Zařízení skeneru: popis, vlastnosti, pracovní princip

Denně se setkáváme se zařízením, jako je skener: v obchodě u pokladny, u automatických předních dveří, u výtahů. V kanceláři je jedním z prvních asistentů také skener. Co tedy vlastně představuje? Zkusme porozumět článku.

Co je to skener

Ještě před několika desítkami let jsme si nedokázali představit, že staré vybledlé fotografie, které jsou uloženy v albech babičky, budou mít druhý život. Vše díky zařízení s krátkým názvem "snímač".

Skener je moderní technické zařízení, pomocí kterého můžete do osobního počítače vložit jakékoli informace z papírového média a poté pomocí speciálních programů upravit a poskytnout potřebné informace. Skener tak výrazně šetří čas. Koneckonců, například k tisku textu standardního formátu potřebujete dvě až pět minut. Skener to dělá za dvacet sekund. Stejně jako všechna periferní zařízení musí být skenery nutně připojeny k osobnímu počítačem nebo jiný systém přijímající digitální data.

Kdo vynalezl skener

Stejně jako každá položka má i skener svého vynálezce. A než se stal kompaktním módním počítačovým doplňkem, prošel dlouhou cestu vývoje.

V polovině 19. století, v roce 1856, vynalezl jistý opat jménem Giovanni Caselli, který žil v italské Florencii, aparát, který mohl v určité vzdálenosti přenášet jakýkoli obraz. Přístroj byl nazýván pantelegraf, a to bylo jen primitivní zařízení. Princip skeneru tohoto druhu byl následující: obraz, který musel být přenesen, byl aplikován na speciální buben inkoustem, který přenášel proud, a obraz byl čten jehlou.

Další kolo ve vývoji zařízení skeneru se stalo v roce 1902. Německý vědec Arthur Korn poprvé získal práva na technologii fotovoltaického skenování, která je celosvětově známá jako telephax. Princip činnosti byl založen na následujících akcích. Obrázek byl zachycen na rotujícím bubnu. Podél bubnu se pohybovala světelná lampa. Její paprsek, procházející obrázkem a speciálním hranolem, zasáhl selenový přijímač.

Druhy skenerů

K dnešnímu dni existuje několik typů skenerů:

1. Úplně prvním skenerem na světě byl buben. Byl vynalezen v USA v roce 1957. Rozlišení obrázku bylo velmi nízké, pouze 176 pixelů černobílého pigmentu inkoustu. Moderní bubnové skenery mají vysoce citlivé komponenty, díky nimž mohou zobrazovat nejmenší detaily. Obrázek nebo text může být retušován tolikrát, dokud není výsledek zcela uspokojivý. Zařízení bubnového skeneru zahrnuje xenonové nebo halogenové paprsky. Na jejich odraz se vztahují zvláštní požadavky. Pokud dojde ke skenování průhledného dokumentu, fungují lampy umístěné uvnitř. Při osvětlení dokumentů s vysokým reflexním povrchem vstupují do akce lampy umístěné na vnějším obvodu.
2. Nejoblíbenějším zařízením je plochý skener. Je to on, kdo stojí v každé kanceláři a používá se ke skenování dokumentů a grafických materiálů. Takový skener je určen pro formáty až A4. Princip činnosti je založen na pohyblivém vozíku, který se pohybuje podél skla, na kterém je obraz umístěn. Informace v kódované podobě spadají do prvků citlivých na světlo. Ty zase analyzují získaná data na základní barvy spektra. Moderní modely plochých skenerů mají funkci okamžitého rozpoznávání textu a přeformátování na soubory pdf.
3. Laserový skener. Nejběžnější v každodenním životě. Jsme pod jeho dohledem v obchodech, otevírá nám automatické dveře pomocí snímače pohybu. Zařízení má široké uplatnění v architektuře, stavebnictví, v různých sociálních podnicích.
4. Velkoformátové skenery. Používají je hlavně architekti a stavitelé, aby zcela přenesli obraz objektu a provedli nezbytné úpravy bez rozdělení schématu na části.
5. Ruční skenery. Měli však zvláštní popularitu v devadesátých letech minulého století. Jejich princip byl založen na mechanickém (ručním) tažení skeneru přes povrch papíru. Aby bylo možné vytvořit vysoce kvalitní obrázek, bylo nutné pevně držet ruku.
6. Skenery knih. Nazývají se také planetární, protože takové vybavení je uspořádáno zvláštním způsobem. Nepotřebuje kontakt s dokumenty. Speciálně nainstalovaný vysoce citlivý senzor vidí dokument na dálku buď zcela pomocí infračerveného paprsku, nebo prohlíží data pomocí speciálního laserového pravítka. Mnoho z nich má funkci zarovnání výšky stránky. V zásadě se skenery knih používají ke skenování starých zchátralých dokumentů, které nelze uchopit nebo vystavit mechanickému tlaku.
7. Síťové skenery. Jediný v rodině periferních zařízení, který se může obejít bez počítače. Všechny informace jsou přenášeny a ukládány do speciálních schránek. Každý uživatel připojený k síti může předávat své informace nebo využívat stávající informace.

