2 tarayıcının optik çözünürlüğünü ne belirler. Petrol ve gazın büyük ansiklopedisi. Son görüntüyü elde etmek

İzin- bir optik aygıtın yakın mesafeli nesnelerin görüntüsünü yeniden oluşturma yeteneği.

açısal çözünürlük

açısal çözünürlük- optik sistem tarafından ayırt edilebilen nesneler arasındaki minimum açı.

Bir optik sistemin görüntülenen bir yüzeydeki noktaları ayırt etme yeteneği, örneğin:

Açısal çözünürlük: 1′ (bir yay dakikası, yaklaşık 0.02°), 1 km mesafeden görülebilen 29 cm'lik bir alana veya 1 m mesafeden bir basılı metin noktasına karşılık gelir.

Doğrusal Çözünürlük

Doğrusal Çözünürlük- mikroskopta ayırt edilebilir nesneler arasındaki minimum mesafe.

Genel bilgi

Optik aletlerin çözünürlüğü temelde lens kırınımı ile sınırlıdır: görünür noktalar kırınım noktalarından başka bir şey değildir. Aralarındaki minimum yoğunluk görülebilecek kadar küçükse, iki bitişik nokta çözülür. Algının öznelliğine bağımlılığı ortadan kaldırmak için ampirik bir kriter Rayleigh izinleri noktalar arasındaki minimum açısal mesafeyi tanımlayan

sin ⁡ θ = 1.22 λ D (\displaystyle \sin \theta =1.22(\frac (\lambda )(D)))

nerede θ - açısal çözünürlük (minimum açısal mesafe), λ - dalga boyu, D- optik sistemin giriş gözbebeğinin çapı (genellikle merceğin çapına denk gelir). açının aşırı küçüklüğü göz önüne alındığında θ , optik literatürde, bir açının sinüsü yerine, genellikle açının kendisi yazılır.

Katsayı, noktalar arasındaki minimum yoğunluk, maksimumdaki yoğunluğun yaklaşık 0.75-0.8'i olacak şekilde seçilir - bunun çıplak gözle ayırt etmek için yeterli olduğuna inanılır.

Optik sistemin özelliklerine fotoğraf çekerken çözünürlüğün bağımlılığı

Bir monitörde bir baskı veya görüntü elde etmek amacıyla fotoğraf çekerken, toplam çözünürlük, nesnenin çoğaltılmasının her aşamasının çözünürlüğü ile belirlenir.

Fotoğrafta çözünürlüğü belirleme yöntemleri

Çözünürlük, özel bir test nesnesinin (dünyaların) fotoğraflanmasıyla belirlenir. Bir görüntü elde etmenin teknik sürecinde yer alan her bir öğenin çözünürlüğünü belirlemek için, kalan aşamalardan kaynaklanan hataların ihmal edilebilir olduğu koşullarda ölçümler yapılır.

Lens çözme gücü

Birincil malzeme taşıyıcısının çözünürlüğü

fotoğrafik emülsiyon

Modern yabancı yorumunun olması önemlidir. dünyaların çizgileri bir çift sayar siyah ve beyaz şerit- başına 2 çizgiler, - yerel teori ve pratiğin aksine, her birinin astar her zaman çizginin kalınlığına eşit bir kalınlığa sahip zıt bir arka planın aralıklarıyla ayrıldığı kabul edilir.

Bazı firmalar - reklam amaçlı dijital kamera üreticileri, matrisi 45 ° açıyla döndürmeye çalışır ve en basit yatay-dikey nesneleri fotoğraflarken çözünürlükte belirli bir resmi artış sağlar. Ancak profesyonel bir dünya kullanırsanız veya en azından basit bir dünyayı aynı açıda döndürürseniz, çözünürlükteki artışın hayali olduğu ortaya çıkıyor.

Son görüntüyü elde etmek

Modern yazıcıların çözünürlüğü, nokta/milimetre (dpmm) veya inç (dpi) olarak ölçülür.

Inkjet yazıcılar

Mürekkep püskürtmeli yazıcıların baskı kalitesi şu şekilde karakterize edilir:

• Yazıcı çözünürlüğü (DPI birimi)
• Yazıcı mürekkebi renk profili ICC sisteminin renk çözünürlüğü (baskı rengi alanları). Baskı rengi alanları büyük ölçüde kullanılan mürekkebin özellikleriyle sınırlıdır. Gerekirse, yazıcı, yazıcıda kullanılan yazıcı kafalarının türüyle eşleşen hemen hemen her mürekkebe dönüştürülebilir ve renk profillerinin yeniden yapılandırılması gerekebilir.
• Yazdırılan görüntünün çözünürlüğü. Genellikle yazıcının çözünürlüğünden çok farklıdır, çünkü yazıcılar sınırlı sayıda, maksimum 4 ... 8 renk kullandığından ve yarım tonlar, yani bir görüntü öğesi (bir görüntünün analogu) elde etmek için mozaik renk karışımı kullanılır. piksel) yazıcı tarafından yazdırılan birçok öğeden oluşur (noktalar mürekkep damlalarıdır)
• Baskı işleminin kalitesi (malzeme hareketi doğruluğu, taşıyıcı konumlandırma doğruluğu vb.)

Günlük yaşamda mürekkep püskürtmeli yazıcıların çözünürlüğünü ölçmek için tek bir ölçüm birimi kabul edilir - nokta sayısına karşılık gelen DPI - yazdırılan görüntünün inç başına fiziksel mürekkep damlaları. Gerçekte, bir mürekkep püskürtmeli yazıcının gerçek çözünürlüğü (görünür baskı kalitesi) daha birçok faktöre bağlıdır:

• • Çoğu durumda, yazıcı kontrol programı, yazıcı kafasının çok yavaş hareket etmesini sağlayan modlarda çalışabilir ve sonuç olarak, yazıcı kafasının püskürtme uçlarından sabit bir mürekkep püskürtme sıklığında, çok yüksek bir "matematiksel" çözünürlükte çalışabilir. yazdırılan görüntü elde edilir (bazen 1440 × 1440 DPI ve üstü). Ancak, gerçek görüntünün "matematiksel" noktalardan (sonsuz küçük çaplı) değil, gerçek boya damlalarından oluştuğu unutulmamalıdır. 360...600'ün üzerinde (yaklaşık olarak) engelleyici derecede yüksek çözünürlüklerde, ortama uygulanan mürekkep miktarı aşırı olur (yazıcı çok ince damla kafaları ile donatılmış olsa bile). Sonuç olarak, belirli bir renkte bir görüntü elde etmek için dolgunun sınırlandırılması gerekir (yani, boya damlalarının sayısı makul sınırlar içinde iade edilmelidir). Bunun için hem ICC renk profillerine dikilmiş önceden yapılmış ayarlar hem de dolgu yüzdesinde zorunlu bir azalma kullanılır.
  • Gerçek bir görüntüyü yazdırırken, püskürtme uçları, dahili faktörler (yazıcı kafasının püskürtme uçlarına giren mürekkeple birlikte hava kabarcıklarının girişi) ve dış etkenler (yazıcı kafasının yüzeyinde toz yapışması ve mürekkep damlalarının birikmesi) tarafından kademeli olarak bloke edilir. . Püskürtme uçlarının kademeli olarak bloke edilmesinin bir sonucu olarak, görüntü üzerinde yazdırılmamış şeritler belirir, yazıcı “çizmeye” başlar. Nozul engelleme hızı, yazıcı kafası tipine ve taşıyıcı tasarımına bağlıdır. Tıkanmış püskürtme uçları sorunu, yazıcı kafasının temizlenmesiyle çözülür.
  • Püskürtme uçları, mürekkebi tam olarak püskürtmezler, ancak yazdırma kafasının türüne bağlı olarak küçük bir açısal yayılıma sahiptirler. Saçılma nedeniyle oluşan damlacık kayması, yazıcı kafası ile yazdırılan malzeme arasındaki mesafe azaltılarak telafi edilebilir, ancak çok fazla indirilen bir kafanın malzemeyi yakalayabileceğini unutmayın. Bazen bu, özellikle sert kancalarda evliliğe yol açar, baskı kafası zarar görebilir.
  • Baskı kafasındaki püskürtme uçları dikey sıralar halinde düzenlenmiştir. Tek sıra - tek renk. Taşıyıcı hem soldan sağa hem de sağdan sola hareket ederken yazdırır. Kafa bir yönde hareket ederken bir rengi en son, diğer yönde hareket ederken diğer rengi en son koyar. Malzemeye giren farklı katmanların boyası sadece kısmen karıştırılır, farklı renklerde farklı görünen bir renk dalgalanması meydana gelir. Bir yerde neredeyse görünmez, bir yerde çok çarpıcı. Birçok yazıcıda, yalnızca kafa bir yönde hareket ettiğinde (Sola veya Sağa), ters vuruş boştayken yazdırmak mümkündür (bu, “yatak” etkisini tamamen ortadan kaldırır, ancak yazdırma hızını büyük ölçüde azaltır). Bazı yazıcılarda, kafalar aynalanırken çift kafa seti takılır (örnek: Sarı-Pembe-Cyan-Siyah-Siyah-Cyan-Pembe-Sarı), kafaların böyle bir düzenlemesi dikkate alınan efekti ortadan kaldırır, ancak gerektirir daha karmaşık ayarlar - aynı renkteki kafaları kendi aralarında karıştırmak.

