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1、1 扫描仪原理和维修技术支持处2006 年 9 月名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 40 页 - - - - - - - - - 2 目录一、扫描仪概述- -4 二、 扫描仪相关知识-10 三、扫描仪维修处理步骤-24 四、扫描仪使用技巧-31五、 扫描仪常见故障解决方法-33 六、 方正扫描仪常见故障- -37 七、 扫描仪保养之我见- -39名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2、名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 40 页 - - - - - - - - - 3 前言本教材的编写宗旨是：提供给维修工程师一套系统的学习教材，规范维修工程师在进行产品维修过程中的行为，并为判断及定位故障提供通用的一般方法。我们非常希望这本教材能为广大维修工程师的维修工作提供帮助，并成为广大工程师的伙伴。IT 技术及网络的发展，使得维修过程日益复杂。维修经验是一个不断积累的过程，编写这本教材也就是试图将扫描仪运行过程中所遇到的各种故障加以归纳，并将优秀工程师的处理经验加以总结和提炼，使之形成方正维修工程师的共同财富。我们希望， 对于刚刚接触维修工作不久的你， 或有一定维
3、修经验但希望进行总结提高的你，这本教材都可以对你在理清解决故障的思路和方法方面有所帮助。本教材编为试用版本，是在扫描仪维修指导书的基础上改编而成，此教材仍需广泛征集意见，并对内容进行讨论，但由于扫描仪故障现象的复杂和多变，仍难免会有不适用之处，欢迎大家予以指正，为客户快速、 准确地解决问题是每个维修工程师的心愿，愿方正的维修工程师能够不断提高自身的维修技能，给客户提供更满意的服务，为全程服务增光添彩！名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 40 页 - - - -
4、 - - - - - 4 第一章：扫描仪概述1.扫描仪工作原理扫描仪主要由光学部分、机械传动部分和转换电路三部分组成。扫描仪的核心部分是完成光电转换的光电转换部件。目前大多数扫描仪采用的光电转换部分是感光器件（包括CCD、CIS和CMOS ） 。扫描仪工作时， 首先由光源将光线照在欲输入的图稿上，产生表示图像特征的反射光（反射稿）或透射光（透射稿）。光学系统采集这些光线，将其聚焦在感光器件上，由感光器件将光信号转换为电信号，然后由电路部分对这些信号进行A/D（Analog/Digital ）转换及处理，产生对应的数字信号输送给计算机。当机械传动机构在控制电路的控制下带动装有光学系统和CCD 的
5、扫描头与图稿进行相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。在整个扫描仪获取图像的过程中，有两个元件起到关键作用：一个是光电器件，它将光信号转换成为电信号；另一个是 A/D 变换器， 它将模拟电信号变为数字电信号。这两个元件的性能直接影响扫描仪的整体性能指标，同时也关系到我们选购和使用扫描仪时如何正确理解和处理某些参数及设置。2. 扫描仪的分类扫描仪的类型有很多种，按不同的标准，可分为不同的类型。按接口类型可分为：SCSI接口、 EPP 并行接口、 USB 接口、 IEEE 1394 接口四种。对普通用户来说， USB 接口的扫描仪才是最好的选择，USB 支持热插拔， 即
6、插即用的优点带来了很高的安装便利性，已基本成为了标准配。按扫描仪的扫描对象来划分，可分为反射式和透射式两种。反射式扫描仪只能扫描图片、照片、 文字等反射式稿件，透射式扫描仪则只能扫描幻灯片、摄影负片等透明稿件，有一些反射式扫描仪配置了透扫适配器，这样既可以扫描反射稿，又能扫描透射稿，具有更强的实用性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 40 页 - - - - - - - - - 5 根据感光器件的不同可分为光电倍增管型、CCD 型、 CIS型。根据工作原理的