Některá zařízení jsou morálně zastaralá, lidstvo stále něco používá. Jedna věc je jasná: vstupní zařízení-skener bude vždy zarovnán s technickými ukázkami základní potřeby.

Klasifikace podle typů obrázků

Pokud lze podle technických charakteristik skenery rozdělit do pěti hlavních typů, pak z hlediska zpracovaných obrazů těchto typů existují pouze dva: černobílé skenery a barevné.

Černá a bílá zařízení fungují na jednoduchém principu. Zářivka, která produkuje bílé světlo, osvětluje skenovaný obraz. Odražené světlo poté prochází speciálními čočkami a dopadá na speciální prvky citlivé na světlo, které zase zachycují kódované informace a přenášejí je do počítače.

Skenery, které mohly přenášet barevné obrázky, vstoupily na trh mnohem obtížněji. První přístroje se objevily v 1989, uživatelé však nezískali popularitu kvůli příliš vysoké ceně ve srovnání s černobílými skenery. Jejich hodnota dosáhla několika desítek tisíc dolarů. Zařízení barevného skeneru se výrazně liší od achromatického protějšku, protože práce je postavena na speciálním světelném filtru. Tento filtr je založen na třech barvách: červené, zelené a modré. Chcete-li celý text nebo obrázek naskenovat, provede se operace pro každou barvu Samostatně. Výsledkem průchodu trojité fáze je určitý obraz obrazu, který prochází barevnou korekcí. Poté se informace přenesou do počítače. Kromě vysoké ceny mají barevné skenery další nevýhodu: doba skenování jednoho dokumentu se zvyšuje třikrát. Problémy mohou také nastat při zarovnání barev v každém z průchodů. Na listu bude obraz rozmazaný a nejasný.

Princip činnosti skeneru

Zařízení skeneru a tiskárny, někdy tvořící jediný komplex, se výrazně liší. Jako každé počítačové příslušenství se skládá z mechanických a elektrických částí, které jsou společně poměrně složitou konstrukcí. Na první pohled však zařízení a provoz skeneru vypadají docela jednoduše. Pochopit princip fungování můžete na tabletovém typu.

Před zahájením práce musíte zajistit připojení zařízení k počítači. Skener je zařízení pro zadávání informací a pro dosažení dokonalého výsledku jsou všechna potřebná nastavení provedena pomocí počítače.

Dokument, který je třeba naskenovat, je umístěn textem nebo vzorem dolů na speciální sklo. Jakmile stisknete tlačítko Skenování, spustí se řetězová reakce.

Pod sklem je několik zrcadel, senzorů citlivých na světlo, čoček a malého světelného zdroje, které jsou připevněny k pohyblivému vozíku. Tento vozík přichází do pohybu a valí se po celém dokumentu. Světlo ze skenovaného papíru se odráží a prochází systémem zrcadel a čoček a poté je nasměrováno na senzory citlivé na světlo.

Každý prvek skenovaného dokumentu má svůj vlastní stupeň světla a tyto informace jsou přenášeny do hlavního zařízení jako určitý digitální kód. Dále je zpracován speciálními zařízeními do binárního kódu a objeví se v PC jako kopie právě naskenovaného dokumentu.

Zařízení dvojího užití

Populární zařízení, jako je tiskárna, má také místo v našich životech. Docela slavný, přesto v určitém okamžiku ustoupil a spojil se se skenerem. To přispělo ke zvýšení pracovní prostor. Nový vzorek byl pojmenován MFP-multifunkční zařízení, tiskárna a skener, ve kterém byly kombinovány do jediného mechanismu.

