تحقیق درباره اسکنر

اسکنر یکی از تجهیزات جانبی مهم در کامپیوتر محسوب می گردد . کاربرانی که با تصاویر سروکار داشته و تمایل به نشر حرفه ای آنان را دارند، می توانند با استفاده از اسکنر تصاویر مورد نظر خود را اسکن و در ادامه پس از ایجاد محتوی دیجیتال ، با بکارگیری نرم افزارهای ویرایش تصاویر،عملیات دلخواه خود را بر روی تصاویر انجام دهند . در صورتیکه قصد ارسال یک عکس که توسط دوربین های معمولی ( غیردیجیتال ) گرفته شده است را برای دوستان خود از طریق یک نامه الکترونیکی داشته باشیم ، می بایست در ابتدا عکس مورد نظر را بکمک اسکنر ، پویش و پس از تبدیل به محتوی دیجیتال ، آن را بعنوان یک فایل ضمیمه همراه نامه الکترونیکی ارسال نمود. در مواردیکه قصد ایجاد یک نسخه دیجیتال از اطلاعات را داشته باشیم ( مثلا" جزوات درسی ، کتب و ... ) ، می توان از اسکنر استفاده نمود. ( پس از اسکن متون و تبدیل آن به محتوی دیجیتال ، امکان ویرایش آنان نیز فراهم می گردد ). در این مقاله قصد داریم به برخی از پرسش های متداول در زمینه انتخاب یک اسکنر پاسخ داده و از این رهگذر با ضوابط و معیارهای انتخاب مناسب یک اسکنر بیشتر آشنا شویم .

جایگاه اسکنر
انتخاب یک اسکنر به عواملی متفاوتی نظیر : کیفیت خروجی ، سرعت و قیمت بستگی دارد. خوشبختانه اکثر اسکنرهائی که دارای قیمت متعادل و مناسبی می باشند از امکانات پیشرفته ای نظیر: دقت 2400 نقطه در اینچ ( dpi ) ، آداپتورهای transparency و پورت های USB 2.0 بهره می گیرند . اغلب اسکنرهائی که با کاربرد خانگی و غیرحرفه ای طراحی شده اند، دارای دقت تصویری معادل 2400 نقطه در اینچ بوده که کاربران را قادر می سازد با کیفیت مناسب، تصاویر مورد نظر خود را اسکن نمایند. تولید کنندگان در مقابل ایجاد تغییرات در عناصر سخت افزاری استفاده شده در اسکنرها( عناصر کلیدی ) ، سعی می نمایند با ارائه امکانات جانبی، زمینه استفاده آسان از آنان را فراهم نمایند . مثلا" شرکت HP ، با افزودن یک تغذیه کننده عکس 4 در 6 اینچ ، امکان اسکن سریع تصاویر را در اختیار کاربران قرار داده است . اکثر سیستم های عامل جدید ، دارای امکانات مناسب نرم افزاری بمنظور حمایت و بکارگیری پتانسیل های ارائه شده توسط اسکنرها می باشند .

