掃描儀是除鍵盤和鼠標(biāo)之外被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)的輸入設(shè)備。你可以利用掃描
儀輸入照片建立自己的電子影集;輸入各種圖片建立自己的網(wǎng)站;掃描手寫信函再用
E-mail發(fā)送出去以代替?zhèn)髡鏅C(jī);還可以利用掃描儀配合OCR軟件輸入報紙或書籍的內(nèi)容，免除鍵盤輸入漢字的辛苦。所有這些為我們展示了掃描儀不凡功能，它使我們在辦公、學(xué)習(xí)和娛樂等各個方面提高效率并增進(jìn)樂趣。 

　　 在選購掃描儀時，我們常常遇到許多難懂的專業(yè)技術(shù)名詞，如光學(xué)分辨率(光學(xué)解析度)、最大分辨率(最大解析度)、色彩分辨率(色彩深度)、掃描模式、接口方式(連接界面)等等。

　　 在使用掃描儀當(dāng)中，又會遇到到掃描速度慢，占用硬盤空間多，以及一些不知所云的設(shè)置等諸多困擾。然而說明書提供給我們的操作指導(dǎo)并不能讓所有的人成為應(yīng)用專家，即使照著說明書去進(jìn)行某些設(shè)置，也不知道為什么要這樣做，這無疑給我們用好用巧機(jī)器帶來了障礙。 

　　 本文針對這些問題，從掃描儀的基本結(jié)構(gòu)入手，闡述它的工作原理，使我們對每一項設(shè)置或操作都道原因，在應(yīng)用水平上有一個提高。

一、掃描儀的工作原理 

　　 掃描儀是圖像信號輸入設(shè)備。它對原稿進(jìn)行光學(xué)掃描，然后將光學(xué)圖像傳送到光電轉(zhuǎn)換器中變?yōu)槟M電信號，又將模擬電信號變換成為數(shù)字電信號，最后通過計算機(jī)接口送至計算機(jī)中。 

　　 掃描儀掃描圖像的步驟是:首先將欲掃描的原稿正面朝下鋪在掃描儀的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者圖紙照片;然后啟動掃描儀驅(qū)動程序后，安裝在掃描儀內(nèi)部的可移動光源開始掃描原稿。為了均勻照亮稿件，掃描儀光源為長條形，并沿y方向掃過整個原稿;照射到原稿上的光線經(jīng)反射后穿過一個很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，又經(jīng)過一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡，經(jīng)過棱鏡和紅綠藍(lán)三色濾色鏡得到的RGB三條彩色光帶分別照到各自的CCD上，CCD將RGB光帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電子信號，此信號又被A/D變換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電子信號。 

　　 至此，反映原稿圖像的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)能夠接受的二進(jìn)制數(shù)字電子信號，最后通過串行或者并行等接口送至計算機(jī)。掃描儀每掃一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動，在計算機(jī)內(nèi)部逐步形成原稿的全圖。

　　 在掃描儀獲取圖像的過程中，有兩個元件起到關(guān)鍵作用。一個是CCD，它將光信號轉(zhuǎn)換成為電信號;另一個是A/D變換器，它將模擬電信號變?yōu)閿?shù)字電信號。這兩個元件的性能直接影響掃描儀的整體性能指標(biāo)，同時也關(guān)系到我們選購和使用掃描儀時如何正確理解和處理某些參數(shù)及設(shè)置。 

　　1.什么是CCD 

　　 CCD是Charge Couple Device的縮寫，稱為電荷耦合器件，它是利用微電子技術(shù)制成的表面光電器件，可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能。 
　　 CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛，只不過攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD，即包括x、y兩個方向用于攝取平面圖像，而掃描儀中使用的是線性CCD，它只有x一個方向，y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來完成。 
　　 CCD芯片上有許多光敏單元，它們可以將不同的光線轉(zhuǎn)換成不同的電荷，從而形成對應(yīng)原稿光圖像的電荷圖像。如果我們想增加圖像的分辨率，就必須增加CCD上的光敏單元數(shù)量。實(shí)際上，CCD的性能決定了掃描儀的x方向的光學(xué)分辨率。