Lazer ve LED yazıcılar

monitörler

Yüzeydeki görüntünün birim uzunluğu başına nokta olarak ölçülür

Dr. teknoloji Bilimler Yu.N. Samarin, MGUP

Tarama çoğaltma teknolojisi - modern tarayıcıların prototipi - oldukça uzun zaman önce ortaya çıktı. Zaten geçen yüzyılın 50'lerinde, tipo (klişe) formlarının üretimi için elektronik gravür makineleri ve 60'larda, oymalı formların ve elektronik renk ayırıcıların ve renk düzelticilerin üretimi için elektronik gravür makineleri oluşturuldu. Bu makinelerin belirli bir çözünürlüğe sahip analiz cihazı, görüntü öğesini orijinal örnekten okur ve görüntünün optik yoğunluğunun değerini analog elektrik sinyallerine dönüştürür. Bu sinyaller elektronik birimler tarafından işlenip düzeltildi ve formları kazırken veya renkle ayrılmış fotoformları kaydederken sentezleyen cihazlar tarafından kontrol edildi. Özünde, bu makinelerin analiz cihazları ilk tarayıcılardı. Bağımsız analiz cihazları (tarayıcılar) ancak teknolojik bilgi işleme süreçlerinin yaygın olarak bilgisayarlaştırılmasından sonra üretilmeye başlandı. Bu, bir tarayıcı (görüntü bilgilerinin analizi ve kodlanması), bir bilgisayar (bilgi işleme) ve bir fotodizgi makinesi (fotoğraf malzemesine bir görüntü çıktısı) arasında baskı için illüstrasyon hazırlama teknolojik sürecinin ana işlemlerini ayırmayı mümkün kıldı.

Genel bilgiler ve teknik özellikler

Tarayıcılar, düz bir ortamda (genellikle kağıt, film veya fotoğraf kağıdı üzerinde) sunulan görüntülerin yanı sıra küçük hacimli nesnelerin görüntülerini bir bilgisayara girmenize izin verir. Bir görüntüyü okurken, tarayıcı onu farklı optik yoğunluk seviyelerinde bir dizi ayrı nokta (piksel) olarak ayırır. Bu noktaların optik yoğunluk seviyeleri ile ilgili bilgiler analiz edilir, ikili dijital forma dönüştürülür ve daha sonraki işlemler için sisteme girilir (Şekil 1). Görüntü analizi tarama ile gerçekleştirilir (dolayısıyla cihazın adı - tarayıcı).

Tarama işlemi, odaklanmış bir ışık huzmesini hareket ettirerek, yansıyan veya iletilen ışıkta gözlem için tasarlanmış iki boyutlu bir görüntünün eleman-eleman okumasının gerçekleştirilebilmesi gerçeğinde yatmaktadır. Bu durumda görüntü ile etkileşime bağlı olarak genlik modülasyonu elde eden ışık akısı toplanabilir ve iletim, işleme ve kayıt için uygun bir elektrik sinyaline dönüştürülebilir.

Günümüzde, ağırlıklı olarak, tek bir tarama ışınının bir tarama çizgisinin (çizgisinin) sonundan bir sonrakinin başlangıcına hızlı bir geçişle düz çizgiler boyunca sırayla hareket ettiği (açıldığı) dikdörtgen doğrusal tarama tarama yöntemi kullanılmaktadır.

İki ortogonal bileşenden bir tarama taraması oluşturulur: bir çizgi taraması (xscan) ve bir dikey tarama (u-scan). İkincisi, tüm görüntünün tutarlı bir şekilde örtüşmesi için bitişik çizgiler arasındaki boşluğu ayarlar.

Tarayıcıların ana teknik parametreleri:

Çözünürlük (çözünürlük);

renk derinliği;

Hassasiyet eşiği;

Dinamik optik yoğunluk aralığı;

Maksimum tarama formatı;

Büyütme faktörü.

Tarayıcının, uygulamasının kapsamını belirleyen önemli özellikleri, tarama modları, orijinalleri tarama mekanizmasının türü ve diğer bazı teknik verilerdir.

İzin . Çözünürlük (çözünürlük), birim uzunluk başına okunan görüntü öğelerinin sayısını karakterize eden bir değerdir. Genellikle bu değerin boyutu inç başına nokta olarak belirtilir. Tarayıcının fiziksel (donanım) çözünürlüğü ve enterpolasyon çözünürlüğü vardır.

Fiziksel çözünürlük, yatay ve dikey olarak görüntü örneklemesinde tarayıcının tasarım yeteneklerini karakterize eder. Sabit odak uzaklığına sahip düz yataklı (düzlemsel) tarayıcıların yatay optik çözünürlüğü, fotodedektörün satırındaki (veya satırlarındaki) ışığa duyarlı bireysel öğelerin sayısının tarayıcının çalışma alanının maksimum genişliğine oranı olarak tanımlanır. Kayıt elemanlarının yoğunluğunu artırarak veya aynı anda birkaç fotodetektör kullanarak yüksek bir optik çözünürlük elde edilir. İkinci durumda, giriş görüntüsünün ayrı bölümleri otomatik veya manuel olarak birleştirilir. Tarama kafasının kademeli mekanizma yardımıyla hareket ettiği mesafe, tarayıcının dikey çözünürlüğünü belirler. Giriş görüntüsünün dikey yöndeki çözünürlüğü, fotodetektörün orijinale göre hareket hızını belirler (veya tam tersi). Çözünürlüğü azaltmak tarama hızını artırır.

Projeksiyon tarayıcılarında ve dijital kameralarda, optik çözünürlük genellikle görüntüdeki toplam nokta sayısı cinsinden ifade edilir, çünkü yakalanan görüntünün ayrıntı derecesi, taranan nesnenin kayıt kamerasından mesafesine bağlıdır. Tambur tarayıcıların optik çözünürlüğü, kullanılan ışık kaynağının parlaklığı ve maksimum tambur hızının yanı sıra adım motorunun ve lens açıklığının özelliklerine bağlıdır.

Birçok tarayıcı, çözünürlüğü programlı olarak artırma yeteneği sağlar - interpolasyon. Ancak bu, görüntünün temsilindeki ayrıntı düzeyini artırmaz, yalnızca grenliliğini azaltır. Enterpolasyon sırasında, tarayıcı orijinalden grafik bilgilerini fiziksel çözünürlüğünün sınırında okur ve oluşturulan görüntü görüntüsünde ek öğeler içerir ve bunlara komşu, aslında okunan noktaların ortalama renk değerlerini atar. Bazı durumlarda enterpolasyonun kullanılması iyi sonuçlar elde etmenizi sağlar: raster nesnelerin sınırları yumuşatılır ve ince ayrıntılar daha net bir şekilde işlenir.