ویژگی ها ی مهم
از مهمترین ویژگی های مرتبط با اسکنر ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :
دقت لامپ تصویر : بمنظور اسکن و استفاده از تصاویر در صفحات وب و یا چاپ تصاویر 3 در 5 و یا 4 در 6 ، دقت 100 نقطه در اینچ کافی خواهد بود. برای اسکن متن با استفاده از OCR)Optical character recognition ) ، دقت 300 نقطه در اینچ استاندارد بوده و کفایت خواهد کرد .در صورتیکه قصد ایجاد تصاویر بزرگتر ( 8 در 10 اینچ ) و یا بزرگنمائی تصاویر کوچکتر وجود داشته باشد ، می بایست اسکنری با دقت 1200 یا 2400 نقطه در اینچ انتخاب گردد . تصاویری که دارای دقت بیشتری می باشند ، از انعطاف مناسبی در زمان ویرایش برخوردار بوده و فضای بمراتب بیشتری را در زمان ذخیره شدن بر روی هارد دیسک ، اشغال خواهند کرد. مثلا" یک تصویر 4 در 6 اینچ که دارای دقت 1200 نقطه در اینچ می باشد ، فضائی معادل 25 مگابایت را اشغال خواهد کرد . بمنظور اسکن اینگونه تصاویر، زمان زیادی نیز صرف خواهد شد .
آداپتور transparency . در زمان اسکن اسلاید و یا فیلم به یک آداپتور transparency نیاز خواهد بود ( یک منبع نور که در بین فیلم تابانده می شود ). آداپتورهای فوق ، می توانند بهمراه اسکنر( جزء لاینفک در زمان ساخت ) و یا بعنوان یک ماژول جداگانه ارائه گردند .
تغذیه کننده اتوماتیک سند ( ADF ) : بمنظوراسکن متون با حجم بالا و یا تصاویری که طول آنان زیاد می باشد( بیش از سطح اسکنر ) ، استفاده از یک تغذیه کننده اتوماتیک سند ، مفید خواهد بود. شرکت های HP و میکروتک ، در برخی از مدل های جدید خود از ADF)Automatic document feeder) استفاده نموده اند .
اینترفیس : بموازات ارائه مادربردهائی که دارای پورت USB 2.0 می باشند ، تولید کنندگان اسکنر نیز اقدام به ارائه اسکنرهائی نموده اند که از پورت فوق بمنظور ارتباط با کامپیوتر استفاده می نمایند . ( در صورت عدم وجود پورت USB 2.0 می توان از پورت USB 1.0 استفاده نمود ) . در آزمایشات انجام شده بر روی برخی از اسکنرهائی که از پورت USB 2.0 جهت ارتباط با کامپیوتر استفاده می نمایند ، تفاوت سرعت مشهودی ، ملاحظه نگریده است . سرعت و قیمت اسکنرهائی که امکان استفاده از پورت های Firewire را دارا می باشند ، بمراتب بیشتر می باشد.
عمق رنگ : تعداد رنگ داده که اسکنر قادر به تشخیص و ذخیره سازی آنان می باشد را عمق رنگ گفته و بر حسب بیت در هر پیکسل ، اندازه گیری می گردد . با توجه به اینکه ، اسکنر معمولا" قادر به اخذ داده ئی بمرابت بیش از میزانی است که درایو آن می تواند ذخیره نماید ،یک شناسه دیگر به مشخصه عمق بیت اضافه می شود . نظیر : 48 بیت داخلی و یا رنگ سخت افزاری ، که مشخص کننده میزان داده ئی است که اسکنر قادر به تشخیص آنان می باشد و خارجی یا True Color که مشخص کننده میزان داده ئی است که درایو اسکنر قادر به ذخیره سازی آنان می باشد. در اکثر موارد ، استفاده از 24 بیت خارجی عمق رنگ ، کفایت خواهد کرد.
تکنولوژی سنسور : اسکنرهای صفحه تخت ، دارای یکی از دو نوع تکنولوژی سنسور می باشند : تکنولوژی اول ، Charge couple device)CCD) و تکنولوژی دوم Contact Image sensor)CIS) ، نامیده می شود . CCD یک تکنولوژی قدیمی تر بوده که از آن در دوربین های دیجتال نیز استفاده می گردد . تکنولوژی CIS اخیرا" در اسکنرها استفاده و یک رویکرد جدید در این زمینه می باشد .کیفیت تصاویر اسکن شده توسط تکنولوژی CIS ، پائین تر است بوده ولی در مقابل ، اسکنرهائی که از تکنولوژی فوق استفاده می نمایند ، کوچکتر شده و میزان برق مصرفی آنان بمراتب کمتر از اسکنرهائی است که از تکنولوژی CCD استفاده می نمایند.
نوع اسکنر : اکثر اسکنرهای موجود ،از نوع تخت می باشند . علت این نامگذاری بدلیل این است که سطح اسکن بصورت تخت می باشد . در اسکنرهای فوق ، تصویر مورد نظر برای اسکن بر روی سطحی تخت و بین صفحه ای شیشه ای و درب اسکنر قرار می گیرد . ( نظیر دستگاه کپی ) . علاوه بر اسکنرهای تخت ، اسکنرهای دیگری نیز وجود دارد . اسکنرهای Sheet-fed ، اسکنرهای دستی ، اسکنرهای عکس و تجهیزات جانبی چندکاره شامل ترکیب چاپگر ، اسکنر و فاکس درون یک دستگاه ، نمونه هائی از سایر اسکنرهای موجود می باشد . اسکنرهای Sheet-fed با توجه به نیاز کاربران مطرح و بسرعت متداول گردیدند. کاربرد اصلی اسکنرهای فوق ، اسکن متون می باشد .
نرم افزار : تمامی اسکنرها بهمراه نرم افزارهای لازم بمنظور خواندن یک شی ، گرفتن تصویر و انتقال آن به درون کامپیوتر عرضه می گردند . پس از ارسال یک تصویر به درون کامپیوتر ، ممکن است با توجه به نوع نیاز خود ( تغییر اندازه ، ویرایش ، افکت ، تنظیم نور و رنگ ) ، به نرم افزارهای دیگری نیاز باشد . اکثر اسکنرها بهمراه نسخه هائی از نرم افزارهای ویرایش تصاویر ارائه شده اند. تعداد زیادی از اسکنرها نیز بهمراه یک نرم افزار OCR ارائه می گردند . با استفاده از نرم افزار فوق ، می توان یک متن نوشته شده را اسکن و آن را به متن مورد نظر بمنظور ویرایش در کامپیوتر تبدیل نمود .