　　2.什么是A/D變換器 

　　 A/D變換器是將模擬量(Analog)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量(Digital)的半導(dǎo)體元件。從CCD獲取的電信號是對應(yīng)于圖像明暗的模擬信號，就是說圖像由暗到亮的變化可以用從低到高的不同電平來表示，它們是連續(xù)變化的，即所謂模擬量。 
　　 A/D變換器的工作是將模擬量數(shù)字化，例如將0至1V的線性電壓變化表示為0至9的10個等級的方法是:0至小于0.1V的所有電壓都變換為數(shù)字0、0.1至小于0.2V的所有電壓都變換為數(shù)字1……0.9至小于1.0V的所有電壓都變換為數(shù)字9。實(shí)際上，A/D變換器能夠表示的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。 
　　 如果掃描儀說明書上標(biāo)明的灰度等級是10bit，則說明這個掃描儀能夠?qū)D像分成1024個灰度等級，如果標(biāo)明色彩深度為30bit，則說明紅、綠、藍(lán)各個通道都有1024個等級。顯然，該等級數(shù)越高，表現(xiàn)的彩色越豐富。

二、掃描儀的性能 

　　 掃描儀的主要性能指標(biāo)有x、y方向的分辨率、色彩分辨率(色彩位數(shù))、掃描幅面和接口方式等。各類掃描儀都標(biāo)明了它的光學(xué)分辨率和最大分辨率。分辨率的單位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的縮寫，意思是每英寸的像素點(diǎn)數(shù)。 

　　1.什么是光學(xué)分辨率 

　　 光學(xué)分辨率是指掃描儀的光學(xué)系統(tǒng)可以采集的實(shí)際信息量，也就是掃描儀的感光元件——CCD的分辨率。例如最大掃描范圍為216mm×297mm(適合于A4紙)的掃描儀可掃描的最大寬度為8.5英寸(216mm)，它的CCD含有5100個單元，其光學(xué)分辨率為5100點(diǎn)/8.5英寸=600dpi。常見的光學(xué)分辨率有600×1200、1200×2400或者更高

2.什么是最大分辨率 

　　 最大分辨率又叫做內(nèi)插分辨率，它是在相鄰像素之間求出顏色或者灰度的平均值從而增加像素數(shù)的辦法。內(nèi)插算法增加了像素數(shù)，但不能增添真正的圖像細(xì)節(jié)，因此，我們應(yīng)更重視光學(xué)分辨率。

　　3.什么是色彩分辨率 

　　 色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色階，總之都是表示掃描儀分辨彩色或灰度細(xì)膩程度的指標(biāo)，它的單位是bit(位)。 
　　 色彩位確切的含義是用多少個位來表示掃描得到的一個像素。例如:1bit只能表示黑白像素，因為計算機(jī)中的數(shù)字使用二進(jìn)制，1bit只能表示兩個值(21=2)即0和1，它們分別代表黑與白。8bit可以表示256個灰度級(28=256)，它們代表從黑到白的不同灰度等級。24bit可以表示16777216種色彩(224=16777216)，其中紅(R)綠(G)藍(lán)(B)各個通道分別占用8bit，它們各有2^8=256個等級，一般稱24bit以上的色彩為真彩色，當(dāng)然還有采用30bit、36bit、42bit的機(jī)種。 
　　 從理論上講，色彩位數(shù)越多，顏色就越逼真，但對于非專業(yè)用戶來講，由于受到計算機(jī)處理能力和輸出打印機(jī)分辨率的限制，追求高色彩位給我們帶來的只會是浪費(fèi)。 

