Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9

С помощью механизма произвольного доступа можно выполнять считывание выбранных групп пикселов. Данная операция получила название кадрированного считывания (windowing readout). Кадрирование позволяет уменьшить размер захваченного изображения и потенциально увеличить скорость считывания по сравнению с ПЗС-сенсорами, поскольку в последних необходимо выгрузить всю информацию. Вдобавок к усилителю внутри пиксела, усилительные схемы могут быть размещены в любом месте по цепи прохождения сигнала. Это позволяет создавать усилительные каскады и повышать чувствительность в условиях плохого освещения. Возможно установление отдельных усилителей для каждого цвета, что улучшает, в частности, балансировку белого.

Однако все дополнительные цепи приводят к тому, что у КМОП-сенсоров традиционно возникают такие трудности, как высокий уровень шума, ток утечки и остаточный заряд. Этим недостаткам есть некоторая компенсация: с помощью дополнительных схем можно устранить темновой ток и уменьшить вносимые им помехи. Неудивительно, что при таких возможностях существует множество модификаций КМОП-сенсоров.

Нами не рассмотрена еще одна, органически связанная с сенсорами изображений, тема — как создается цвет. К ней мы обратимся в дальнейших публикациях.

Наглядное сравнение сканеров CCD И CIS

(автор: NIP с http://www.natahaus.ru)

Незрелый ананас, для человека справедливого,

Всегда хуже зрелой смородины.

(с) Козьма Прутков

Немного теории

CCD (Charge-Coupled Device, прибор с зарядовой связью — ПЗС) — светочувствительный элемент представляет собой узкую полоску из множества фотодатчиков, на которую при сканировании на каждом шаге двигателя отражается от документа и через систему зеркал попадает свет от лампы, установленной на каретке. На каждом шаге каретки сканер фиксирует одну горизонтальную полоску оригинала, разбитую в свою очередь на некоторое количество пикселей на CCD-линейке. Итоговое изображение, составленное из полосок, представляет собой как бы мозаику из пикселей одинакового размера и разного цвета. Для проецирования изображения с подсвеченного оригинала на CCD-линейку используется специальная оптическая система из объектива и нескольких зеркал.

Рис. 1.Устройство каретки сканера на основе CCD матрицы.

CIS (Contact Image Sensor, контактный датчик изображения) — светочувствительный элемент представляет собой линейку одинаковых фотодатчиков, равную по ширине рабочему полю сканирования, непосредственно воспринимающих световой поток от оригинала. Оптическая система — зеркала, преломляющая призма, объектив — полностью отсутствует.

Рис. 2.Устройство каретки сканера на основе CIS матрицы.

Подопытные кролики

Mustek Be@rPaw 120ОCU Plus — планшетный сканер для домашнего использования. В сканере используется CIS-матрица (Contact Image Sensor). Аппаратные разрешения: 600x1200dpi

Epson Perfection 1270 — планшетный сканер, предназначенный для домашних пользователей. В сканере используется цветной линейный датчик CCD (Charge-Coupled Device). Аппаратные разрешения: 1200x2400dpi

Смотри и сравнивай

Чтобы сравнить сканеры CCD и CIS, применительно к оцифровке печатных изданий, я отсканировал в оттенках серого с разрешением 300 dpi один и тоже разворот середины брошюры с текстом в 10-ти миллиметрах от кромки переплета. Для наглядности отличий в резкости получаемого результата сканировал с разной степенью прилегания материала к стеклу. Фильтры пост обработки в драйверах отключены. Полученные сканы обработке, кроме обрезки и преобразования в jpg, не подвергались.

Рис. 3.Окна настроек драйверов при сканировании.

Рис. 4. Хороший прижим: 6 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования перпендикулярна строкам.

Рис. 5. Средний прижим: 20 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования перпендикулярна строкам.

Рис. 6.Без прижима: 38 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования перпендикулярна строкам.

Рис. 7.Без прижима: 38 мм от стекла до кромки переплета. Линия сканирования параллельна строкам, а переплет расположен по центру планшета.

Перегонки

Условия: сканирую всю область формата А4 в оттенках серого при разрешении 300 dpi. Все замеры делаю по часам с точностью до секунды.

Подопытный CIS сканер медленнее в 3,8 раза!