تشریح مشخصات
پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک اسکنر در نظر گرفت :
دقت و وضوح تصویر
حداقل : 600 در 1200 نقطه در اینچ پیشنهادی : 1200 در 2400 تا 2400 در 4800 حداکثر : 1200 در 2400 تا 2400 در 4800
دقت ، نشاندهنده جزئیات محتوی دیجیتال می باشد . میزان دقت هر اندازه که بیشتر باشد ، تصویر از کیفیت و شفافیت بیشتری برخوردار خواهد بود. اهمیت دقت در یک تصویر ، زمانی بیشتر هویدا می گردد که قصد بزرگ نمودن یک تصویر وجود داشته باشد .

ناحیه اسکن
حداقل : 5 / 8 در 7 /11 اینچ پیشنهادی : 5 / 8 در 7 / 11تا 5 / 8 در 14 ا ینچ حداکثر : 5 / 8 در 7 /11 تا 5 / 8 در 14 اینچ
اکثر کاربران حرفه ای ممکن است نیازمند اسکن تصاویر بزرگتر باشند. بدیهی است که وجود یک ناحیه بزرگتر اسکن ، امکان اسکن کتب بزرگتر ، نقشه ها ، روزنامه ها و سایر موارد مشابه را فراهم می نماید.

تکنولوژی هد اسکن
حداقل : CIS یا CCD پیشنهادی : CCD حداکثر : CCD
اسکنرهائی که از تکنولوژی CCD استفاده می نمایند ، متداولتر بوده و کیفیت تصاویر اسکن شده توسط آنان نیز بمراتب بهتر می باشد . اسکنرهائی که از تکنولوژی CIS استفاده می نمایند ، کوچکتر از اسکنرهای CCD بوده و اغلب دارای کابل جداگانه برق نبوده و از کابل USB برای ارتباط با کامپیوتر استفاده می نمایند . در صورتیکه اسکنرهای فوق را از طریق یک کابل جداگانه و مختص این کار به کامپیوتر متصل نمائیم ، سرعت آنان بیشتر بوده و شفافیت تصویر نیز بهبود خواهد یافت . این نوع اسکنرها دارای تغدیه کننده اتوماتیک نیز می باشند.

