени, пока сканируются материалы на одном барабане, на второй монтируется следующая партия оригиналов для сканирования.

Использование геля может компенсировать царапины на несущем слое, а также предотвратить появление колец Ньютона

Как работает барабанный сканер? При сканировании прозрачных оригиналов, источник света находится внутри вращающегося прозрачного барабана. Пройдя через сканируемый образец, свет фокусируется линзами и с помощью системы зеркал через светофильтры направляется на фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Светофильтры нужны для разбиения светового потока на красную, зеленую и синюю составляющие, каждая из которых с помощью отдельного ФЭУ преобразуется в электрический сигнал.

Сканирование прикрепленного к барабану прозрачного оригинала

Используемые в барабанных сканерах фотоумножители, более чувствительны, чем сенсоры обычных CCD-матриц. Благодаря многокаскадной конструкции, ФЭУ используемые в барабанных сканерах обладают большим коэффициентом усиления. Это позволяет им улавливать малейшие изменения в освещенности и преобразовывать их в электрический сигнал. Таким образом барабанные сканеры имеют гораздо больший динамический диапазон , чем сканирующие устройства на основе CCD или CMOS-сенсоров.

Каждая точка сканируемого изображения последовательно считывается и преобразуется в набор электрических импульсов. Это происходит благодаря вращению барабана, и продольному перемещению источника света, линз и зеркала.

Барабанные сканеры обеспечивают самое высокое разрешение сканирования. Согласно инструкциям изготовителя их реальное разрешение может составлять 12000spi (выборок на дюйм) и выше. Для сравнения, у пленочных сканеров реальное разрешение сканирования 4000spi является предельным.
На практике возможность сканировать со сверх высоким разрешением используется редко. Это вызвано с одной стороны слишком большим размером результирующего файла. Например при сканировании обычного слайда с разрешением 12000spi и глубиной цвета 48бит, размер файла изображения в формате TIFF составит 1Гб. С другой стороны такое разрешение сканирования оправдано только в случае, когда сам оригинал содержит первоклассное изображение высокого разрешения.

CMOS-сканеры, планшетные сканеры и настольные пленочные сканеры объединяет то, что все они на практике обеспечивают гораздо меньшее разрешение, чем заявлено производителем. Какова ситуация в этом вопросе у барабанных сканеров? На рисунке внизу изображен скан мишени для оценки реального разрешения USAF-1951, сделанный с помощью барабанного сканера Dainippon Screen DT-S1045ai, 1995 года выпуска. Сканирование производилось с номинальным значением разрешения 8000dpi. Однако, как можно видеть из рисунка, реальное разрешение составило всего 4000dpi; это всего лишь 50% от номинального значения. Испытания проведенные на двух других барабанных сканерах Screen DT1045 от Dainippon привели к такому же результату.

Барабанный сканер Dainippon Screen DT-S1045ai обеспечивает эффективное разрешение 4000 точек на дюйм (при номинальном 8000 точек на дюйм)

В другом тесте проверялось фактическое разрешение сканера ИСГ 370. На рисунке внизу изображен скан мишени USAF-1951, сделанный с номинальным разрешением 12000 точек на дюйм. При сравнении с предыдущим сканом, сделанным с помощью Screen DT1045, сразу бросается в глаза, что картинка резче, а значит реальное разрешение больше. Таблица показала что здесь было достигнуто сенсационное фактическое разрешение 6000dpi. Отсюда можно сделать вывод, что ИСГ 370, так же как и Dainippon Screen DT-S1045ai обеспечивает лишь 50% от номинального разрешения.

Барабанный сканер ICG 370 обеспечивает эффективное разрешение 6000 точек на дюйм (при номинальном 12 000 точек на дюйм)

Приведенные выше результаты измерений реального разрешения барабанных сканеров сильно разочаровывают, так же как результаты тестов многих планшетных и недорогих пленочных сканеров. Самое большое эффективное разрешение сканирования сегодня обеспечивает виртуальный барабанный сканер Hasselblad Flextight X5. Оно составляет 6900 точек на дюйм. Однако нужно сказать, что Hasselblad Flextight X5 достигает такого разрешения только при сканировании небольших оригиналов. Для крупноформатных образцов разрешение уменьшается до 2040dpi. В то же время, обычные барабанные сканеры могут обеспечить реальное разрешение 4000dpi, или даже 6000dpi как для мелких, так и для больших форматов изображений, и следовательно в этой области они остаются лидерами.
Что касается размеров сканируемых оригиналов, то в этом плане барабанные сканеры являются универсальными устройствами. Они успешно работают как с мелкими, так и с крупноформатными образцами, главное , чтобы они не превышали размер барабана.