7、不同，扫描仪可分为手持式、平板式、胶片专用和滚筒式等几种。手持式扫描仪是反射式扫描仪。它的扫描头比较窄，只适用于扫描较小的稿件，这种扫描仪已逐渐被淘汰； 胶片扫描仪是高分辨率的专业透射式扫描仪，主要扫描幻灯片和摄影负片。滚筒式扫描仪的结构特殊，它的工作原理是把原图贴放在一个有机玻璃滚筒上，让滚筒以一定的速率围绕一个光电系统旋转，光电系统中的光电倍增管一个像素一个像素地进行采样。这种扫描仪的光学分辨率高、色深高、动态范围宽，而且输出的图像普遍具有色彩还原逼真、阴影区细节丰富、放大效果优良等特点。但它的体积大，价格也很高。平板式扫描仪主要扫描反射稿件，也可以扫描透射稿件。它的扫描区域为一块透明的平
8、板玻璃， 将原图放在这块玻璃平板上，原图不动， 而光源系统通过一个传动机构作水平移动， 发射出的光线照射在原图上，经反射或透射后，由接收系统接收并生成模拟信号，再通过A/D转换成数字信号，直接传送到电脑，由电脑进行相应的处理，完成扫描过程。平板式扫描仪的扫描速度、精度、质量都很好，占地面积小，现在市场上所出售的大多数扫描仪都是平板式的扫描仪。按用途可分为专业型和非专业型。目前， 许多家用与商用扫描仪的色彩位数、光学分辨率等参数似乎比专业用扫描仪还要高出许多，但实际上， 它们与专业扫描仪的技术指标之间有着本质的区别。普通扫描仪所用的灯管、反射镜、镜头、CCD 及电缆从材料到做工方面都比专业扫描仪
9、的差很多，同一稿件， 普通扫描仪的扫描结果要比专业扫描仪的扫描结果差很多。3. 平板式扫描仪结构扫描仪主要由上盖、原稿台、光学成像部分、光电转换部分、机械传动部分组成。上盖主要是将要扫描的原稿压紧，以防止扫描灯光线泄露。原稿台主要是用来放置扫描原稿的地方，其四周设有标尺线以方便原稿放置，并能及时确定原稿扫描尺寸。中间为透明玻璃， 称为稿台玻璃。 在扫描时需注意确保稿台玻璃清洁，否则会直接影响扫描图像的质量。光学成像部分俗称扫描头，即图像信息读取部分，它是扫描仪的核心部件，其精度直接影响扫描图像的还原逼真程度。它包括以下主要部件：灯管、反光镜、镜头以及电荷耦合器件 (CCD)。光电转换部分是指扫
10、描仪内部的主板，它是扫描仪的控制系统，在扫描仪扫描过程中，它主要完成 CCD 信号的输入处理，以及对步进电机的控制，将读取的图像以任意的解析度进行处理或变换所需的解析度。机械传动部分主要包括步进电机、驱动皮带、滑动导轨和齿轮组名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 40 页 - - - - - - - - - 6 4平板式扫描仪工作过程1)开始扫描时， 机内光源发出均匀光线照亮玻璃面板上的原稿，产生表示图像特征的反射光( 反射稿 ) 或透射光 (透射稿 ) 。反射
11、光经过玻璃板和一组镜头，分成红绿蓝 3种颜色汇聚在 CCD感光元件上，被CCD 接受。其中空白的地方比有色彩的地方能反射更多的光。2)步进电机驱动扫描头在原稿下面移动，读取原稿信息。 扫描仪的光源为长条形，照射到原稿上的光线经反射后穿过一个很窄的缝隙，形成沿 x方向的光带，经过一组反光镜，由光学透镜聚焦并进入分光镜。经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB 三条彩色光带分别照到各自的CCD 上， CCD 将RGB 光带转变为模拟电子信号，此信号又被A D转换器转变为数字电子信号。3)反映原稿图像的光信号转变为计算机能够接受的二进制数字电子信号，最后通过USB 等接口送至计算机。扫描仪每扫描一行就
12、得到原稿x方向一行的图像信息，随着沿y方向的移动，直至原稿全部被扫描。经由扫描仪得到的图像数据被暂存在缓冲器中，然后按照先后顺序把图像数据传输到计算机并存储起来。当扫描头完成对原稿的相对运动，将图稿全部扫描一遍，一幅完整的图像就输入到计算机中去了。4)数字信息被送入计算机的相关处理程序，在此数据以图像应用程序能使用的格式存在。最后通过软件处理再现到计算机屏幕上。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 40 页 - - - - - - - - - 7 5. 扫描仪的