Renk derinliği tarayıcının bir noktayı sayısallaştırırken atayabileceği bit sayısıdır. Tarama sırasında, görüntünün optik yoğunluğunun değerini karakterize eden bir analog sinyal okunur. Analog sinyal (Şekil 2 a) izin verilen değerler aralığından değerler alabilir. Dijital eşdeğere dönüştürülen sinyal, kabul edilen değerler kümesi açısından ayrıktır (Şekil 2 B). 8 bitlik bir dönüşüm için (2 8) bu tür yalnızca 256 değer vardır (Şekil 2 v), 12-bit (2 12) için - 4096, 16-bit (2 16) için - 65 536. Her durumda, bir analog sinyalin dijital forma dönüştürülmesi, bazen ağırlığın yarısı kadar olan bir yuvarlama hatası verir. nicemleme gürültüsü olarak adlandırılan en az anlamlı bit.

Bazı tarayıcıların 10 bit (1024 gri seviye), 12 bit (4096 gri seviye) ve hatta 16 bit gri tonlama kullandığına dikkat edilmelidir. Ancak görüntü işleme programları yalnızca 8 bitlik veriler üzerinde çalışır. Bu tarayıcıların avantajı, nicemleme gürültüsünün azaltılmasıdır.

duyarlılık eşiği . Gri tonlamalı tarama ile, her noktanın parlaklığı, olası birçok değerden (parlaklık dereceleri) birini ve ikili tarama ile ikiden yalnızca birini alabilir. İkili modda tarayıcı, verileri belirli bir eşiğe (siyah seviye) kıyaslayarak dönüştürür. Tarayıcı gri tonlarını ayırt edebildiğinden, duyarlılık eşiği, tarayıcının görüntü öğelerini siyah beyaz olarak sınıflandırabilmesi için ayarlanmalıdır. 8 bitlik gri tonlamalı bir görüntünün her noktasının parlaklığı, 0 ila 255 (0 beyaz, 255 siyahtır) arasında bir sayı olarak ifade edilir. Gri tonlamalı bir görüntüyü ikiliye dönüştürmek için, tarayıcının noktanın üzerinde beyaz (0) ve aşağıda - siyah (1) olarak kabul edildiği seviyeyi (sayı) "bilmesi" gerekir. Bu seviyeye hassasiyet eşiği denir.

Pirinç. 3. Optik yoğunluğun belirlenmesi için: a - şeffaf bir temelde görüntü; b - opak bir temelde görüntü

Dinamik aralık (optik yoğunluk aralığı) Bir tarayıcı, bir görüntüdeki bitişik tonlar arasındaki geçişleri ayırt etme yeteneğini karakterize eder. Optik yoğunluk D kavramı, opak (yansıtıcı) orijinallerin absorbansını ve şeffaf orijinallerin şeffaflık derecesini karakterize etmek için kullanılır ve ondalık logaritma cinsinden ifade edilir:

malzemenin geçirgenliği nerede (şeffaf bir temelde görüntüler) (Şek. 3 a), ışık akısını emme yeteneğini karakterize eden; yansıma katsayısıdır (Şekil 3 B), malzemenin (opak bazındaki görüntüler) ışık akısını yansıtma yeteneğini karakterize etmek; - sırasıyla, malzemeden geçen ışık akısı ve malzemeden yansıyan ışık akısı.

Optik yoğunluk D = 0,05 veya değerlerine karşılık gelir; D=1 değerlerine karşılık gelir ve ;
vb.

Tarayıcının optik sisteminin kusurlu olması ve fotodedektörün spektral özelliklerinin doğrusal olmaması nedeniyle, gerçek tarama cihazlarının parametrelerinin değerleri her zaman teorik olarak mümkün olandan daha düşüktür. Pratikte, bir tarayıcının dinamik aralığı, en koyu tonlar Dmax ile gerçekte ayırt edebildiği en açık tonlar Dmin arasındaki fark olarak tanımlanır. Orijinalin maksimum optik yoğunluğu, orijinalin tarayıcı tarafından tanınan en karanlık alanını karakterize eder, daha koyu alanlar tarayıcı tarafından tamamen siyah olarak algılanır. Buna göre, orijinalin minimum optik yoğunluğu, tarayıcı tarafından tanınan orijinalin en açık alanını karakterize eder - daha açık alanlar tarayıcı tarafından kesinlikle beyaz olarak algılanır.

Tarayıcının dinamik aralığı ne kadar geniş olursa, o kadar fazla parlaklık derecesini tanıyabilecek ve buna bağlı olarak daha fazla görüntü ayrıntısı yakalanacaktır. 4.0'dan daha büyük bir ton yoğunluğuna sahip bir dijital görüntü elde etmek neredeyse imkansızdır. Görünüşe göre, buna dayanarak, tarayıcının optik yoğunluk aralığı genellikle bu değerle sınırlıdır.

Bazı tarayıcılar kalibre etme, yani orijinal yoğunlukların dinamik aralığına uyum sağlama yeteneğine sahiptir. Buna belirli bir örnekle bakalım. Diyelim ki 3.2'ye kadar optik yoğunluk aralığını algılayan bir CCD tarayıcımız var. Bununla birlikte, maksimum optik yoğunluğu 4.0 olan bir slaytı taramamız gerekiyor. Tarayıcı, orijinali analiz etmek ve bir optik yoğunluk tablosu oluşturmak için bir ön tarama gerçekleştirir. Tipik olarak, böyle bir diyagram, Şekil 2'de gösterilene benzer. 4. Diyagramı analiz ettikten sonra tarayıcı, optik yoğunlukların dinamik algı aralığını değiştirmek için otomatik kalibrasyon gerçekleştirir. Böylece, bu özel durumda, "vurgulardaki" önemsiz kayıplar nedeniyle "gölgelerdeki" kayıplar en aza indirilir.

Tarama alanı Bir orijinalin cihaz tarafından taranabilecek maksimum inç veya milimetre boyutunu belirtir. Bazen maksimum biçim terimi de kullanılır.

büyütme faktörü tarama sırasında orijinal görüntünün kaç kez büyütülebileceğini (genellikle yüzde olarak) gösterir. Tarayıcının tipine ve sınıfına bağlı olarak, gerekli büyütme faktörü ya otomatik olarak belirlenir ya da taramadan önce kullanıcı tarafından manuel olarak ayarlanır. Otomatik modda, tarayıcı sürücüsü, orijinalin boyutuna ve seçilen büyütme faktörüne göre gerekli giriş çözünürlüğünü hesaplar.

Belirli bir kaliteyi elde etmek için orijinali taramanın gerekli olduğu dikkate alındığında, R çözünürlüğünün inç başına nokta (dpi) cinsinden matematiksel bir bağımlılığı vardır: R=LKM,

nerede L- daha fazla baskının gerçekleştirileceği basım rasterinin çizgisi (lpi); m- Ölçek faktörü; İLE- değeri 1,5 ile 2 arasında olan sözde kalite faktörü.

Tarama teknolojisi kullanılan fotodedektörlerin (fotoelektrik dönüştürücüler) sayısı, türü ve parametreleri ile belirlenir.

Modern tarayıcılarda esas olarak iki tip fotodedektör kullanılır: fotoçoğaltıcı tüpler (PMT'ler) ve şarj bağlantılı cihazlar (CCD'ler). Bazen fotodiyotlar (PD) kullanılır.

Fotoçoğaltıcılar ışığa duyarlı cihazlar olarak tambur tarayıcılarda kullanılır (Şekil 5). PMT'ler, yoğunlaştırıcı lensler veya fiber optikler kullanılarak orijinalin son derece küçük bir alanına odaklanan bir görüntü tarafından modüle edilen bir ksenon veya tungsten halojen lambanın ışığını yükseltir. Bir fotoselde ışığın etkisi altında oluşan fotoakım, üzerine gelen ışık akısının şiddeti ile doğru orantılıdır. Bir fotodedektör olarak PMT'nin bir özelliği, dinot sistemi sayesinde orantı katsayısının milyonlarca kat artırılabilmesidir (sekiz büyüklük sırasına kadar). Fotoçoğaltıcıların baskı amaçlı spektral aralığı da kusursuzdur, çünkü ışık dalgalarının görünür spektrumunu tamamen kaplar.