Итог

Барабанные сканеры характеризуются очень высокой разрешающей способностью и очень широким динамическим диапазоном. С их помощью можно оцифровать практически любой пленочный оригинал, который помещается на поверхности барабана.

Хотя на вторичном рынке через интернет сейчас можно купить сравнительно недорогие подержанные барабанные сканеры, данные устройства не рекомендуются для домашнего использования. Обслуживание данного сканера является слишком сложным для неспециалиста. К высокой себестоимости сканирования, стоит добавить большую трудоемкость ручного ретуширования, в случае сканирования пленочных оригиналов. Дело в том, что барабанные сканеры не оборудуются аппаратной системой коррекции царапин и пыли, следовательно эту работу придется проводить вручную. Из этого можно сделать вывод, что для оцифровки больших пленочных архивов данный метод сканирования не подходит. Барабанный сканер подойдет если вы хотите отсканировать несколько кадров в суперкачестве. Однако учтите, что это выльется вам в круглую сумму.

Барабанный сканер – устройство для высококачественного профессионального сканирования как прозрачных, так и непрозрачных оригиналов. Основная область применения барабанных сканеров – полиграфия. К достоинствам этих устройств относится высокая разрешающая способность и очень сильная светочувствительность, к недостаткам – черезвычайно высокая цена и необходимость в квалифицированном персонале для его обслуживания.

Барабанный сканер не относится к тем потребительским периферийным устройствам, которые легко помещаются на рабочем столе. Среди них есть компактные устройства, которые стоят всего несколько десятков тысяч евро, но есть модели, которые имеют размер как у небольшого автомобиля и стоят как жилой дом.

Устройство барабанного сканера

Основной элемент барабанного сканера – это полый стеклянный цилиндр (барабан) на который крепится сканируемый оригинал. В зависимости от типа устройства, барабан может быть расположен горизонтально, вертикально и наклонно.

Цилиндр вращается с высокой скоростью. Перемещаемый источник света находится внутри барабана. Свет от источника проходит сквозь прозрачный оригинал и улавливается оптической системой. Система зеркал и светофильтров раскладывает свет на красную, синюю и зеленую составляющие, и направляет на трубку фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).

ФЭУ более чувствительны, чем CCD-матрицы, используемые в планшетных и протяжных сканерах. Это позволяет барабанным сканерам работать в большем диапазоне оптических плотностей. При использовании одного ФЭУ необходимо три прохода по изображению для сканирования всех трех цветовых составляющих. Если использовать три ФЭУ, то достаточно одного прохода.

При использовании непрозрачных оригиналов, используется дополнительный источник света. Он расположен снаружи барабана. В этом случае оптическая система улавливает не проходящий, а отраженный свет.

Разрешающая способность барабанных сканеров может достигать 12000 dpi; динамический диапазон: более 4,5D; глубина цвета до 48 бит.

При работе с барабанными сканерами время загрузки оригиналов соизмеримо со временем сканирования. При сканировании большого количества образцов используют несколько барабанов (по крайней мере два), пока один барабан находится в работе, второй заряжается.

Барабанный сканер Primescan D8400

В настоящее время барабанные сканеры используются все реже. Это обусловлено повышением качества сканирования и снижением цены у планшетных и пленочных сканеров.

Одним из последних крупных производителей барабанных сканеров является фирма Linotype-Hell, которая в 1996 году была приобретена концерном Heidelberger Druckmachinen AG. Особой популярностью пользуется модель этой фирмы Linotipe-Hell Tango / Heidelberg Priemscan, в которой барабан расположен вертикально, в отличие от классического горизонтального расположения.

Подобные устройства все еще находят профессиональное применение там, где требуется очень высокое разрешение скана или глубина цветопередачи, так как до сих пор качество сканирования барабанного сканера остается непревзойденным.