13、两个重要器件 CCD/CIS 、A/D转换器CCD 与CIS 比较CCD （Charge Couple Device）是电荷耦合器件。CIS（Contact Image Sensor）接触式传感器件，是一种光电转换器件，它采用一列内置的LED 发光二极管照明，直接接触在原稿表面读取图像数据。这两种感光器件的工作原理大相径庭：CCD 元件本身是整个扫描仪成像的核心， 但光源发出的光必须经过镜片的反射和透镜的聚焦，这些光学器件的加入使整个扫描仪成本提高；而CIS 扫描仪是利用微小光源发出的光经扫描原稿反射后由感光器件直接接收而成像，CIS 感光元件本身足以完成成像任务，不需要镜片和透镜的参与，因此
14、产品的组装非常容易，成本较低。由于CIS 扫描仪依靠直接接收反射光成像，技术含量相对较低， 在扫描景深等方面表现较差。除了感光部分的差别外，两种扫描仪其它部分的工作原理基本一致，都是将光信号转变成数字信息。对比两种扫描仪产品，CCD 型扫描仪占有明显的优势，但CIS 型扫描仪也并非一无是处。CCD 型扫描仪的缺点是：需要一整套光学系统，包括照明冷光源和多个反光镜和光学镜头，通过复杂的光路在CCD 传感器件表面成像。它的组成部件较为复杂，成本相对较高，扫描后对图像数据的处理也相对复杂。一般使用冷阴极管做光源，需要预热1 分钟左右才能稳定发光。 CCD 扫描仪需要通过一系列透镜、反射镜成像，所以会
15、产生色彩偏差和光学像差，一般需要通过扫描软件进行色彩校正。CIS 型扫描仪的优点是：具有模块化设计，扫描光源、传感器、放大器集成为一体，结构、原理和光路都极为简单。由传感器直接从稿件表面获取图像，理论上不会产生色偏和像差，能获得最接近原稿的图像效果。能够降低设计制造成本，而且产品的体积可以设计得更薄、更小， CIS 型扫描仪没有明显的等待时间。CIS 型扫描仪的缺点是：不能使用镜头，只能压近原稿扫描，扫描精度较低。另外，它的光源只能用 LED 发光二极管， 这种光源无论在光色以及均匀度上都比较差，色域较 CCD 窄，获得的色彩不如CCD 的丰富，而且光源的寿命比较短。此外，传统的CCD 扫描仪
16、因为采用光学镜头成像于CCD 表面，所以它具有一定的景深，对隆起的书脊， 甚至实物都可以得到清晰的扫描效果。CIS 扫描头利用传感器从扫描物体表面得到图像， 景深较短， 扫描的层次有些不足，对扫描摆放不平的文稿和图片显得有些力不名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 40 页 - - - - - - - - - 8 从心， 待扫描物体必须平整地放在扫描仪上。CCD 的景深至少是 CIS 的10 倍，这意味着 CCD 扫描仪在一定范围内对3D 物体的扫描是清楚而生动
17、的，而CIS 扫描仪扫描略微凹凸不平的物体时，输出的图像常会出现模糊和散焦的情况。高质量的 CCD 感光元件能保证在质量不变的情况下使用10000 小时，而目前的 CIS 扫描仪的发光元件在使用500 小时后， 其亮度平均降低30，也就是说 CIS 扫描仪的发光元件寿命较短。虽然 CIS 发光元件寿命较短，但CIS 扫描头价格便宜，更换很方便。A/D 变换器是将模拟量（Analog ）转变为数字量（Digital ）的半导体元件。从CCD 获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号，它们是连续变化的，即模拟量。A/D变换器将模拟量数字化。扫描仪的分辨率，指扫描仪在一英寸范围内获得的象素点的数量，单
18、位是ppi（Pixel Per Inch ）。这里的象素点不同于打印机的精度点，它是具有信息量的色彩点，故而采用了扫描仪的另一个指标（色彩位数）来说明。但目前常用的， 已经成为习惯的扫描仪精度单位，仍是dpi （Dots Per Inch）6. 如何设定扫描仪的分辨率大多数用户在刚开始使用扫描仪时，喜欢把扫描仪的分辨率设得很高，认为这样才能显示或打印的很清楚。其实不然，过高的扫描分辨率对显示或打印品质无实质性的帮助，反尔会造成存储空间的浪费，还会使扫描、影像处理及打印的时间都可能增加数倍甚至更多，最恰当的扫描图像的分辨率设定应该是以达到最佳显示或打印品质的最低分辨率为准。扫描分辨率的设定要根据
19、扫描图像的用途来定。用做光学文字识别（OCR ），通常情况下， 300dpi 已经足够；若使用电脑传真，200dpi 即可完全满足用户需求，普通传真机的分辨率也只有200dpi 。如果是做网页，一般72dpi 也够用了。如果扫描图像纯粹作为屏幕显示用而毫不考虑是否有打印需求时，用户要根据自己希望得到的影像宽度、高度各具有多少像素来计算出扫描分辨率。例如1024*768 （XGA ）、 1280*1024 （SXGA ）或 800* 600（SVGA ）。以下我们将用实例加以说明：屏幕分辨率为800dpi*600dip，稿件的扫描范围大小为 5*4 （常见的 5照片）时，同时用户希望用最大的屏幕