CCD tabanlı bir sensör, üzerlerine düşen ışığın yoğunluğuyla orantılı bir elektrik yükü oluşturan birçok küçük ışığa duyarlı elemandan oluşur. Bir CCD'nin çalışması, bir yarı iletken diyotun pn bağlantısının iletkenliğinin aydınlatma derecesine bağımlılığına dayanır.

Bir CCD satırında birkaç yüz ila birkaç bin ışığa duyarlı hücre olabilir. Bir CCD'nin birim hücre boyutu, yalnızca tarayıcının çözünürlüğünü değil, aynı zamanda tutulan yükün maksimum değerini ve dolayısıyla cihazın dinamik aralığını belirlediği için kritik bir parametredir. Tarayıcının çözünürlüğünün arttırılması, dinamik aralığının daralmasına neden olur. CCD'lerin spektral aralığının tüm görünür spektrumu kapsayabileceğine inanılsa da, çoğu yarı iletken fotodedektör gibi, spektrumun mavi bölgesine ulaşmaları zordur ve en yüksek hassasiyet kırmızı bölgeye daha yakın gözlenir.

CCD'ler çoğunlukla düz yataklı (Şekil 6) ve projeksiyon tarayıcılarında ve ayrıca dijital kameralarda kullanılır. Son iki durumda, hem doğrusal hem de matris CCD'ler kullanılır.

Orijinalleri tarama mekanizması. Tarayıcının cihazı, büyük ölçüde içinde kullanılan fotodedektör tarafından belirlenir. Baskı öncesi sistemlerinde kullanılması amaçlanan profesyonel tarayıcılar aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir (Şekil 7):

Orijinalin konumunun doğası gereği - düzlemsel (düz yataklı), projeksiyon, tambur tarayıcılar;

Orijinalin hareketinin doğası gereği - hareketli ve sabit bir orijinali olan tarayıcılar;

Renkli - renkli ve siyah beyaz tarayıcılara göre;

Tarama moduna göre - tek geçişli tarayıcılar (renkli bir orijinalin tek geçişte tarandığı siyah beyaz ve renkli) ve üç geçişli;

Tarama teknolojisine göre - bir veya üç CCD çizgili, bir CCD matrisli PMT'li tarayıcılar;

Tarama sırasında hareket eden optik parçaların türüne göre (yalnızca düzlemsel tarayıcılar için) - hem okuyucu hem de aynalar hareket ettiğinde hareketli bir okuyucu, hareketli aynalar ve hibrit ile.

En yaygın tarayıcı türü düz yataktır (düz yatak). Hemen hemen tüm modellerde, kalın orijinalleri (dergiler, kitaplar) taramanıza izin veren çıkarılabilir bir kapağa sahiptir. Ek olarak, bazı modellerde, metin tanıma programları - OCR (Optik Karakter Tanıma) ile çalışırken uygun olan ayrı bir sayfa besleyici ile donatılabilir.

Saydam orijinalleri taramak için düz yataklı tarayıcılar, bir slayt modülü ile donatılabilir. Kayar modülün kendi ışık kaynağı vardır ve kapak yerine düz yataklı tarayıcıya takılır.

Tambur tarayıcılar arasındaki temel fark, orijinalin yüksek hızda dönen şeffaf bir tambur üzerine sabitlenmesidir. Okuma elemanı, orijinaline mümkün olduğunca yakın yerleştirilmiştir. Bu yapı yüksek kalitede tarama sağlar. Davul tarayıcılara genellikle üç fotoçoğaltıcı kurulur ve tarama tek geçişte gerçekleştirilir. Bazı tambur tarayıcılar, fotoçoğaltıcı yerine okuma öğesi olarak bir fotodiyot kullanır. Tambur tarayıcılar hem opak hem de saydam orijinalleri tarayabilir.

Projeksiyon tarayıcıları, küçük formatlı slaytların (genellikle 4 x 5 inçten büyük olmayan) yüksek çözünürlüklü taranması için kullanılır. İki yapı şeması vardır: optik okuma ekseninin yatay ve dikey düzenlemesi ile. En popüler dikey projeksiyon tarayıcıdır. Opak orijinalleri taramak için yansıtıcı projeksiyon tarayıcıları ve her türlü resimli orijinali kullanmanıza izin veren evrensel projeksiyon tarayıcıları da vardır.

Tarayıcıların temel tasarım öğeleri

Tarayıcıyı oluşturan ana unsurlar ve cihazlar şunlardır:

Işık kaynağı;

Fotodedektörler;

Fiber optik ışık kılavuzları;

Mikro lensler ve lensler;

Işın ayırıcı prizmalar ve aynalar;

Işık filtreleri.

ışık kaynakları . Tarayıcılar, ışık kaynağı olarak akkor, floresan, metal halide ve ksenon lambalar ve lazerler kullanır.

Akkor lambalardan ışık radyasyonu elde etmenin temeli, ısıtıldığında katı bir gövde tarafından yayılan termal radyasyondur. Termal yayıcıların ayırt edici bir özelliği, spektral radyasyon eğrisinin sürekliliği ve düzgünlüğüdür. Bir termal yayıcının radyasyonunun kromatikliğini karakterize etmek için renk sıcaklığı kavramı kullanılır.

renkli sıcaklık(Tts) radyasyonunun renginin karşılaştırılan termal yayıcının radyasyonunun rengiyle çakıştığı kesinlikle siyah bir cismin sıcaklığıdır. Bu nedenle, gün ışığının renk sıcaklığı 6500 K, tungsten filamanlı akkor lambalar - 2450 K, ark lambası - 5500 K Bu, aynı sıcaklıklara ısıtılan kesinlikle siyah bir gövdenin listelenen kaynaklarla aynı radyasyonu yaydığı anlamına gelir.

Akkor lambalar aşağıdaki ana yapısal elemanlardan oluşur: bir cam ampul, bir filaman, bir filaman tutucu ve bir metal taban. Modern akkor lambalarda, filaman gövdesi, tek veya çift sarmal halinde bükülmüş tungsten telden yapılmıştır. Tungsten, yüksek sıcaklıklara kadar ısıtmaya dayanabilen ve lamba radyasyonunu beyaza yaklaştıran refrakter bir metaldir.

Tarayıcılarda kullanılan akkor lambalar, hassas bir optik sistemin parçası oldukları için bir dizi özel gereksinimi karşılamalıdır. Bu nedenle, lambalar için akkor ışık merkezinin konumu ve boyutları normalleştirilir. Lambalar, ampullerin cam kalitesi, filaman gövdesinin boyutu, şekli ve konumu ve tabanın tasarımı açısından artan gereksinimlere tabidir. Bu tip lamba aynı zamanda iyot döngüsüne sahip akkor lambaları da içerir. Bu lambaların şişeleri kuvars camdan yapılmıştır. Geleneksel akkor lambalara göre avantajları, önemli ölçüde daha uzun hizmet ömrü, daha küçük genel boyutlar, yüksek parlaklık ve yüksek ışık verimliliğidir.

Floresan lambalar, akkor lambalardan daha enerji verimlidir ve daha uzun ömürlüdür. Özel fosfor seçimine sahip floresan lambalar, gün ışığına yakın (beyaz) ışık yayar. Bir flüoresan lamba, her iki ucunda iki kontak pimli bacakların lehimlendiği silindirik bir cam tüptür. Silindirin içinde, tabanda elektrotlar, bir baryum oksit tabakası ile kaplanmış çift tungsten spiraller şeklinde sabitlenir. Lambanın ampulüne birkaç miligram cıva verilir. Gaz boşalmasının meydana geldiği cıva buharı, 0,81,43 Pa'lık düşük bir basınca sahiptir. Gaz deşarjını stabilize etmek için lambaya inert gazlar (argon veya kripton) verilir. Toz halindeki fosforlar, ince bir üniform tabaka halinde tüpün iç yüzeyine uygulanır.

