Далее рассмотрим, как реализуется считывание цветного изображения на сканерах.

 

Существует несколько технологий получения цветного изображения на сканерах:

 

1. Технология с использованием RGB-фильтров.

2. Технология фирм Epson и Sharp.

3. Технология фирмы Seiko Instruments.

4. Технология фирмы Hewlett-Packard.

 

Указанные технологии используются в сканерах различного класса. Кратко рассмотрим их сущность.

 

Рис.4.15. Структура сканера с RGB фильтрами.

 

Рис. 4. 16. Суть технологии HP.

Суть технологии с использованием RGB-фильтров (рис. 4.15), заключается в том, что сканируемый оригинал последовательно освещается белым светом: сначала через красный фильтр (R), затем через зелёный (G) и, наконец, синий (B) фильтры. За три прохода сканирующей головки, образуются файлы с описанием красной, зелёной и синей цветовыми составляющими.

При этом если АЦП имеет 8 двоичных разрядов, то в каждом цветовом «слое» передаются 256 оттенков цвета, что соответствует для одной точки «суммарного файла» 16,7 миллиона цветовых оттенков. Недостатки этой технологии:

1. Сканирование осуществляется за три прохода головки;

2. Необходимость последующего программного выравнивания изображения, так как возможно размывание оттенков.

Структура сканера, использующего RGB-фильтры, получившие в литературе название вращающихся фильтров, так как конструктивно фильтры размещались на вращающемся механизме, приведена на рис. 4. 15.

Технология фирм Epson и Sharpиспользует три источника света для каждого из основных составляющих белого цвета. Это позволяет сканировать изображение за один проход и исключить процедуру выравнивания пикселей.

Сложность этого метода заключается в необходимости подбора источников света с одинаковыми и стабильными во времени характеристиками.

Фирма Seiko Instrumentsв соответствии с разработанной фирмой технологией заменила ПЗС - элементы фототранзисторами.

На ширине 8,5 дюймов (около 216 мм) размещено 10200 фототранзисторов, расположенных в три колонки по 3400 транзисторов в каждой (3400 /216 = 15,7 транзистора на миллиметр). Три цветных RGB-фильтра расположены так, что каждая колонка фототранзисторов воспринимает только один основной цвет. Высокая плотность размещения транзисторов позволяет достичь высокой разрешающей способности (400 dpi или 16 точек на миллиметр) без использования редуцирующей линзы

Технология фирмы Hewlett Packardс использованием Dichroic-фильтров заключается в следующем:

1. Источник белого цвета освещает сканируемое изображение, а отражённый свет через редуцирующую линзу поступает на трёхполосный ПЗС - элемент через систему специальных Dichroic-фильтров (ДФ) D1 и D2, приведённых на рис. 4. 16.

2. ДФ - фильтр работает на основе физического явления дихроизма,которое заключается в том, что кристаллы фильтра под действием белого света окрашиваются в разные цвета в зависимости от положения оптической оси кристаллов. От этого изменяется отражательная способность слоя фильтра.

3. В рассматриваемом случае фильтрация отражённого света осуществляется парой ДФ - фильтров, каждый из которых представляет собой своеобразный бутерброд, составленный из двух тонких и одного более толстого слоя кристаллов.

4. Первый слой фильтра D1 отражает синюю составляющую белого света, но пропускает красную и зелёную составляющие.

Второй слой фильтра D1 отражает зелёную составляющую, но пропускает красную составляющие, которая отражается от третьего слоя фильтра

5. Во втором фильтре порядок «отражения» и «пропуска» сохраняется, и сформированные лучи красного, зелёного и синего цветов попадают на три ПЗС - элемента.

 

 

Структура сканера на базе Dichroic-фильтра приведена на рис 4.17

Рис.4.17. Структура сканера на базе