Grundlæggende principper
Ved hjælp af en lysfølsom enhed konverteres det detekterede lyssignal til et elektrisk signal. Dette elektriske signal konverteres derefter til et digitalt signal af en analog-til-digital (A/D)-konverter og transmitteres til computeren.
Fotoelektriske konverteringskomponenter
Den komponent, der udfører den fotoelektriske konvertering, er den lysfølsomme enhed, som er kernen i scanneren. Dens fotoelektriske konverteringsegenskaber, såsom spektral respons, lysstabilitet, følsomhed og støj, er afgørende for billedinformationstransmission.
① CCD (opladningskoblet enhed)
Det kinesiske navn for CCD er Charge Coupled Device. I lighed med et generelt integreret halvlederkredsløb integrerer det tusindvis af fototransistorer på en enkelt siliciumkrystal. Disse fototransistorer er arrangeret i tre rækker, der hver er dækket af røde, grønne og blå farvefiltre, og opnår således farvescanning. Når de er belyst, genererer fototransistorerne en strøm, som forstærkes og udsendes. CCD-scannerteknologi er modnet betydeligt over mange år og er det primære lysfølsomme element, der bruges i almindelige scannere på markedet.
Fordelene ved CCD'er er: høj billedkvalitet, tilstrækkelig dybdeskarphed og evnen til at scanne ujævne objekter; og en lav temperaturkoefficient, hvilket betyder, at ændringer i omgivelsestemperaturen er ubetydelige for generel drift. Ulemperne ved CCD'er omfatter: Der eksisterer en betydelig lækstrøm mellem de tusindvis af fototransistorer, der udgør en CCD på grund af deres nærhed (mikrometer-niveau), og interferens fra signalerne fra hver lysfølsom enhed reducerer scannerens faktiske klarhed; brugen af spejle og linser introducerer farveafvigelser og aberrationer, hvilket kræver softwarekorrektion; og behovet for et sofistikeret optisk system gør det vanskeligt at miniaturisere scanneren.
② CIS (Contact Image Sensor)
CIS står for Contact Image Sensor. Den anvender lysfølsomme elementer af typen-kontakt (lysfølsomme sensorer) til lysregistrering. I en dybde på 1 mm-2 mm under scanningsplatformen er 300-600 røde, grønne og blå LED'er (lysemitterende-dioder) tæt anbragt, hvilket genererer en hvid lyskilde. Dette erstatter de komplekse mekanismer i CCD-scannere, såsom CCD-arrayet, linser, lysstofrør og kolde katodestrålerør, og transformerer den optiske-mekaniske-elektroniske integration af en CCD-scanner til den mekanisk-elektriske integration af en CIS-scanner. Scannere lavet med CIS-teknologi har fordele såsom lille størrelse, let vægt og lave produktionsomkostninger. CIS-teknologien har dog også mangler, primært manglende evne til at skabe højopløselige scannere og en relativt langsom scanningshastighed.
Lyskilde
Lyskilden er afgørende for scannere, fordi alt det lys, der registreres af det lysfølsomme element, kommer fra scannerens egen lampe. Urene eller farveforstyrrede-lyskilder påvirker scanningsresultaterne direkte. Du kan for eksempel se et stykke tøj, du godt kan lide i en butik, men når du kommer hjem, virker farven anderledes end den, du så i butikken. Dette skyldes, at lyskilden har ændret sig, hvilket resulterer i et andet visuelt udseende.
En analog-til-digital (A/D)-konverter
En A/D-konverter transformerer konstant skiftende analoge signaler til diskrete digitale signaler. Dens hovedopgave er at konvertere erhvervede analoge spændinger til digitale værdier, der repræsenterer farver eller gråtoneværdier. Nøgleydelsesindikatorer omfatter konverteringsnøjagtighed, konverteringstid og inputmodstand.