20、画面显示出图像。宽：800dip/5=160dpi，高： 600dip/4=150dpi。这时用户应用150dpi*150dpi 进行扫描，以得到 750dpi*600dpi 的图像，确保全图能显示于屏幕为800dpi*600dpi 的画面中。若使用160dpi*160dpi 进行扫描，则会得到800dpi*600dip 的图像，超过了屏幕画面800dpi*60 0dpi 的大小，无法在屏幕上以1:1 呈现全图。扫描图像作为打印输出用途时，用户要根据输出设备的种类来考虑扫描分辨率的设定。热升华打印机等连续色调影像输出设备（输出设备的每一个打印点都能表现出24bit 色彩中的任何一种色彩，或是2
21、56 灰阶中的任何一种灰阶度）用户需要注意的扫描要领为：扫描分辨率与打印机的分辨率应设置为等同；用户应根据希望打印图像的大小来调整扫描图像的缩放比例；注意扫描图片放大时不要超过最大可打印面积的大小。对于普通非连续色调的打印机如我们常见的彩色喷墨打印机、激光打印机，设定扫描分辨率时将打印机的真实打印分辨率除以4 或3 即可，再根据希望打印图像的大小来调整扫描图像的缩放比例，也要注意扫描图片放大时不要超过最大可打印面积的大小。扫描仪是除键盘和鼠标之外被广泛应用于计算机的输入设备。你可以利用扫描仪输入照片建立自己的电子影集；输入各种图片建立自己的网站；扫描手写信函再用E-mail 发送出去以代替传真
22、机；还可以利用扫描仪配合OCR 软件输入报纸或书籍的内容，免除键盘输入汉字的辛苦。 所有这些为我们展示了扫描仪不凡功能，它使我们在办公、学习和娱乐等各个名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 40 页 - - - - - - - - - 9 方面提高效率并增进乐趣。在选购扫描仪时， 我们常常遇到许多难懂的专业技术名词，如光学分辨率 （光学解析度） 、最大分辨率（最大解析度）、色彩分辨率（色彩深度）、扫描模式、接口方式（连接界面）等等。在使用扫描仪当中，又会遇到到扫
23、描速度慢，占用硬盘空间多，以及一些不知所云的设置等诸多困扰。 然而说明书提供给我们的操作指导并不能让所有的人成为应用专家，即使照着说明书去进行某些设置，也不知道为什么要这样做，这无疑给我们用好用巧机器带来了障碍。扫描仪的主要性能指标有x、y 方向的分辨率、色彩分辨率 （色彩位数）、扫描幅面和接口方式等。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi ，dpi是英文 Dot Per Inch的缩写，意思是每英寸的像素点数。扫描仪的应用1.选择原稿类型扫描仪驱动程序的用户界面会提供扫描原稿类型的选择菜单。“ 文件 ” 适用于白纸黑字的原稿，扫描仪会按照1 个位来表示黑与白两种像
24、素，这样会节省磁盘空间。“ 杂志和书籍 ”则适用于既有图片又有文字的图文混排稿样，扫描该类型兼顾文字和具有多个灰度等级的图片。 “ 照片 ” 适用于扫描彩色照片，它要对红绿蓝三个通道进行多等级的采样和存储。进行适当的选择可以在满足要求的情况下节省磁盘空间，不同的扫描仪， 可能会提供不同的原稿类型选择。2.分辨率与文件大小一般的扫描应用软件都可以在你预览原始稿样时自动计算出文件大小，但了解文件大小的计算方法更有助于你在管理扫描文件和确定扫描分辨率时作出适当的选择。二值图像文件的计算公式是：水平尺寸 垂直尺寸 （扫描分辨率） 2/8 。彩色图像文件的计算公式是：水平尺寸垂直尺寸 （扫描分辨率）23
25、。例如用彩色RGB 方式扫描一幅普通彩色照片（3R 3.5 5 英寸），扫描分辨率为300DPI ，那么得到的图像文件长度为53.5 3002 3=4725000字节即 4.7MB（这个计算公式假设每一种颜色的色深是8 位并且没有考虑图片的存储时的压缩算法，实际文件大小会因保存文件的格式差异与使用的色深有很大的不同） 。3.选择扫描分辨率扫描分辨率 = 放大系数 打印分辨率 /N (N 为打印机喷头色数)。扫描分辨率越高得到的图像越清晰，但是考虑到如果超过输出设备的分辨率，再清晰的图像也不可能打印出来，仅仅是多占用了磁盘空间，没有实际的价值。因此选择适当的扫描分辨率就很有必要。4.使用 OCR