Navzdory sjednocení má každé zařízení stále svou vlastní funkci. Pokud je skener zařízením pro zadávání informací do osobního počítače, je tiskárna zařízením pro výstup dat na papírové médium.

Kvalita dat vytištěných tiskárnou, ať už textem nebo obrázkem, závisí nejen na kvalitě zdrojového materiálu v počítači, ale také na senzorech citlivosti zabudovaných do samotného zařízení.

Multifunkční zařízení tiskárna-skener je zpravidla preferována pro domácí použití. Bude užitečné pro studenty, studenty, učitele nebo zástupce ekonomických profesí, aby mohli plnit jednoduché úkoly, které nevyžadují vylepšené technické vlastnosti.

Ke stejnému účelu se v jednom zařízení používá kopírka a skener. Pokud je úkolem skeneru zadávat informace, pak je účelem kopírky kopírovat, vytvořit požadovaný počet instancí z jednoho zdroje informací.

MFP rozšířené akce

Na policích obchodů s elektrickým zbožím najdete zařízení, které je připraveno provádět nejsložitější kancelářské úkoly. Jedná se o multifunkční zařízení s tiskárnou, skenerem a kopírkou. Existují takové příklady domácího a průmyslového použití. Tato technika kombinuje mnoho možností:

• šetří prostor, což je zvláště důležité v doma;
• pracuje s dokumenty;
• tiskne a zpracovává vysoce kvalitní fotografie;
• nepostradatelná věc pro žáky a studenty, jejichž rodiče nejsou připraveni rozdávat kulaté částky soukromým organizacím, které se zabývají například tiskem textů.

Většina multifunkčních zařízení s tiskárnou, skenerem a kopírkou má schopnost přenášet a přijímat data přes WiFi. Návrháři se zároveň snaží dát zařízením stylový ekonomický vzhled, aby sloužil nejen pro provoz, ale také dokonale zapadl do interiéru. To je výhoda, která se týká techniky pro domácí použití.

Průmyslová zařízení se samozřejmě liší. Pokud jste někdy dokázali tisknout nebo upravovat dokumenty ve specializovaných kancelářských centrech, pravděpodobně jste si všimli docela působivých rozměrů zařízení. To je stejný MFP, který má velký objem energie a je připraven pracovat den bez přerušení. Seznam funkcí kancelářských přístrojů se prakticky neliší od standardních zařízení, ale výrazně zjednodušuje život.

Laserové skenery

Skener je poměrně široké zařízení. Mezi velkým počtem typů tohoto zařízení je nejširší spektrum použití laserového skeneru.

Takový skener je zařízení progresivního typu, které se používá ve stavebnictví, geodézii, dokonce i ve vojenské a vesmírné sféře. Princip práce docela na první pohled docela jednoduché: laserové paprsky směřující k dotyčnému objektu dosahují a zachycují vzdálenost mezi všemi povrchy a body, které tvoří předmět, v prostoru. Data jsou poté zpracována počítačem a zobrazena na monitoru. Laserové skenování má mnoho výhod:

• Nízké náklady na práci a klasické možnosti jsou nákladné.
• Rychlost zpracování informací při použití laserové technologie je několikrát vyšší.
• Nejvyšší přesnost odhadu s minimální mírou chyby.
• Laserový skener je zařízení s jedinečnými technickými vlastnostmi: jsou schopny přesně zachytit data i mikroskopických rozměrů.
• U laserového paprsku nedochází k rušení: stromy, tmavá denní doba, mlha nebo déšť nezpůsobí nesprávné vyhodnocení objektu.
• Nejsou potřeba žádné zvláštní podmínky. Laserové snímání lze provádět odkudkoli v prostoru.

Přestože se zařízení laserových skenerů nijak zvlášť neliší, technická charakteristika zařízení jsou rozdělena do několika poddruhů. Například jeden typ skeneru lze použít pro práci s velkými objekty, jiné jsou ideální pro definování dat ze středních a malých objemových objektů.

Při nákupu laserového skeneru je třeba vzít v úvahu několik bodů, které budou mít významný dopad na výkon práce v budoucnu. Jedním z důležitých ukazatelů zařízení je přesnost měření a úroveň rozlišení. To ovlivňuje fungování výstupního zařízení: skener zachycuje nejmenší detaily. Rovněž stojí za to okamžitě se vypořádat s rozsahem a rychlostí skenování. Nyní mnoho výrobních společností zavádí do svých vlajkových instancí další možnosti, čímž zvyšuje technickou funkčnost, například možnost připojení videokamery nebo výstup informací na více zařízení současně.