پورت های اسکنر
حداقل : USB1.1, Parallel پیشنهادی : USB1.1, USB 2.0 Parallel, IEEE1394 حداکثر : USB2.0, IEEE 1394, SCSI
کامپیوترهای شخصی می بایست دارای یک پورت سازگار بمنظور اتصال به اسکنر می باشند . اکثر اسکنرها بهمراه یک پورت USB 1.1 عرضه می گردند( پورت فوق سرعت مناسب برای کارهای با حجم کوچک را دارا می باشد ) . برخی دیگر از اسکنرها ، دو نوع اینترفیس پورت USB و موازی را حمایت می نمایند( بمنظور امکان کار با کامپیوترهای قدیمی ) . صرفا" کامپیوترهائی که دارای مادربردهائی با پورت USB 2.0 می باشند ، می توانند از اسکنرهای شامل پورت USB 2.0 استفاده نمایند ( سرعت پورت های USB 2.0 بمراتب بیشتر از USB 1.1 است ) .

نکاتی دررابطه با تهیه اسکنر
اسکنرهای نخت پاسخگوی اکثر کارها می باشند . استفاده از اسکنرهای تخت آسانتر بوده و دارای قابلیت لازم در رابطه با اکثر کاربردها ،می باشند .
استفاده از اسکنرهای دستی در جایگاه خاص خود . اسکنرهای دستی برای کاربرانی که قصد اسکن مطالب کوتاه خود را دارند، بسیار مناسب می باشند. مثلا" دانشجویان و وکلا می توانند با استفاده از این نوع از اسکنرها ،اطلاعات مورد نظر خود را بسرعت اسکن نمایند.
استفاده از اسکنرهائی با دقت 1200 نقطه در اینچ . قیمت این نوع اسکنرها در مقایسه با سایر اسکنرهای اندکی بیشتر بوده ولی قابلیت آنان زمانی مشخص می گردد که قصد اسکن نمودن تصاویر و در ادامه چاپ آنان وجود داشته باشد. در چنین مواردی رنگ ها ی استفاده شده در تصاویر دارای کیفیت بسیار مناسبی خواهند بود.
بررسی لازم در خصوص پورت های USB . تقریبا" تمامی اسکنرها قادر به برقراری ارتباط با کامپیوتر از طریق پورت USB می باشند . تمامی کامپیوترهای عرضه شده در دو سال اخیر ، دارای یکی از انواع پورت های USB می باشند . در کامپیوترهای قدیمی این نوع پورت ها وجود ندارد. در صورتیکه کامپیوتر دارای پورت USB نباشد ، می بایست از اسکنرهائی استفاده نمود که از طریق پورت موازی به کامپیوتر متصل می گردند. بدیهی است که در چنین مواردی سرعت اسکنرها نسبت به اسکنرهائی که از پورت USB استفاده می نمایند ، کمتر خواهد بود. اسکنرهائی که دارای پورت USB 2.0 می باشند ، دارای سرعت بمراتب بالاتری می باشند . در صورتیکه سیستم موجود قابلیت استفاده از پورت USB 2.0 را دارا نمی باشد ، می توان در صورت امکان اقدام به تهیه یک سیستم جدید نمود و در صورتیکه شرایط فوق عملی نمی باشد ، می توان از کارت های USB 2.0 موجود استفاده تا شرایط استفاده از اسکنرهای شامل پورت USB 2.0 فراهم گردد .
استفاده از اسکنرهائی که دارای دکمه کنترلی اسکن می باشند . استفاده از اسکنرهائی که دارای قابلیت فوق ( دکمه از قبل برنامه نویسی شده ) می باشند، صرفه جوئی در زمان را بدنبال خواهند داشت . ( در مواردیکه تعداد اسناد مورد نظر برای اسکن زیاد می باشد ) .
مشخصات پیشرفته یک اسکنر زمینه تحقق کارهای بزرگ را فراهم می نماید . وجود مشخصات پیشرفته ای نظیر: تغذیه کننده اسناد ، تعدیل کننده شفافیت ، ابعاد مناسب صفحه اسکن، برای کاربرانی که از اسکنر بعنوان یک ابزار حیاتی در جهت انجام کارهای خود استفاده می نمایند، امری ضروری است . با استفاده از اسکنرهائی که دارای ابعاد بزرگتر می باشند ( ابعاد اسکن ) ، می توان تصاویر بزرگ ، روزنامه ها و سایر موارد مشابه را براحتی اسکن نمود . بنابراین لازم است با توجه به نوع استفاده ، اقدام به تهیه اسکنری نمود که تامین کننده تمامی اهداف حرفه ای باشد . بدیهی است بمنظور انجام کارهای بزرگ ، می بایست اسکنر پتاسیل های لازم را دارا باشد .
اسکنر یا پویشگر وسیله‌ای است برای تصویربرداری از سندی کاغذی.
اسکنرها دستگاه‌هایی برای ورود عکس یا متن به رایانه می‌باشند و کمپانیهای تولید کننده اسکنر همان کمپانیهای تولید کننده چاپگرها هستند. اسکنرها شمایلی مانند دستگاه فتوکپی دارند. در محفظه‌ای که در آن کاغذ قرار می‌گیرد تصویر یا متن مورد نظر در کامپیوتر وارد می‌شود. اگر ما بخواهیم متنی را وارد کامپیوتر کنیم باید تصویر را با برنامه‌ها و نرم افزارهای مخصوص تبدیل به متن کنیم. در پشت اسکنر دو خروجی وجود دارد که به یکی از آنها از طرف رایانه فیشی متصل می‌شود و به دیگری فیشی از طرف چاپگر متصل می‌شود. رنگ فیش خروجی اسکنر هم آبی است.