Metal halide lambalar gün ışığına yakın ışık yayar, yüksek yoğunlukta, yüksek ışık çıkışına sahiptir ve uzun ömürlüdür.

Xenon lambalar, yüksek yoğunluklu ışık kaynakları kategorisine girer. Gazlı bir ortam olarak, yüksek akım yoğunluklarında ve yüksek basınçlarda deşarj sağlayan ağır bir soy gaz ksenonu kullanırlar. Ksenon deşarj radyasyonu, güneş ışığının spektrumuna yaklaşan sürekli bir spektrum oluşturur. İkinci durum, fotoğraf reprodüksiyonları için ışık kaynakları olarak ve tarayıcıların analiz cihazlarında ksenon lambaların kullanımını belirledi.

Bir ışık kaynağı olarak lazer, monokromatik ışık ürettiği için yalnızca siyah beyaz tarayıcılarda kullanılır. Siyah beyaz tarayıcılarda, diğer ışık kaynaklarıyla birlikte düşük güçlü gaz lazerleri kullanılır: helyum-neon ve argon.

Fotodedektörler . Düzlemsel ve projeksiyon tipi tarayıcılarda, kural olarak, şarj bağlantılı cihazlar (CCD'ler) kullanılır ve tambur tarayıcılarda, foto çoğaltıcılar ve fotodiyotlar kullanılır.

CCD'lerin çalışması, silikon-silikon arayüzündeki lokalize potansiyel kuyularda küçük yük taşıyıcı paketlerini toplamak ve biriktirmek için MOS kapasitörlerinin (metal-oksit-yarı iletken) özelliğine dayanmaktadır. MOS kondansatörünün yapısı, Şek. sekiz a. Örneğin p-tipi iletkenliğe sahip tek kristalli bir silikon substrat, bir dielektrik ile kaplanır - üzerine metal bir elektrik kapısının yerleştirildiği ince (~ 0.1 um) bir oksit tabakası. Bu elektrota substrata göre pozitif bir voltaj uygulandığında, oksit ile ara yüze yakın silikon tabakasındaki çoğunluk taşıyıcılar (delikler) elektrottan itilecek ve yüzey tabakasını terk edecektir. Ana taşıyıcıların tükendiği bir bölge olan elektrotun altında potansiyel bir kuyu oluşur. Bu kuyunun "derinliği" kapı voltajına bağlıdır. sen.

Işığa maruz kalma, elektron deliği çiftlerinin ortaya çıkmasına ve potansiyel kuyusunda azınlık taşıyıcılarının (elektronların) birikmesine yol açar. Biriken şarj, aydınlatma ve birikim süresi ile orantılıdır. CCD'de biriken yüklerin bir MOS kondansatöründen yakın yerleştirilmiş komşuya doğru yönlü aktarımı, ikinci kapıya daha yüksek bir voltaj uygulandığında kapılar arasında uzunlamasına bir elektrik alanı yaratılarak gerçekleştirilir. Bu elektrotun altında, içine şarj paketinin aktığı daha derin bir potansiyel kuyusu oluşur. Bu süreç Şekil 2'de gösterilmektedir. sekiz Büzerinde tarama, potansiyel kuyunun azınlık taşıyıcılarla doldurulma derecesini, yani elektrot altındaki yükün büyüklüğünü gösterir.

Örnek olarak, bir MOS kapasitör zincirinden oluşan doğrusal (tek hat) bir dönüştürücü yapısını düşünün. Şek. sekiz v bir görüntü elemanına karşılık gelen bir hücrenin üç MOS kapasitörden oluştuğu gösterilmiştir. Komşu hücrelerin kapıları, üç zamanlı bir kaydırma yazmacının şemasına göre birbirine bağlanır. Metal elektrotlara uygulanan voltaj şekli 1, 2 ve 3 her hücrenin bir dürtü karakteri vardır. Bu, biriken yüklerin çıkış cihazına tek yönlü hareketini sağlar. Diyelim ki elektrotların altında 1 değeri CCD hattı boyunca aydınlatma dağılımına karşılık gelen birikmiş ücretler. elektrotlara 2 ve 3 elektrotlara göre daha az voltaj uygulanır 1 , şarj bölgeleri potansiyel engellerle izole edilir. Elektrotlara süpürme sırasında ise 2 elektrotlar boyunca voltaja eşit bir voltaj uygulayın 1 potansiyel kuyusu genişler ve elektronlar elektrotların altındaki potansiyeli doldurur. 1 ve 2 . Daha sonra elektrotlardaki voltaj 1 azalır ve azınlık taşıyıcıları elektrotların altında tamamen hareket eder 2 . Bu zamana kadar elektrotlarda 3 voltaj küçüktür, bu da hattın tek tek hücreleri arasındaki şarj bölgelerinin izolasyonuna yol açar.

Yükleri belirli bir hücreden diğerine taşımak için önce onları elektrotların altına aktarmanız gerekir. 3 ve sonra elektrotların altında 1 sonraki hücre. Bu, elektrotlara pozitif saat darbeleri uygulanarak yapılır. Ф 1, Ф 2 ve Ф 3 fazlarındaki üç döngü voltaj değişikliği için hattaki şarj tahliyesi bir hücre hareket edecektir. Çıkış cihazında, yük dizisi, zarfı bir görüntü sinyali olan darbeli bir voltaja dönüştürülür.

Bir CCD'de, yük biriktirme süreçleri ve bunların okunması zaman içinde ayrılır. Süpürme, ters vuruşa karşılık gelen bir zaman aralığında gerçekleştirilir. Bu durumda, hat boyunca yüklerin eşzamanlı hareketi, ilk hücreden soldan sağa gerçekleşir ve çıkıştaki görüntü sinyali, hattın son hücresinden başlayarak ters sırada elde edilir. Böylece, kendi kendine tarama gerçekleştirilir - MOS kapasitörlerinin elektrotları altındaki potansiyel kuyuların "derinliğini" değiştirerek yük bağlantısı nedeniyle bilgi aktarımı.

Günümüzde hücre boyutu 20 mikron olan, hatta 8000 hücreye sahip cetveller geliştirilmiştir. CCD'lerde görüntü sinyali oluşturan matris yapıları vardır. CCD ışık sinyali sensörleri küçük boyutludur, az güç tüketir ve görüntüleri tararken yüksek geometrik doğruluk sağlar.

Fotoçoğaltıcı tüpler (PMT'ler) ve fotodiyotlar (PD'ler) esas olarak tambur tipi cihazlarda kullanılır. Fotoçoğaltıcı tüp bir elektron-optik bölümden oluşur 1 ve ikincil elektron çarpma bölümleri 2 (Şek. 9). Elektron-optik bölümde, ışık akısı Ф, harici bir fotoelektrik etkiye dayalı bir foto akıma dönüştürülür - ışık kuantumunun etkisi altında fotoelektronların emisyonu. Değer, fotokatodun (A/lm) integral duyarlılığıdır.

Uç veya yan pencerenin iç yüzeyinde, pratik olarak ışığa karşı şeffaf olan ve fotokatoda (PC) güç sağlamaya yarayan ince bir metal film biriktirilir. Daha sonra üzerine ışığa duyarlı bir katman uygulanır.

PC'ye ek olarak elektron-optik bölüm, bir odaklama elektrotu (PE), diyafram D ve birinci dinot D1 (ikincil elektronların yayıcısı) içerir. Fotoelektronlar, PC'yi yüzeyine farklı açılarda ve farklı hızlarda bırakır. Elektrotlar FK, FE, D ve D 1, birinci dinoda D1 yönlendirilen fotoelektronların odaklanmasını ve hızlandırılmasını sağlayan elektrostatik lensler oluşturur.

