Grundläggande principer
Med hjälp av en ljuskänslig enhet omvandlas den detekterade ljussignalen till en elektrisk signal. Denna elektriska signal omvandlas sedan till en digital signal av en analog-till-digital (A/D)-omvandlare och överförs till datorn.
Fotoelektriska omvandlingskomponenter
Komponenten som utför den fotoelektriska omvandlingen är den ljuskänsliga enheten, som är kärnan i skannern. Dess fotoelektriska omvandlingsegenskaper, såsom spektral respons, ljusstabilitet, känslighet och brus, är avgörande för bildinformationsöverföring.
① CCD (Charge Coupled Device)
Det kinesiska namnet för CCD är Charge Coupled Device. I likhet med en allmän integrerad halvledarkrets, integrerar den tusentals fototransistorer på en enda kiselkristall. Dessa fototransistorer är ordnade i tre rader, var och en täckt av röda, gröna och blå färgfilter, vilket uppnår färgskanning. När de är upplysta genererar fototransistorerna en ström, som förstärks och matas ut. CCD-skannerteknologi har mognat avsevärt under många år och är det primära ljuskänsliga elementet som används i vanliga skannrar på marknaden.
Fördelarna med CCD:er är: hög bildkvalitet, tillräckligt skärpedjup och förmågan att skanna ojämna föremål; och en låg temperaturkoefficient, vilket betyder att förändringar i omgivningstemperaturen är försumbara för allmän drift. Nackdelarna med CCD inkluderar: betydande läckström finns mellan de tusentals fototransistorer som utgör en CCD på grund av deras närhet (mikrometer-nivå), och störningar från signalerna från varje ljuskänslig enhet minskar skannerns faktiska klarhet; användningen av speglar och linser introducerar färgavvikelser och aberrationer, vilket kräver mjukvarukorrigering; och behovet av ett sofistikerat optiskt system gör det svårt att miniatyrisera skannern.
② CIS (Contact Image Sensor)
CIS står för Contact Image Sensor. Den använder kontakt-ljuskänsliga element (ljuskänsliga sensorer) för ljusavkänning. På ett djup av 1 mm-2 mm under skanningsplattformen är 300-600 röda, gröna och blå lysdioder (ljus-emitterande dioder) tätt anordnade tillsammans, vilket genererar en vit ljuskälla. Detta ersätter de komplexa mekanismerna hos CCD-skannrar, såsom CCD-matrisen, linser, lysrör och kallkatodstrålerör, och omvandlar den optiska-mekaniska-elektroniska integreringen av en CCD-skanner till den mekaniska-elektriska integrationen av en CIS-skanner. Skannrar tillverkade med CIS-teknik har fördelar som liten storlek, låg vikt och låg produktionskostnad. Men CIS-tekniken har också brister, främst oförmågan att skapa högupplösta skannrar och en relativt låg skanningshastighet.
Ljuskälla
Ljuskällan är avgörande för skannrar eftersom allt ljus som känns av det ljuskänsliga elementet kommer från skannerns egen lampa. Orena eller-färgade ljuskällor påverkar skanningsresultaten direkt. Till exempel kan du se ett plagg du gillar i en butik, men när du kommer hem verkar färgen annorlunda än vad du såg i butiken. Detta beror på att ljuskällan har förändrats, vilket resulterar i ett annat visuellt utseende.
En analog-till-digital (A/D)-omvandlare
En A/D-omvandlare omvandlar ständigt föränderliga analoga signaler till diskreta digitala signaler. Dess huvudsakliga uppgift är att omvandla förvärvade analoga spänningar till digitala värden som representerar färger eller gråskalevärden. Nyckelprestandaindikatorer inkluderar konverteringsnoggrannhet, konverteringstid och ingångsresistans.
