Планшетные сканеры: устройство, работа, характеристики

Планшетный сканер — аппарат, у которого оригинал лежит неподвижно на стекле, а каретка с источником света и сенсором проезжает под ним. Класс появился в конце 1980-х и остаётся самым распространённым по одной причине: ему безразлично, что именно положили на стекло.

Что внутри #

Стекло рабочего поля. Обычное силикатное стекло толщиной 2–4 мм. Плоскость его положения задаёт единственную плоскость фокуса; всё, что выше, теряет резкость тем быстрее, чем меньше глубина резкости у оптики.

Каретка. Подвижная тележка, на которой сидит лампа, а у CCD-моделей ещё и первое зеркало. Едет по направляющей, приводится ремнём от шагового двигателя. Шаг двигателя задаёт вертикальное разрешение.

Оптический тракт. У CCD-моделей — система из двух-трёх зеркал и объектива, которая складывает длинный оптический путь в компактный корпус и уменьшает изображение полосы шириной 21,6 см до размера линейки сенсора длиной несколько сантиметров. У CIS-моделей тракта нет: линейка сенсора идёт во всю ширину поля вплотную к стеклу через массив стержневых линз. Что из этого следует.

Линейка сенсора. Ряд светочувствительных элементов. Их количество на дюйм ширины и есть оптическое разрешение — величина, которую нельзя увеличить настройками.

Калибровочная полоса. Узкая белая вставка у края поля, обычно под кромкой корпуса. Аппарат снимает её перед каждым проходом и строит карту неравномерности подсветки. Пыль на ней — частая причина продольных полос.

Как идёт скан #

1. Драйвер получает команду и параметры: область, разрешение, битность, режим.
2. Каретка отъезжает в исходное положение и снимает калибровочную полосу.
3. Лампа включается (у CCFL — с прогревом), каретка начинает движение.
4. На каждом шаге двигателя сенсор снимает одну строку: измеряет заряд, накопленный каждым элементом.
5. Аналоговый сигнал усиливается и оцифровывается АЦП — 8, 14 или 16 бит на канал.
6. Строки складываются в кадр, к нему применяются калибровочные поправки и, если включена, обработка драйвера.
7. Каретка возвращается в исходное положение.

Время прохода зависит от разрешения почти линейно, а вес файла — квадратично. Отсюда практическое следствие: удвоение dpi удорожает работу вчетверо по месту и вдвое по времени. Посчитать заранее — калькулятор dpi.

Слайд-модуль #

Плёнку и слайды нельзя сканировать отражённым светом: прозрачный оригинал почти ничего не отражает. Нужен просвет — источник света с обратной стороны.

Слайд-модуль (в спецификациях TPU или TMA — transparency unit / transparency media adapter) — это лампа, встроенная в крышку. Она включается синхронно с движением каретки и подсвечивает узкую полосу ровно над сенсором.

Практические следствия:

• Модуль либо есть, либо нет. Докупить его к аппарату, который для этого не проектировался, нельзя: нужна синхронизация с движением каретки.
• Рабочая область просвета меньше рабочего поля. Обычно это полоса в центре стекла шириной 5–10 см; за её пределами просвета нет.
• Плёнка ставится в рамку-держатель, а не кладётся на стекло. Рамка приподнимает её на 1–3 мм — в оптимальную плоскость фокуса, которая для просветных оригиналов выше плоскости стекла.
• Держатель определяет форматы. Комплектные рамки обычно рассчитаны на 35 мм и слайды; средний формат требует отдельного держателя, который есть не у всех моделей.

Характеристики: что смотреть #

Типовые неисправности и их подписи #

Порядок диагностики первых двух строк расписан в материале про полосы, последней — в статье про определение сканера в системе.

Кому подходит и кому нет #

Порядок работы с аппаратом по шагам — отдельная инструкция. Планшетник — правильный выбор, когда оригиналы разные и их немного: домашний фотоархив, книги, документы пачками по десять-двадцать, творческие задачи вроде сканографии.

Он плохой выбор, когда оригиналов много и они однотипные. Тысяча накладных на планшетнике — это около двадцати часов у стекла, и проект в такой конфигурации обычно не заканчивается. Считать честно помогает калькулятор времени.