İkincil elektron çarpma bölümü 2 birkaç dinottan ve bir toplayıcıdan oluşur İLE. Bitişik dinotlar arasında, bölücüden alınan hızlandırıcı voltajlar uygulanır. 3 . Birinci dinot D 1 üzerine düşen fotoelektronlar, ikincil elektron emisyonuna neden olur. İkincil emisyon katsayısının değeri, dinodun malzemesine ve yüzey işlemine ve ayrıca hızlanma voltajına bağlıdır. İkincil elektronlar ikinci dinot D 2 üzerine düşer. İkinci dinottan gelen çarpılmış elektron akışı üçüncüye gider ve bu böyle devam eder. Izgaralar (Şekil 9'da gösterilmemiştir) ikincil elektronların odaklanmasına katkıda bulunan bir elektrik alanının yaratıldığı dinodların önüne yerleştirilmiştir. Bununla birlikte ızgaralar, dinotların bölümlerini birbirinden korur. Tüm PMT elektrotları, –1500 ila –2500 V arasında voltajla beslenen bölücü 3 kullanılarak stabilize bir kaynaktan beslenir.

İdeal durumda ikincil emisyon katsayılarının değerleri alınabilir. Daha sonra PMT çıkışında kollektör akımı, burada n ikincil elektron çarpma aşamalarının sayısıdır; ben 1 \u003d ben f fotokatot emisyon akımıdır. Genellikle ve n=7-12. PMT duyarlılığı ve çarpma aşamalarının sayısı karanlık akım ve gürültü ile sınırlıdır. Karanlık akımın ana bileşenleri, fotokatot ve birinci dinotların termal akımları, dinotlardan alan emisyon akımı ve kollektör terminalleri ile diğer elektrotlar arasındaki kaçak akımdır. Kollektör akımı gürültüsü, fotoemisyon, termal emisyon ve ikincil elektron emisyonundaki atış dalgalanmalarından kaynaklanır. Sinyal-gürültü oranı ayrıca kollektör devresindeki Rn yük direncinin termal gürültüsüne de bağlıdır. Modern fotoçoğaltıcılar, aydınlatmanın çalışma aralığında doğrusal bir ışık özelliğine sahiptir. Fotoçoğaltıcılar yeterince geniş bantlıdır (ışık akısındaki keskin değişikliklerle sinyal cephesinin süresi 10 -8 10 -9 s'yi geçmez). Bu, PMT'lerin görüntü aktarım hızına pratikte hiçbir kısıtlama getirmediği anlamına gelir.

Fotodiyotlar, çalışması dahili fotoelektrik etkiye dayanan difüzyon geçişli yarı iletken cihazlardır. Fotodiyota bir engelleme voltajı (ters öngerilim) uygulanır. Çalışma prensibine göre, fotodiyot, ters akımı ışık akısının Ф etkisi altında değişen kilitli bir yarı iletken diyota benzer (Şekil 10). Yaklaşık %75'lik bir kuantum verimine ve 4001100 nm aralığında yaklaşık olarak tek tip bir spektral duyarlılığa sahip olan silikon fotodiyotlar kullanılır. Işık karakteristiği uygulanan voltaja çok az bağlıdır ve doğrusaldır. Çalışma voltajı yaklaşık 20 V, karanlık akım 12 µA, integral hassasiyeti 3 mA/lm'dir. Silikon fotodiyotlar, ışık akısından bağımsız olarak düşük bir atalete sahiptir.

Fiber optik fotodizgi makinelerinde, tarayıcılarda, yoğunluk ölçerlerde ve diğer ekipmanlarda kullanılır. Işık enerjisini önemli kayıplar olmadan kavisli bir yol boyunca uzun mesafelere aktarmanıza izin verir (Şekil 11). B). Fiber ışık kılavuzları, çok sayıda esnek cam fiberden oluşan demetlerdir (Şekil 11). a) çapı 30 µm'den küçük (Şekil 11 v). Her bir fiber, fiberin içinden kendisine giren ışığı yansıtan ve bitişik fiberlere nüfuz etmesini önleyen ince (2 µm) bir tabaka ile kaplanmıştır. Işık, iç duvarlardan gelen çoklu yansımalar nedeniyle fiber boyunca yayılır (bkz. Şekil 11). a). Işık kılavuzu demetlerinin yuvarlak veya kare bir bölümü vardır. Düzensiz fiber döşemeye sahip fiber ışık kılavuzları, ışık radyasyonunu iletmek için ve normal bir görüntü aktarımı için kullanılır.

Pirinç. 11. Fiber ışık kılavuzları: a - ışık kılavuzunun fiberindeki ışığın çoklu dahili yansıması; b - bükülmüş bir fiberden ışığın geçişi; c - lif demetinin bölümü

Işık kılavuzu sistemleri, fiber çapları yaklaşık 0,5 µm'ye kadar olan geometrik optik yasalarına uyar. Daha küçük çaplarda, ışığın fiberin yan yüzeyinden geçişine neden olan kırınım olayları nedeniyle ışık enerjisinin bir kısmı kaybolur.

Düzgün değişen çapa sahip ışık kılavuzlarına focon (odaklama konileri) adı verilir. İçi boş veya monolitik olabilirler. Konik lifler, iletilen görüntüdeki lineer artışın veya radyasyon akısının yoğunluğunun değiştirilmesinin gerekli olduğu durumlarda kullanılır. Bireysel konik lifler, 1:51:10'luk bir giriş/çıkış çapı oranıyla sert koniler halinde oluşturulabilir. Koninin uzunluğu, amacına bağlı olarak birkaç santimetreden birkaç desimetreye kadar değişir.

Ancak ışığın fiberde geçişi sırasında fiberin uçlarından yansımalar, fiberin çekirdeği içindeki absorpsiyon, kaplamasından saçılma vb.

Bir kılıf içindeki bir fiber için (çekirdek - F 2 cam, kılıf - molibden cam 46) uçlardaki kayıplar dikkate alındığında toplam ışık geçirgenliği %60 ve 3 m - %38 uzunluğundadır. .

Farklı etkili (hafif) kesitli bilinen fiber ışık kılavuzları, genellikle - 2.5; 3.5; 7.5; 10 mm veya daha fazla. Demetlerin uzunluğu 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 mm ve daha fazladır.

mikro lensler . Yüksek büyütme (90x veya daha fazla) sağlayan çok kısa odak uzaklığına sahip lenslere mikro lensler denir. Mikroskoplarda, elektronik renk ayırma makinelerinde, yoğunluk ölçerlerde ve tarayıcılarda kullanılırlar.

Tamburlu tarayıcıların fotoğraf kafalarının analizinde, yalnızca tüm ana sapma türlerine göre düzeltilen apkromatik mikro hedeflerin kullanılmasına izin verilir.

Bir mikro mercek için, görüntülenen alanın alan derinliği çok önemlidir; bu, mercek tarafından keskin bir şekilde tasvir edilen nesnelerin alanının bir parçası olarak anlaşılır. Görüntülenen alanın alan derinliği, merceğin giriş göz bebeğinden nesneye olan uzaklığın karesiyle doğru orantılı ve giriş gözbebeğinin çapıyla ters orantılıdır. Mikro lensler görüntülenen nesneden çok küçük bir mesafeye kurulur, bu nedenle görüntülenen alanın alan derinliği sadece birkaç on mikrometre ile ölçülür, bu da optik sisteme dahil edilen cihazların doğruluğu konusunda artan gereksinimler getirir.

Düz yataklı ve projeksiyon tarayıcılar, çoğaltma lenslerine benzer şekilde fotoğraf lensleri kullanır.

Işın ayırıcı aynalar ve prizmalar . Elektronik renk ayırma makinelerinin birçok biriminde, tarayıcılarda ve bazı cihazlarda, bir ışık demetini ikiye bölen ve farklı yönlerde yayılan özel radyasyon ayırıcılar kullanılır. Bu tür ışın ayırıcılara, ışın bölen veya yarı saydam aynalar denir. Işın bölücü aynaların bir özelliği, üzerlerine gelen ışınların bir kısmını yansıtmaları ve diğer kısmını iletmeleridir. Böyle bir ayna, yüzeyinde ince bir yarı saydam metal filmin biriktirildiği iyi cilalanmış düz bir cam levhadır. Bu filmin kalınlığını seçerek, ışık akısının yansıyan ve iletilen kısımları arasındaki oranı geniş bir aralıkta düzenlemek mümkündür.