اسکنر نوری
یک دستگاه ورودی که با استفاده از تجهیزات نوری، کاغذ یا هر نوع سند دیگر را پویش کرده و الگوی تاریک وروشن (یا رنگی) حاصله را به سیگنال دیجیتال (رقومی) قابل استفاده برای نرم افزار تشخیص نویسه یا نرم افزار گرافیکی تبدیل می‌کند. متداولترین نوع پویشگرها، پویشگر مسطح است که اسناد به طور ثابت روی ان قرار می‌گیرندد و بخش پویش در طول آن حرکت می‌کند؛ به عبارتی این دستگاهها شبیه دستگاههای فتوکپی هستند. پویشگرهای دیگر، مانند دستگاههای دورنگار، برگه‌های کاغذ را به طرف داخل کشیده و از روی بخش پویش که ثابت است عبور می‌دهند. برخی از پویشگرهای تخصصی، با دوربین ویدئویی استاندارد کار می‌کنند. این نوع پویشگرها، سیگنال ویدئویی را به سیگنال دیجیتال (رقمی) قابل پردازش برای نرم افزار رایانه تبدیل می‌کنند. یکی از انواع متداول پویشگر، پویشگر دستی است که کاربر آن را در دست خود گرفته و روی سند می‌کشد. این پویشگرها ارزان قیمت هستند اما سطح پویش آنها به چند سانتی متر محدود می‌شود.

نحوه انتخاب يک اسکنر
اسکنر يکی از تجهيزات جانبی مهم در کامپيوتر محسوب می گردد . کاربرانی که با تصاوير سروکار داشته و تمايل به نشر حرفه ای آنان را دارند، می توانند با استفاده از اسکنر تصاوير مورد نظر خود را اسکن و در ادامه پس از ايجاد محتوی ديجتال ، با بکارگيری نرم افزارهای ويرايش تصاوير،عمليات دلخواه خود را بر روی تصاوير انجام دهند . در صورتيکه قصد ارسال يک عکس که توسط دوربين های معمولی ( غيرديجيتال ) گرفته شده است را برای دوستان خود از طريق يک نامه الکترونيکی داشته باشيم ، می بايست در ابتدا عکس مورد نظر را بکمک اسکنر ، پويش و پس از تبديل به محتوی ديجيتال ، آن را بعنوان يک فايل ضميمه همراه نامه الکترونيکی ارسال نمود. در موارديکه قصد ايجاد يک نسخه ديجيتال از اطلاعات را داشته باشيم ( مثلا" جزوات درسی ، کتب و ... ) ، می توان از اسکنر استفاده نمود. ( پس از اسکن متون و تبديل آن به محتوی ديجيتال ، امکان ويرايش آنان نيز فراهم می گردد ).  

