[硬體版轉錄]掃瞄器原理
發信人: "城北一風堂" <joe@interservice.com.tw>, 看板: Hardware
標 題: Re: 掃描器的原理
發信站: FICNET Internet News (Wed Jul 1 12:30:05 1998)
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寫起來很累,有興趣的趕快看,以後不寫了....
我們人類所看見的彩色影像,是由色溫5600k的太陽光,反射影像聚焦至視網膜而成的,而
太陽光(你要說是白光也可以)是由RGB(紅色,綠色,藍色)合成的,這當然是指人類可見光
的部分,不包含紫外線,紅外線,加碼射線等等.這裡有一個地方要注意,印刷的原色並不
是RGB,而是CMY(洋紅,靛藍,黃).所以印表機跟掃瞄器在分色的原理是不同的.
所以我們如果要擷取一個彩色影像的資料,必須分RGB三種顏色分別擷取,最後在合成一
個5600k反射下我們人類所看見的影像.掃瞄器裡有一根燈管,燈管提供5600k色溫的白光
,照射在原稿上,原稿就反射出標準的太陽光下反射的顏色與影像,但是要如何分色跟轉
化成電子訊號?
一般用來轉影像為電子訊號的零件有很多,統稱光電原件,最常用來作掃瞄器的就是
CCD,CCD就是電子鏡頭,電子鏡頭會將影像分成一條條的掃瞄線來掃瞄(跟螢幕的原理有
點像),由左至右,由上至下,把CCD鏡頭前的影像化為電壓的高低,就變成數位訊號了.但
是這樣只能產生灰階影像,而分色就有大學問了.
所謂的分色,就是用標準的RGB三色光,分三色照射原稿,反射出的影像就是RGB三色原稿,
最古老的彩色掃瞄器是加裝一個會變換濾色片的馬達機構,用來放置濾色片在原稿與CCD
之間,比如說先換成紅色濾片,這樣燈管反射出的影像經過紅色濾片後就產生紅光影像,
如此重複三次,最後合成,就成了一張彩色圖片.這就是最早的三次掃瞄彩色掃瞄器.這樣
的做法很難保證三次掃瞄時原稿都在同位置,而且每次掃出的影像都要先放在記憶體裡,
最後在合成,非常占資源,速度又慢.
後來有人用三根燈管塗上染料用來產生三色光,一次就給他掃過去,CCD一次就接受RGB三
種顏色,這就是最早的一次掃瞄,但是合成曝光還是三次,只是速度快一點,還是很占資源
..
然後就有人又回頭想到濾色片,於是乾脆用3個CCD加3個濾色片,也是一次掃過去就曝光
合成,這就是一般我們用的掃瞄器,不過前面只要提到濾色片或是染料的部分,都很難保
證在強光照射的熱度下,濾色染料不會變質,所以你買的掃瞄器用個一年顏色就不準了,
於是有兩家公司 (HP跟AGFA)想到另外一種不需要濾色染料的分色方法,就是運用三稜鏡
分色,直接分成三色影像,這種零件就不會變質,而且顏色比較準,而且可以一次曝光合成
(一次掃瞄根本不是掃瞄器的購買重點),所以就產生了這種稜鏡分色的掃瞄器,不過因為
零件的關係,這種掃瞄器都貴一點點.
市面上除了HP全系列掃瞄器跟AGFA某些比較貴的型號是用稜鏡分色外,其他廠牌不管多
貴的機種,都是用便宜的染料濾色片來分色的,所以真要買掃瞄器,我還是最推薦HP跟
AGFA,也只有這兩個牌子在國外才是專業人員在用的,像是UMAX,Mustek等等,在國外只是
玩具
其實掃瞄器的原理牽扯到色彩學,光電原理,數位處理等等,是蠻複雜的東西(但是不太高
深就是了),很難這樣兩三百字講清楚,多找找資料就懂了,不然看完我寫的這篇東西,出
去亂掰也不會穿幫啦!
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