Işın ayırıcı aynalar iki tiptir - gri ve dikroik. Gri huzme bölücü aynalar, ışık huzmesinin ayrıldığında rengini değiştirmezken, dikroik aynalar ışık huzmelerini seçici olarak iletir. Dikroik aynalar tarayıcılarda, renk ayırma makinelerinde ve ışık demetlerini üç spektral bölgeye ayırmak için cihazlarda kullanılır: mavi, yeşil ve kırmızı.

Işın ayırıcı elemanlar olarak kırılma prizmaları kullanılır. Kırılma prizmalarında, ışının giriş yüzündeki gelme açıları ve bunlarla çıkış yüzünde konjuge edilen kırılma açıları, kural olarak birbirine eşit değildir. Gelen ve kırılan ışınlar arasındaki açıya prizmanın sapma açısı denir. Kırılma prizmaları, spektral cihaza giren radyasyonu monokromatik bileşenlere (spektrum) ayrıştırır.

Işık filtreleri . Bir ışık filtresi, içinden geçen ışık akısının seçici veya genel absorpsiyonu için tasarlanmış yarı saydam bir ortamdır. Optik özelliklere göre, ışık filtreleri gri (veya nötr), renkli, ısı korumalı olarak ayrılır.

Gri (veya nötr yoğunluk) filtreler içinden geçen ışığı seçici olmayan bir şekilde soğurur, yani gelen beyaz ışık akısı, radyasyonun dalga boyundan bağımsız olarak spektrum üzerinde eşit olarak emilir.

Renk filtreleri gelen radyasyonun dalga boyuna bağlı olarak üzerlerine gelen ışığı seçici olarak emer.

Termal koruma filtreleri- bunlar, kızılötesi termal radyasyonu emen ve spektrumun görünür kısmının radyasyonunu neredeyse zayıflama olmadan ileten SZS markasının özel ısıya dayanıklı camından yapılmış filtreler veya görünür radyasyon ileten ve yansıtan özel bir filmle kaplı yarı saydam aynalardır. kızılötesi.

Termal koruma filtreleri, termal radyasyonun elektrikli fotodedektörler üzerindeki istenmeyen etkilerine karşı koruma sağlamak için tarayıcılarda kullanılır.

Bir sonraki sayıda sona eriyor

Merhaba sevgili blog okuyucuları. Bugün böyle önemli bir tarama parametresinden bahsedeceğiz. izin. Çözünürlük, kaydedilen ayrıntı miktarını belirler. Nokta/inç (dpi) olarak ölçülür. Dpi değeri ne kadar yüksek olursa, çözünürlük o kadar yüksek olur.

Çözünürlük arttıkça görüntü kalitesi artar, ancak yalnızca belirli bir noktaya kadar, bundan sonra çözünürlüğün daha da artması yalnızca dosyanın yönetilemeyecek kadar büyük olmasına yol açar. Ayrıca, daha yüksek çözünürlüklü görüntülerin yazdırılması daha uzun sürer. Çoğu durumda, 300 dpi taramalar için fazlasıyla yeterlidir.

Bahsederken tarayıcı çözünürlüğü, optik çözünürlük ve enterpolasyon arasındaki farkı unutmamalıyız. Optik çözünürlük, tarayıcı için "doğal"dır ve cihazın tasarımında kullanılan optiklere bağlıdır. Enterpolasyonlu çözünürlük, özel programlar yardımıyla artırılmış bir çözünürlüktür. Ve bazı durumlarda (örneğin, grafikleri tararken veya küçük bir görüntüyü büyütmeniz gerektiğinde) enterpolasyon yararlı olabilse de, bu şekilde elde edilen görüntünün kalitesi ve netliği, yalnızca optik çözünürlük kullanıldığında olduğundan daha düşüktür.

Optimum çözünürlük ayarları nasıl seçilir?

Yüksek çözünürlükte tarama yapmak için daha fazla zaman, bellek ve disk alanı gerekir. Çözünürlük ayarlarını ayarlarken, görüntü türünü ve bir sonraki kullanacağınız yazdırma yöntemini veya çıktı aygıtını dikkate alın.

Gerekli çözünürlüğü belirlemenin en kolay yolu, çıkış cihazının inç başına düşen satır sayısını (lpi değeri) bulmak ve daha doğru olması için bu sayıyı iki ile çarpmaktır.

Örnek: Taranan görüntüyü lpi değeri 133 olan standart bir dergi presine "sığdırmak" için 133'ü 2 ile çarpmanız yeterlidir. Bu size 266 dpi'lik optimal bir çözünürlük verecektir. Ancak, taradıktan sonra görüntüyü büyütecekseniz, çözünürlüğün düşeceğini unutmayın, bu nedenle ölçeklendirmeye dikkat edin.

lpi sayısı baskı kalitesine göre değişir. Bir gazete yaklaşık 85 lpi, bir dergi 133-150 lpi ve renkli bir kitap 200 ila 300 lpi gerektirebilir.

Görüntüleri bir monitörde görüntülüyorsanız (örneğin, İnternet'te yayınlamak için), monitörler 72 dpi'den fazlasını görüntüleyemediğinden 72 dpi'den fazla bir çözünürlüğe gerek yoktur. Daha yüksek çözünürlüklü bir görüntü daha iyi veya daha keskin olmaz; yalnızca dosya boyutunu artıracak ve işlenmesini zorlaştıracaktır.

Çözünürlük ne kadar yüksek olursa, dosya boyutunun da o kadar büyük olduğunu unutmayın. Örneğin, 72 dpi çözünürlüğe sahip 8,5 x 11 inçlik renkli bir fotoğraf yaklaşık 1,6 megabayt "ağırlıklı olacaktır". Çözünürlüğü 150 dpi'ye yükseltmek, dosyayı 6,3 megabayta (yaklaşık dört kat) çıkaracaktır! Ve 300 dpi'de, aynı dosya zaten 26,2 megabayt "ağırlıklı" olacaktır.

Bu nedenle, görüntü kalitesini korumak için her zaman mümkün olan en düşük çözünürlüğü seçmeye çalışmalı ve aynı zamanda rahat kullanım için çok büyük olmayan bir dosya elde etmelisiniz.

Ne zaman yüksek çözünürlüğe ihtiyacınız var?

Görüntüyü, yazdırma sırasında tarama işlemi sırasında elde edilen tüm verileri koruyan yüksek teknolojili bir renk yönetim sisteminden geçirirseniz yüksek çözünürlük önemlidir. Bu durumda, yüksek çözünürlük, nihai görüntüyü daha net ve keskin hale getirecektir.

Enterpolasyonlu bir görüntü ne zaman kullanılır?

Enterpolasyon işlevi, grafikleri ve kurşun kalem çizimlerini taramak ve küçük resimleri büyütmek için kullanışlıdır. Bu kategoriye ayrıca herhangi bir siyah beyaz veya monokrom grafik, mürekkepli veya kurşun kalemle yapılan eskizler, eskizler veya mekanik planlar dahildir.

Grafikler için:çözünürlüğü yazıcının çözünürlüğüyle eşleşecek şekilde ayarlayın. Örneğin, 1200 dpi'lık bir cihazda bir görüntü yazdıracaksanız, en iyi sonucu almak için tarayıcınızı 1200 dpi'ye ayarlayın. Bu, çizgilerin daha düzgün olmasını sağlayacak ve tümsekleri ve belirsizliği ortadan kaldıracaktır.

Küçük orijinalleri büyütmek için: 300 dpi'de 1 inç veya 2 inçlik bir fotoğrafı taradığınızı ve tarayıcının maksimum optik çözünürlüğünün de 300 dpi olduğunu varsayalım. Ayrıntıları kaybetmeden bir görüntüyü orijinal boyutunun iki katına çıkarmak için görüntüyü 600 dpi'ye enterpolasyon yapın. Böylece görüntü keskin ve net kalacak ve boyutu iki katına çıkacaktır.

Sayfa 1

Optik çözünürlük - tarama kafasındaki ışığa duyarlı öğelerin sayısının çalışma alanının genişliğine bölümü olarak tanımlanır. Kural olarak, yalnızca rahat görsel algı için yüksek çözünürlük gereklidir.