26、 软件OCR是字符识别软件的简称，它是英文Optical character recognition的缩写，原意是光学字符识别。 它的功能是通过扫描仪等光学输入设备读取印刷品上的文字图像信息，利用模式识别的算法，分析文字的形态特征从而判别不同的汉字。中文 OCR 一般只适合于识别印刷体汉字。使用扫描仪加OCR可以部分地代替键盘输入汉字的功能，是省力快捷的文字输入方法。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 40 页 - - - - - - - - - 10 第二章
27、：扫描仪相关知识扫描仪类型扫描仪的种类繁多，根据扫描仪扫描介质和用途的不同，目前市面上的扫描仪大体上分为：平板式扫描仪、名片扫描仪、底片扫描仪、馈纸式扫描仪、文件扫描仪。除此之外还有手持式扫描仪、鼓式扫描仪、笔式扫描仪、实物扫描仪和3D 扫描仪。平板式扫描仪平板式扫描仪又称为平台式扫描仪、台式扫描仪，这种扫描仪诞生于1984 年，是目前办公用扫描仪的主流产品。从指标上看，这类扫描仪光学分辨率在3008000dpi 之间， 色彩位数从24 位到 48 位，部分产品可安装透明胶片扫描适配器用于扫描透明胶片，少数产品可安装自动进纸实现高速扫描。扫描幅面一般为A4 或是 A3。从原理上看，这类扫描仪分
28、为CCD技术和 CIS 技术两种，从性能上讲CCD技术是优于CIS 技术的，但由于CIS 技术具有价格低廉，体积小巧等优点，因此也在一定程度上获得了广泛的应用。名片扫描仪名片扫描仪顾名思义能够扫描名片的扫描仪，以其小巧的体积和强大的识别管理功能，成为许多人办公人士最能干的商务小助手。名片扫描仪是由一台高速扫描仪加上一个质量稍高一点的OCR( 光学字符识别系统) ，再配上一个名片管理软件组成。目前市场上主流的名片扫描仪的主要功能大致上以高速输入，准确的识别率， 快速查找，数据共享，原版再现，在线发送，能够导入PDA 等为基本标准。尤其是通过计算机可以与掌上电脑或手机连接使用这一功能越来越为使用者
29、所看重。此外名片扫描仪的操作简便性和携带便携性也是选购者比较的两个方面。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 40 页 - - - - - - - - - 11 底片扫描仪底片扫描仪又称胶片扫描仪或接触式扫描仪，其扫描效果是平板扫描仪+透扫不能比拟的，主要任务就是扫描各种透明胶片，扫描幅机从135底片到 4*6 英寸甚至更大， 光学分辨率最低也在1000dpi 以上，一般可以达到2700dpi 水平，更高精度的产品则属于专业级产品。馈纸式扫描仪馈纸式扫描仪又称
30、为滚筒式扫描仪或是小滚筒式扫描仪，馈纸式扫描仪诞生于90 后代初，由于平板式扫描仪价格昂贵，手持式扫描仪扫描宽度小，为满足A4 幅面文件扫描的需要，推出了这种产品，这种产品绝大多数采用CIS 技术，光学分辨率为300dpi，有彩色和灰度两种，彩色型号一般为24 位彩色，也有及少数馈纸式扫描仪采用CCD 技术，扫描效果明显优于CIS 技术的产品。但由于结构限制，体积一般明显大于CIS 技术的产品。随着平板扫描仪价格的下降，这类产品也于96-97 年前后退出了历史的舞台。不过 2001年左右又出现了一种新型产品，这类产品与老产品的最大区别是体积很小，并采用内置电池供电， 甚至有的不需要外接电源，直
31、接依靠计算机内部电源供电，主要目的是与笔记本电脑配套，又称为笔记本式扫描仪。文件扫描仪文件扫描仪具有高速度、高质量、 多功能等优点， 可广泛用于各类型工作站及计算机平台。并能与二百多种图像处理软件兼容。对于文件扫描仪来说一般会配有自动进纸器(ADF) ，可以处理多页文件扫描。由于自动进纸器价格昂贵，所以文件扫描仪目前只被许多专业用户名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 40 页 - - - - - - - - - 12 所使用。手持式扫描仪手持式扫描仪诞生于1
