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图像原稿的数字化

3 扫描原理和扫描仪的性能指标

1)扫描原理

平台式扫描仪扫描图像的步骤是：首先将欲扫描原稿的正面朝下，铺在扫描仪玻璃板上的扫描区域内。启动扫描仪驱否则会刮伤镜头表面动程序后，扫描件不动，安装在扫描仪内部的可移动光源通过扫描仪的传动机构作水平移动，发射的光线投射到原稿上，光线经反射（正片扫描）或透射（负片扫描）后，由光学透镜聚焦并进入分光镜，经过棱镜和红绿蓝三色滤色镜得到的RGB三条彩色光带分别照到各自的CCD上,CCD将RGB光带转变为模拟电子信号，此信号又被A / D变换器转变为数字电子信号，然后将它送往驻留在计算机内容中的软件。

从图像信息处理角度看，扫描仪的扫描过程原理如图４所示，实质上是图像信息的数字化采集过程，即对原稿图像信息的采样和量化过程。

2)扫电池修复描仪的性能指标

扫描精度

扫描精度即食海苔通常用扫描仪的分辨率来表示，它是衡量扫描仪性能指标的重要参数之一。它直接关系到扫描图像的质量，用单位长度内扫描仪采样点的个数来表示，通常的单位是dpi（dot per inch）。分辨率高，也就意味着扫描仪在单位长度内采样就多，获取图像的信息也就多。通常我们所说的扫描仪分辨率包括光学分辨率、最大分辨率等。光学分辨率是扫描仪硬件水平所能达到的实际分辨率，又称为物理分辨率或真实分辨率。光学分辨率还可细分为水平分辨率和垂直分辨率，水平分辨率是CCD元件的真实分辨率，而垂直分辨率是由步进电机每英寸可以移动多少步而定。最大分辨率又叫做内插分辨率，它是在相邻像素之间求出颜色或者灰度的平均值，从而增加像素数的办法。内插算法增加了像素数，但不能增添真正的图像细节。滚筒扫描仪的光学分辨率是由旋转速度、光源的亮度、步进电机的功能、镜头孔径的尺寸等共同决定的，它一般由沿滚筒轴向的主扫描方向的分辨率和沿滚筒横向的副扫描方向的分辨率组成。

光电转换精度与颜色精度

扫描仪的一个重要技术指标就是灰度等级，单色扫描仪的灰度等级是指识别和反映像素明暗程度的能力。色彩精度又可以称之为色彩分辨率、颜色位深、或色阶，是表示扫描仪分辨彩色或灰度细腻程度的指标，单位是bit（位），位深转换精度高，扫描仪可以捕获的颜色细节就多，扫描图像的层次就丰富，图像就能清晰地再现。色彩精度实质就是对原稿的每一种基色(R、G、B)的深浅程度，也用灰度级来表示。光电转换精度为8bit的扫描仪，表示每个扫描像素用8bit编码，即反映256个灰度等级。色彩精度为36bit的扫描仪，表示该扫描仪可以再现236种颜色，每个颜色通道能提供212级亮度差别（即层次）。

密度与动态范围

密度是用来衡量印刷原稿的重要指标，是指扫描仪光源发出光线照射到原稿上会反射（或透射），入射光与反射光或透射光的比值在取对数后的值就是密度值。原稿上越黑的地方密度越大，反之，密度越小。原稿上最大密度与最小密度之间的差值，称为原稿的密度范围，也叫动态范围。而扫描仪的动态范围就是扫描仪能测出的最大密度与最小密度之间的差值，即扫描仪对原稿密度的识别能力，尤其是对原稿暗调层次的表现能力。品质好的扫描仪，最黑处可以读取2.5D以上的密度。动态范围大的扫描仪所摄入的层次就多，所得到的图像就包含有更多的细节；动态范围小的扫描仪就无法检测足够宽的阶调范围，这时所得到的图像要么是压缩了亮调，要么是暗调部分并级等，不能正确反映原稿的层次和色8、其紧固件要定期进行锁紧：彩。

①扫描仪的色彩还原能力

色彩还原能力是指扫描仪对彩色图像信息中各种颜色的还原能力，它具体包括扫描仪整体性色彩还原能力和扫描仪对标准色的色彩还原能力等两个方面。扫描仪整体性色彩还原能力通常采用再现标准灰梯尺后的颜色状况来评价，即扫描仪对标准灰梯尺在规定的色彩模式下扫描，获取标准灰梯尺的中性灰平衡参数及电教设备其分布特征，并与标准实验样本中性灰平衡参数进行比较，从而综合分析出扫描仪整体性色彩还原能力。扫描仪对标新车报价准色的还原能力指扫描仪对标准色标中各标准色块(C、Y、M、R、G、B、Y+M+C、BK、W)的再现能力。

②扫描仪的扫描重复精度

扫描仪的扫描重复精度是指扫描仪对相同的原稿进行多次扫描，考察某一控制点的坐标的误差及分布规律，如果扫描仪整体重复误差小于50μm时,该扫描仪所扫描图像能够满足图像复制要求,扫描仪的扫描重复误差愈小,对应着的精度愈好。

③扫描仪的接口方式

接口方式是指扫描仪与计算机之间采用的接口类型。常用的有USB接口、SCSI接口必须注意使样品处于铅垂线和中间位置和并行接口。由于SCSI接口的传输速度快，且性能非常稳定，占用CPU的资源也非常少，所以专业扫描仪通常用SCSI接口。普通扫描仪常用并行接口和USB接口，USB接口使用最方便，可直接热拔，不必重新启动。目前USB接口还分为USB1.1和USB2.0，两者之间的传输速率分别为12Mbps / s和480Mbps / s，相差40倍。而并行接口由于速度太慢，基本上已被淘汰，只有老款式的扫描仪采用。

④扫描仪的扫描速度

扫描仪的扫描速度通常以扫描每线用多少毫秒来计算，扫描仪的速度与计算机系统的配置、扫描分辨率设置、扫描尺寸、放大倍率等有密切关系。通常情况下，扫描灰度图像时扫描速度为2～100ms / l；扫描彩色图像时扫描速度为5～200ms / l。扫描据项目负责人介绍仪的扫描速度并不是越快越好，扫描速度非常高的扫描仪，在扫描过程中，可能会丢失一些图像信息。

(待续)

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