Optik çözünürlük [ optik çözünürlük ] - enterpolasyon olmadan tarayıcının maksimum çözünürlüğünü belirleyen bir parametre. Çözünürlük genellikle sabit uzunluk veya alan birimi başına bir nesne görüntüsünün ayrı ayrı kaydedilen veya gözlenen noktalarının sayısı ile ölçülür.

Örneğin, tarayıcının optik çözünürlüğü 800 dpi ise, üreticiler belgelere tarayıcı çözünürlüğünün 1200 dpi hatta 1600 dpi olduğunu büyük harflerle yazarken, küçük harflerle bunun yazılım çözünürlüğü olduğunu ekler.

Son derece kısa dalga boyu nedeniyle, görünür ışık kullanıldığında olduğundan çok daha büyük bir optik çözünürlük elde edilir. Bir elektron mikroskobu için çözünürlük limiti bir nanometrenin onda biri kadardır; görünür ışıkta ancak bin kat daha büyük ayrıntılar ayırt edilebilir.

Bu koşullarla, örneğin altın hidrosol parçacıklarında poligonal anahatları ayırt etmek için yeterli olan elektron mikroskobu görüntüsündeki optik çözünürlüğü kastediyoruz.

Hem mümkün olan en yüksek optik çözünürlüğü hem de son derece kısa pozları elde etmek için bu kameranın geliştirilmesine çok para yatırıldı.

Phil'in güzel çizimleri Robin Raskin tarafından sonlandırıldı ve ardından orijinal optik çözünürlüğün dört katı olan bir QMS Lasergrafix lazer yazıcıda basıldı. Bu çizimlerin kalitesi, profesyonel bir sanatçının kalem ve mürekkeple elde edebileceği kadar yüksek değildi, ancak ek kişisel katılım olasılığı bana daha önemli görünüyordu.

Tarayıcının optik çözünürlüğü ile yazılım çözünürlüğü kavramları arasında ayrım yapmak gerekir. Optik çözünürlük, tarayıcının ışığa duyarlı elemanının sınırını gösterir. Bununla birlikte, yazılım hilelerinin yardımıyla, yani görüntülerle çalışmak için özel algoritmalar kullanarak, tarayıcının çözünürlüğünü, genellikle yukarıdaki serideki bir sonraki değere yükseltmek mümkündür.

Genel olarak konuşursak, düşük konsantrasyonlarda bir dikromat çözeltisinin rengiyle karşılaştırılabilir, ancak bu genel bir kural değildir. Bu tür sıvıların optik çözünürlüğü sorunu ancak bir spektrokolorimetre ile çözülebilir. Bu tür cihazlar henüz petrol uygulamasına girmedi ve bir dereceye kadar Lovibond tintometre ile değiştiriliyorlar.

Çözünürlük, birim uzunluk başına optik eleman sayısı ile belirlenir. Optik çözünürlüğün yazılım enterpolasyonu, sayısallaştırma kalitesinde herhangi bir gerçek gelişme sağlamaz. CCD cihazlarının dinamik aralığı, silikon elemanların daha zayıf bir sinyal-gürültü oranına sahip olması nedeniyle PMT'lerinkinden daha düşüktür.

Bu değerler, fotolitografinin optik çözünürlüğünün teorik sınırını belirler.

Çoğu preparatta, yerel iletim, mikroskop görüş alanı boyunca noktadan noktaya değişir. Bu homojensizliğin etkisi, belirli bir hatanın ortaya çıkmasına neden olur - ortalama alma hatası. Bu hata her zaman, boyutu optik çözünürlük sınırından daha büyük olan, farklı aktarıma sahip preparasyon bölgeleri incelendiğinde ortaya çıkar.

Bir tarafında içbükey yüzeye sahip olan ince bir germanyum diski, bu yüzeydeki tel temasıyla güçlendirilir. Germanyum diskin diğer tarafı, bir mercekle üzerine odaklanılabilen ışığa maruz kalır. Uygun büyüklükte bir polarizasyon voltajı uygulandığında, fototransistörün çıkış akımı aydınlatmaya bağlıdır. Fotoselin aktif yüzeyi çok küçük olduğu için iyi bir optik çözünürlük elde edilir. Spektral karakteristik, aynı anda, maksimum yaklaşık 15 mikron olmak üzere yaklaşık 2 mikron dalga boyuna kadar görünür ışık ve kızılötesi radyasyon aralığını kapsar. Fototransistör, 200 kHz'e kadar oldukça düz bir frekans yanıtına sahiptir. 2 kΩ yükte bile 0 07 mA / mlm çıkış akımı elde etmek mümkündür.

Fotoğraf plakası ile numune arasına yerleştirilen bir fotoğraf merceği, nesnenin yüzeyinin görüntüsünü fotoğraf plakasının düzlemine odaklar. Ayrıca, düzlemleri paralel olmalıdır. Odaklanmış görüntü hologramlarının önemli bir avantajı, nesnenin büyütülmüş bir görüntüsünü elde etme olasılığı ve dolayısıyla girişim saçaklarının daha yüksek optik çözünürlüğüdür.

Söndürmeden sonra çeliklerin yapısında dağılan üçüncül sementit veya sementit gibi bazı sementit türleri, demir karbürün çevreleyen ışık matrisinin arka planına karşı karanlık göründüğü işlemden sonra, bu dağlayıcı ile dağlayıcılardan daha iyi tespit edilir. Klemm bunu sertleşmiş yapılarda sementit ve - fazı tespit etmek için kullandı. Dağlama için, ferrit matrisin deforme olmuş tabakasının çıkarılması gerekli değildir. Ferritin tüm yüzeyindeki sülfür birikintisi eşit olarak yönlendirilirse yapının görüntüsü daha iyidir. Bu yöntem, temperleme sırasında açığa çıkan sementitin pıhtılaşmasının gelişimini gözlemlemeyi mümkün kılar. Doğal olarak, optik çözünürlük, az sayıda en küçük sementit parçacıklarının incelenmesi için büyük önem taşımaktadır.

Tabii ki, bir tarayıcı satın alırken, kullanım kılavuzunda belirtilen ana özelliklere ve satın alınan cihazın pasaportuna dikkat etmeniz gerekecektir.

Optik Çözünürlük

Bir tarayıcı satın alırken belirleyici olan bu parametredir. Optik çözünürlüğe odaklanın. Örneğin 8000 ppi'lik bir optik çözünürlükle, en iyi görüntü ayrıntısını değil, yalnızca tane yapısı hakkında bilgi alabilirsiniz. Negatifler için bu eşik daha da düşüktür - yaklaşık 1200 ppi. Çözünürlüğü 600 ppi'nin üzerinde olan yüksek kaliteli renkli fotoğrafları taramak da uygun görünmüyor.

Optik ve enterpolasyon (yazılım) çözünürlüğü arasında ayrım yapmak gerekir. Enterpolasyon çözünürlüğünün değeri, optik olanın değerinden birçok kez daha büyük olabilir. Enterpolasyon sırasında, algoritmanın tarama programında yazılım tarafından işlenmesi nedeniyle piksel sayısı artar. Enterpolasyon algoritmasının tüm zekasına rağmen, optik çözünürlüğü aşan bir çözünürlükle tarama yaparken görüntü detayını artırmak mümkün değildir. Son zamanlarda, pazarlama amacıyla, birçok üretici optik çözünürlüğün miktarını dikey olarak yatay olarak iki kat daha büyük gösteriyor. Bununla birlikte, fazla tahmin edilen bir değer, yalnızca cihazın gelişmiş mekaniğinden bahseder. "600x1200" tarayıcının gerçek optik çözünürlüğü yalnızca 600 noktadır ve daha yüksek olan her şey enterpolasyondur.

Dijital görüntülerde, İnternet'te daha fazla kullanım için 72 ppi çözünürlük (standart monitör çözünürlüğü) yeterlidir. Baskıda kullanım için 300 ppi çözünürlük yeterlidir. Yani, 600 ppi çözünürlükte tarama yaparken, baskı görüntüsü 2 kat ve Web için - 8 kat büyütülebilir.