اسکنرها چگونه کار می کنند؟
تا به حال چند بار برایتان پیش آمده است که بخواهید عکسی را برای کسی بفرستید؟ برای این کار از چه روشی استفاده کرده اید؟
اسکنرها چگونه کار می کنند؟ در واقع اسکنر یکی از لوازم جانبی رایانه است که برای انتقال اسناد و تصاویر دنیای حقیقی به درون رایانه و تبدیل آنها به صفر و یک به کار می رود. البته اسکنرها انواع مختلفی دارند اما به طور کلی فناوری به کار رفته در همه آنها شبیه به یکدیگر است.
برای اسکن کردن یک عکس ، شما در قدم اول آن عکس را روی صفحه شیشه ای اسکنر می گذارید، اما پس از آن چه اتفاقی می افتد؟ ابتدا عکس به وسیله یک لامپ گزنون روشن می شود. البته در اسکنرهای قدیمی تر از لامپهای فلورسنت معمولی استفاده می شد که از شفافیت تصویر کم می کرد. پس از این مرحله ، تصویر عکس به وسیله یک آیینه زاویه دار به آیینه دیگری منعکس می شود.
بعضی از اسکنرها 2 آیینه و برخی دیگر 3 آیینه دارند. هر یک از این آیینه ها، تعقر کمی دارند که باعث می شود تصویر منعکس شده در یک سطح کوچک تر متمرکز شود و در نتیجه وضوح تصویر بیشتر شود. آخرین آیینه ، تصویر را به یک لنز منعکس می کند. لنز تصویر را از طریق یک سری فیلتر که کارشان جدا کردن 3 رنگ قرمز ، آبی و سبز به کار رفته در تصویر است روی CCD یعنی مهمترین قسمت یک اسکنر و رایج ترین فناوری برای دریافت تصویر در اسکنرها متمرکز می کند.
در واقع هر اسکنر باید بتواند به نحوی تصویر را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند و CCD این کار را انجام می دهد. این بخش مجموعه ای از دیورهای نوری است که نور را به الکترون ها تبدیل می کند. این دیورها به نور حساس هستند و هر چه نوری که به یک دیور می تابد روشن تر باشد ، بار الکتریکی که در آن مکان جمع می شود هم بیشتر خواهد بود.
به این ترتیب رنگهای مختلف تصویر ، بسته به شدت روشنایی ای که دارند ، از طریق دیورهای CCD به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شوند و کل این مکانیزم شامل آیینه ها ، لنز ، فیلتر و CCD هد اسکن کننده تصویر را می سازند. این هد که به آرامی روی سند حرکت می کند به وسیله یک تسمه به موتوری پله ای متصل است که هد را به جلو می برد. هد اسکن کننده از یک طرف هم به یک میله متصل است که از ایجاد انحراف یا لغزش در مسیر هد ، هنگام خواندن تصویر جلوگیری می کند.
تنظیمات دقیق اجزای مختلف هد، به مدل اسکنر بستگی دارد ، اما اصول آن در تمام اسکنرها مشابه است. البته بجز این فناوری ، فناوری های دیگری هم برای ساخت اسکنر وجود دارد. اسکنرها از نظر شفافیت و وضوح تصویر باهم تفاوت دارند. این مساله به تعداد سنسورها در هر سطر CCD ، دقت موتور پله ای ، کیفیت لنز و نیز میزان روشنایی منبع نور بستگی دارد. اما اسکن کردن تصویر مرحله اول کار است. مرحله بعدی ، انتقال تصویر اسکن شده به رایانه است.
برای اتصال اسکنر به رایانه و انتقال تصویر راههای متفاوتی وجود دارد. ساده ترین راه اتصال از طریق پورت موازی است که البته کندترین روش ممکن هم است. روش استفاده از رابط SCSI است که یک رابط موازی با سرعت بالاست. راه سوم هم استفاده از پورت USB است. اسکنرهای USB سرعت خوبی دارند و کار کردن با آنها ساده است. روش آخر هم استفاده از Fire wire است که یک گذرگاه بسیار سریع محسوب می شود. البته این روش هزینه بیشتری هم دارد و برای تصاویر با کیفیت بسیار بالا و در مقیاس صنعتی استفاده می شود.