　　4.什么是TWAIN 

　　 TWAIN(Technology Without An Interesting Name)是掃描儀廠商共同遵循的規(guī)格，是應(yīng)用程序與影像捕捉設(shè)備間的標(biāo)準(zhǔn)接口。只要是支持TWAIN的驅(qū)動程序，就可以啟動符合這種規(guī)格的掃描儀。 
　　 例如在Microsoft Word中就可以啟動掃描儀，方法是打開菜單欄的“插入”→“圖片”→“來自掃描儀”。利用Adobe Photoshop也可以做到這一點(diǎn)，方法是打開“File”→“Import”→“Select TWAIN_32 Source”。 

　　5.什么是接口方式 

　　 接口方式(連接界面)是指掃描儀與計算機(jī)之間采用的接口類型。常用的有USB接口、SCSI接口和并行打印機(jī)接口。SCSI接口的傳輸速度最快，而采用并行打印機(jī)接口則更簡便。 

三、掃描儀的應(yīng)用 

　　 1.選擇原稿類型 

　　 掃描儀驅(qū)動程序的用戶界面會提供掃描原稿類型的選擇菜單。“文件”適用于白紙黑字的原稿，掃描儀會按照1個位來表示黑與白兩種像素，這樣會節(jié)省磁盤空間。“雜志和書籍”則適用于既有圖片又有文字的圖文混排稿樣，掃描該類型兼顧文字和具有多個灰度等級的圖片。“照片”適用于掃描彩色照片，它要對紅綠藍(lán)三個通道進(jìn)行多等級的采樣和存儲。 
　　 進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇可以在滿足要求的情況下節(jié)省磁盤空間，不同的掃描儀，可能會提供不同的原稿類型選擇。 

　　 2.分辨率與文件大小 

　　 一般的掃描應(yīng)用軟件都可以在你預(yù)覽原始稿樣時自動計算出文件大小，但了解文件大小的計算方法更有助于你在管理掃描文件和確定掃描分辨率時作出適當(dāng)?shù)倪x擇。 
　　 二值圖像文件的計算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(掃描分辨率)2/8。彩色圖像文件的計算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(掃描分辨率)2×3。例如用彩色RGB方式掃描一幅普通彩色照片(3R 3.5×5英寸)，掃描分辨率為300DPI，那么得到的圖像文件長度為5×3.5×3002×3=4725000字節(jié)即4.7MB(這個計算公式假設(shè)每一種顏色的色深是8位并且沒有考慮圖片的存儲時的壓縮算法，實(shí)際文件大小會因保存文件的格式差異與使用的色深有很大的不同)。 

　　 3.選擇掃描分辨率 

　　 掃描分辨率=放大系數(shù)×打印分辨率/N (N為打印機(jī)噴頭色數(shù))。 
　　 掃描分辨率越高得到的圖像越清晰，但是考慮到如果超過輸出設(shè)備的分辨率，再清晰的圖像也不可能打印出來，僅僅是多占用了磁盤空間，沒有實(shí)際的價值。因此選擇適當(dāng)?shù)膾呙璺直媛示秃苡斜匾?/p>

　　 4.使用OCR軟件 

　　 OCR是字符識別軟件的簡稱，它是英文Optical character recognition的縮寫，原意是光學(xué)字符識別。它的功能是通過掃描儀等光學(xué)輸入設(shè)備讀取印刷品上的文字圖像信息，利用模式識別的算法，分析文字的形態(tài)特征從而判別不同的漢字。 
　　 中文OCR一般只適合于識別印刷體漢字。使用掃描儀加OCR可以部分地代替鍵盤輸入漢字的功能，是省力快捷的文字輸入方法。 

掃描儀故障小集錦 

　　問:將HP PhotoSmart掃描儀的電源及連接線暫時拔掉，再重新接上或換到另一計算機(jī)上使用，發(fā)現(xiàn)掃描的圖像變的較不清楚 
　　答:在你做了以上動作之后，應(yīng)做掃描儀的校正工作。以下是校正步驟:點(diǎn)選"開始"->"設(shè)置"->"控制面板"，雙擊"PhotoSmart&nbs