32、987 年，是当年使用比较广泛的扫描仪品种，最大扫描宽度为105mm，用手推动，完成扫描工作，也有个别产品采用电动方式在纸面上移动，称为自动式扫描仪。手持式扫描仪绝大多数采用CIS 技术，光学分辨率为200dpi，有黑白、灰度、彩色多种类型，其中彩色类的一般为18 位彩色，也有个别高档产品采用CCD 用为感光器件，可以实现24 位真彩色，扫描效果较好。这类扫描仪广泛使用的时候，平板式扫描仪价格还非常昂贵， 而手持式扫描仪由于价格低廉，获得了广泛的应用，后来，随着扫描仪价格的整体下降， 手持式扫描仪扫描幅面而太窄，扫描效果差的缺点越来越暴露出来，1995-1996年，各扫描仪厂家相继停产了这一产
33、品，从而使手持式扫描仪退出了历史的舞台。鼓式扫描仪鼓式扫描仪又称为滚筒式扫描仪，当然这种滚筒扫描仪与上面民说的滚筒式扫描仪不是一回事。 鼓式扫描仪是专业印刷排版领域应用最为广泛的产品，他使用的感光器件是光电倍增管，是一种电子管，性能远远高于CCD 类扫描仪，这些扫描仪一般光学分辨率在1000-8000dpi ，色彩位数24 位-48 位，尽管指标与平板式扫描仪相近，但实际上效果不可同日而语，当然价格也高得惊人，低档的也在10 万元以上，高档的可达数百万元。由于该类扫描仪一次只能扫描一个点，所以扫描仪速度较慢，扫描一幅图花费几十分钟甚至几个小时是很正常的事情。笔式扫描仪笔式扫描仪又称为扫描笔，是
34、2000 年左右出现的产品，市场上很少见到。该扫描仪外型与一支笔相似，扫描宽度大约只有四号汉字相同，使用时，贴在纸上一行一行的扫描，主要用于文字识别，具体将来能够获得如何的发展目前还不清楚。实物扫描仪真正的实物扫描仪并不是我们市场上见到的有实物扫描能力的平板扫描仪，其结构原理类似于数码相机， 不过是固定式结构，拥有支架和扫描平台，分辨率远远高于市场上常见的数码相机，但一般只能拍摄静态物体，扫描一幅图像所花费的时间与扫描仪相当。3D 扫描仪真正的 3D 扫描仪也不是我们市场上见到的有实物扫描能力的平板扫描仪，其结构原理也与传统的扫描仪完全不同，其生成的文件并不是我们常见的图像文件，而是能够精确描
35、述物体三维结构的一系列坐标数据，输入3DMAX中即可完整的还原出物体的3D 模型，由于只记录物体的外型， 因此无彩色和黑白之分。从结构来讲， 这类扫描仪分为机械和激光两种，机械式是依靠一个机械臂触摸物体的表面，以获得物体的三维数据，而激光式代替机械臂完成这一工作。 三维数据比常见图像的二维数据庞大得多，因此扫描速度较慢，视物体大小和精度高低，扫描时间从几十分钟到几十个小时不等。扫描元件扫描仪的核心部分是完成光电转换的部件 扫描元件 （也称为感光器件）。目前市场上扫描仪所使用的感光器件有四种：电荷藕合元件CCD（硅氧化物隔离CCD 和半导体隔体CCD）、接触式感光器件CIS、光电倍增管PMT 和
36、互补金属氧化物导体CMOS 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 40 页 - - - - - - - - - 13 四种扫描元件中，光电倍增管的成产成本最高，少则几十万元，而且扫描速度很慢，一张图往往需要几十分钟的时间，所以光电倍增管只用在最专业的鼓式扫描仪上。而CCD 和CIS 的生产成本相对较低，扫描速度相对较快，扫描效果能满足大部分工作的需要，所以CCD 或 CIS 的扫描仪已成为许多家用、办公和SOHU 一族的选择。作为生产成本最低的CMOS 器件
37、，由于其扫描成像质量的限制，容易出现杂点，所以目前只使用在名片扫描仪上。附：常用扫描仪感光器件性能一览表：由于不同的扫描元件会对最终的扫描效果造成不同的影响，所以我们在选购扫描仪的时候，不妨关注一下扫描仪用的是哪款感光器件，这将会对你选购带来事半功倍的效果。电荷藕合元件CCDCCD 英文全称： Charge Coupled Device 。这两种感光器件与我们日常使用的半导体集成电路相似， 在一片硅晶片集成了几千到几万个光电三极管，这些光电三极管分为三列，分别用红绿蓝色的滤色镜罩住，从而实现彩色扫描。 光电三极管在受到光线照射时可以产生电流，经放大后输出。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下