Skener čárových kódů

Skenery čárových kódů zaujaly silné místo v oblasti obchodu a stavebnictví, logistiky a účetnictví. Použití takových zařízení několikrát usnadňuje zadávání údajů o produktech nebo službách. Zařízení skeneru čárových kódů se liší technologií. Rozlišují se laserové, led a fotografické skenery.

LED skener funguje takto. Na komoditní čárový kód padá LED. Odražené světlo dopadá na speciálně vyladěnou citlivou matici, která šifruje data a vydává je na monitor. Skener zařízení i veškeré další příslušenství musí být přímo připojeny k počítači. Výhody typu LED zahrnují levnost, vysokou rychlost skenování a zpracování informací, rozpoznávání tahů od 0,1 milimetru. Existují také nevýhody, například krátká skenovací vzdálenost a omezení rozpoznávání velkých čárových kódů.

Princip zařízení laserového skeneru je podobný led, ale s jediným rozdílem, že laser vytváří hustší světelný tok pro zachycení dat. Taková zařízení jsou schopna rozpoznat čárové kódy zvýšené složitosti ve vzdálenosti až padesáti centimetrů. V cenovém ekvivalentu však budou stát více.

Fotoskanner se zásadně liší od svých kolegů. Na rozdíl od předchozích možností fotografický skener jednoduše fotografuje čárový kód a na základě algoritmů podobných počítačům zpracovává přijatá data, která uživatel předává. Můžete fotografovat informace z libovolného úhlu, data budou stále zachycena.

Skenery čárových kódů mohou být pevné nebo ne, kabelové nebo bezdrátové, pracující na funkcích Bluetooth nebo WiFi.

Jiné typy skenerů

Kromě běžně se vyskytujících typů skenerů existují úzkoprofilová zařízení, která se používají ve specializovaných oblastech.

Výrobci smartphonů nyní přicházejí na novou úroveň zabezpečení tím, že svým vlajkovým produktům dodávají skenery sítnice. Jedná se o biometrickou technologii, která chrání vaše osobní údaje před bezohlednými lidmi nebo podvodníky, pokud jste například ztratili telefon. Samotná technologie byla vynalezena a navržena k soudu veřejnosti v roce 1936. Oční lékař frank Burch pak poznamenal, že duhovka každého člověka je jedinečná. A teprve v roce 1994, téměř o šedesát let později, inženýr John Dufman poprvé patentoval matematický algoritmus, který je schopen určit rozdíly duhovky.

Provoz takových skenerů je založen na použití infračerveného záření, které je směrováno do zornice. Fotoaparát určuje barvu a nejmenší detaily duhovky a systém je porovnává se vzorkem v základně. Pokud jsou možnosti stejné, otevře se přístup. Někdy může být do zornice přiváděno zvýšené množství světla kamerou. Pokud se žák nerozšiřuje určitým způsobem, pak oko poskytnuté k analýze nepatří majiteli. Systém odepře přístup.

Další metodou identifikace a ověření identity je technologie skenování otisků prstů. Vzory na nich jsou vytvořeny během vývoje dítěte v děloze a jsou jedinečné na každém prstu. Základem takového zařízení je optický skener, který pracuje na principu podobném fotoaparátu. Speciální čipy pořizují rychlý snímek prstu, určují vzor otisku prstu a porovnávají jej s existujícím vzorkem. Tento typ skenerů, i když je považován za high-tech, však neposkytuje stoprocentní záruku, protože místo prstu v určitých případech můžete použít obsazení, které skener vezme za prst.

3D skenery získávají velkou popularitu. Tato technologie se objevila na konci 20. století a první zkušební stroj byl sestaven v 60. letech téhož století. Skener se nemohl chlubit speciálními funkcemi. K vylepšení došlo v polovině 80. let. Byly přidány lasery, další zdroje bílého světla a stmívání, které umožnily lepší vidění skenovaného předmětu. Kamery umístěné v různých úhlech zachycují nejmenší detaily objektu z různých úhlů. Dále jsou všechny získané obrázky uloženy, analyzovány a sestaveny do jediného trojrozměrného modelu. Existují kontaktní a bezkontaktní skenery. V prvním případě by měl studovaný model stát na speciální desce. Druhá varianta používá speciální světlo. Může to být infračervené záření, rentgenové záření nebo ultrazvuk.