38、载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 40 页 - - - - - - - - - 14 该类感光器件近年性能提高很大，其高端产品的性能已经接近低档的光电倍增管，但由于数千个光电三极管的距离很近（微米级），并且各三极管之间的绝缘是依靠半导体PN 结来的绝缘。 隔离电阻较小，因此，在各光电三极管之间存在着明显的漏电现像，使各感光单元的信号产生相互干扰，降低了扫描仪的实际清晰度。为了改善这一情况，现在可以采用硅氧化物隔离技术，也就是说，在器件加工过程中，将各个光电三极管之间的半导体单晶硅用SiO2(二
39、氧化硅 )替代，由于SiO2 是非常好的绝缘材料，几乎杜绝了光电三极管之间的漏电现像，因而在两台扫描仪性能指标相同的情况下，使用硅氧化物隔离CCD 的扫描仪的实际清晰度将有一个质的飞跃。不过，这种技术产品的生产成本要比半导体隔离技术产品的生产成本高出几倍，因此，目前只能用在5000 元以上的专业级扫描仪之中。而目前市场上的几乎所有家用和办公用扫描仪，都是采用半导体隔离的CCD ，性能不可能不受到影响。接触式感光器件接触式感光器件CIS（Contact Image Sensor）与 CCD 技术几乎是同时出现的，它使用的感光材料一般是我们用来制造光敏电阻的硫化镉，它很容易制成一条长的阵列，而且生
40、产成本只有半导体隔离CCD 的 1/3，当时主要是用在低档黑白手持式扫描仪和传真机上，由于尺寸太大， 无法使用镜头成像，只能依靠贴近目标来识别目标，因此光学分辨率最高只能达到 200dpi，到 1994 年前后， 随着扫描仪彩色化、高精度化，接触式感光器件本身噪声大，动态范围小，精度低的缺陷暴露无疑，迅速从扫描仪市场上销声匿迹了。在其后的几年中，我们只能在传真机上看到它的身影。出现转机是在1998 年，当时国际扫描仪市场的竞争非常激烈，各大厂家都使出了降价的法宝， 造成了扫描仪生产厂商的行业性亏损。一些厂家开始重新搬出接触式感光器件，经过改进，使其分辨率达到了600 dpi，然后冠以CIS 技
41、术名称，以新技术的面目推向市场，居然取得了相当的成功。不过就性能而言， 接触式感光器件存在着严重的先天不足，首先由名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 40 页 - - - - - - - - - 15 于不能使用镜头， 只能贴近稿件扫描，其实清晰度远远达不到标称的指标，同时硫化镉光敏电阻本身漏电很大，各感光单元之间干扰严重，进一步降低了清晰度，而且由于无法实现同时制造三条平行的感光单元同时实现三色扫描，接触式感光器件不能使用常用的冷阴极灯管，而不得不使用发光
42、二极管（LED ）阵列作为光源，这种光源无论在光色还是在光线的均匀度上都是比较差的。而且由于LED 阵列是由数百个发光二极管组成，一旦有一个损坏就意味着整个阵列的报废，这种产品的寿命比较短，而且感光器件的温度系数很大，周围环境温度的变化对扫描仪的扫描结果产生很大影响，因此，你若想获得一个稳定的扫描结果，最好在一个温度恒定的房间内工作。光电倍增管光电倍增管： PhotoMultiplier Tube ，简称 PMT ，是灵敏度极高， 响应速度极快的光探测器。这种扫描器件实际上是一种电子管，感光的材料主要是金属铯的氧化物，其中并掺杂了其他一些活性金属（例如镧系金属）的氧化物进行改性，以提高灵敏度和
43、修正光谱曲线，用这材料制成的光电阴极射线管，在光线的照射下能够发射电子，我们可以称之为光电子，它经栅极加速放大后去冲击阳极，最终形成了电流。在各种感光器件中，光电倍增管是性能最好的一种，无论在灵敏度、 噪声系数还是动态范围上都遥遥领先于其他的感光器件，更难能可贵的是它的输出信号在相当大范围内保持着高度的线性输出，使输出信号几乎不用做任何修正就可以直接获得很准确的色彩还原。同时，光电倍增管在各种感光器件中的生产成本是最高的，而且由于一次只能扫描到一个像素，因此扫描速度很慢，扫描一张图往往需要几十分钟。因此，光电倍增管现在只用在最专业的鼓式（大滚筒）的扫描仪之上，这种扫描仪的价格非常高昂，少则几十
44、万元，多则上百万元，是一种可望而不可及的贵族产品，不适合于一般家庭使用。最大幅面最大幅面指的是扫描仪最大的扫描尺寸范围，这个范围取决于扫描仪的内部机构设计和扫描仪的外部物理尺寸。以平台式扫描仪为例（扫描幅面与扫描仪的外形尺寸相差不大），A4 幅面是最常见的一种，扫描原稿的原始输入尺寸最大可以是A4（21cm 29.7cm）大小。当然， 在扫描范围文本框 （直接输入尺寸数字或用鼠标调整）中可以自行设定扫描区域的大小。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 40 页
45、 - - - - - - - - - 16 扫描图像的输出尺寸大小一般通过扫描缩放倍率来控制。部分扫描应用软件有输出尺寸的设置，可以得到更为精确的尺寸。采用50%的缩放倍率，扫描输出的图像尺寸会缩小一半，图像分辨率会增加一倍（单位面积中的有效像素点增加一倍）。采用 200%的缩放倍率， 输出图像的尺寸会放大一倍，图像分辨率下降，图像变得粗糙。扫描仪的放大倍率设得过高，有些扫描仪会自动启用插值处理，当然产生的负面影响是使图像的存档文件会成倍加大。在底片扫描时经常采用较大的放大倍率，用以满足客户的放大需求。该类扫描必设置很高的扫描分辨率，才能保证放大图像的单位面积的图像信息量。光学分辨率在了解光学
46、分辨率之前应首先明确扫描仪的分辨率分为光学分辨率和最大分辨率，由于最大分辨率相当于插值分辨率，并不代表扫描仪的真实分辨率，所以我们在选购扫描仪时应以光学分辨率为准。光学分辨率是指扫描仪物理器件所具有的真实分辨率。而且，扫描仪的光学分辨率是用两个数字相乘，如600*1200 线，其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率，例如一个具有5000 个感光单元的CCD 器件，用于A4 幅面扫描仪，由于A4 幅面的纸张宽度是8.3 英寸，所以，该扫描仪的光学分辨率就是5000/8.3=600dpi ，换句话说，该扫描仪的光学分辨率是600dpi。后面一数字则代表扫描仪的纵向分辨率或是机械分辨率，是扫描仪所用步
47、进电机的分辨率，扫描仪的步进电机的精度与扫描仪的横向分辨率相同，但由于各种机械因素的影响，扫描仪的实际精度（步进电机的精度）将远远达不到横向分辨率的水平，一般来说。扫描仪的纵向分辨率是横向分辨率的两倍，有时甚至是四倍。如：600*1200dpi 。但有一点要注意：有的厂家为了显示自已的扫描仪精度高，将600*1200dpi 写成 1200*600dpi ，因此在判断扫描仪光学分辨率时，应以最小的一个为准。最大分辨率在了解最大分辨率之前应首先明确扫描仪的分辨率分为光学分辨率和最大分辨率，由于最大分辨率相当于插值分辨率，并不代表扫描仪的真实分辨率，所以我们在选购扫描仪时应以光学分辨率为准。最大分辨
48、率又称为插值分辨率或软件分辨率，是通过数学算法增大图像分辨率的方法，但我们在实际购买中要以光学分辨率为准，在光学分辨率相同的条件下，最大分辨率只能作为参考。目前最大分辨率的算法大致分为三种：补点法： 就是说如果两个像素之间需要加一个点，就用第一个像素的数据作为这个点的值，这个算法的优点是运算量小，速度快，但效果差，容易造成马赛克现像。平均值法： 就是说如果两个像素之间需要加一个点，就是用这两个点的平均值作为这个点的值，这种算法的效果比补点法要好得多。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
49、 - - 第 16 页，共 40 页 - - - - - - - - - 17 二次乘方法： 这个算法是各种算法中效果最好的算法，也是运算最复杂的算法，为了得到两个像素之间新增的点的数值，需要取该像素前后左右各两个点的数值，模拟出这四个点数据变化的规律的曲线，从而获得这个点的数值。目前限于技术水平和扫描速度限制，多数扫描仪在横向插值时采用平均算法，纵向插值时采用补点法， 只有少数扫描仪在横向和纵向都采用平均值法。与之相比， 目前的图像处理软件普遍采用二次乘方作为插值算法，因此生成的图像效果明显好于扫描仪自身插值的效果，因此无论从效果角度还是速度角度讲，扫描时， 都不要使用超过扫描仪光学分辨率的
50、精度进行扫描，如确实需要提高扫描精度，可以使用软件进行放大，以获得更好的图像效果。色彩深度色彩深度又称色彩位数，是指扫描仪对图像进行采样的数据位数，也就是扫描仪所能辨析的色彩范围。目前有18 位、 24 位、 30 位、 36 位、 42 位和 48 位等多种。应该说，色彩位数越高，扫描仪越具有提高扫描效果还原度的潜力。但是否色彩位数越高， 扫描效果越好呢？不是这样的。首先要考虑色彩位数的来源，扫描仪的色彩位数和色彩还原效果取决于如下的几个方面：感光器件的质量，数模转换器的位数，色彩校正技术的优劣，扫描仪的色彩输出位数。CCD 质量感光器件的质量好坏是决定扫描仪扫描质量的最关键因素，其主要指标