Arvutite perifeeriaseadmed Skannerid

1. Arvutite perifeeriaseadmedSkannerid Marko Kaju

2. Skanner • Skanner (argikeeles, mõne allika järgi ka terminina skänner) on arvuti väline lisaseade, mis on mõeldud valmisteksti ja –piltide sisestamiseks arvutisse. • Jaotades kujundi sadadeks eraldi punktideks muundab skanner selle mõistetavaks arvuti jaoks, mis siis tarkvara abil esitab skaneeritava pildi ekraanil. • Kui koopiate puhul loetu kantakse kohe paberile, siis antud juhul antakse võimalus kujutist redigeerida, seda kärpida või midagi lisada. • Teksti tuvastamisel kasutab skanner optilist tärgituvastust (OCR – optical character recognition). Seega saab skanneri kasutaja sisestada näiteks oma kirjatöö illustratsioonid ja valmiskirjutatud tekstid arvutisse, seal tekste töödelda, paigutada illustratsioonid sobivatesse kohtadesse ja seejärel välja trükkida.

3. Skanner • Nimetus “skanner” tuleneb ingliskeelsest sõnast scan, mis tähendab “silmi millestki üle libistama, üksikasjalikult vaatlema, täpselt uurima”. • Kõikidel sellesse kategooriasse kuuluvatel seadmetel on ühesugune tööpõhimõte: nad loevad infot objektide heledus-tumeduse ja värvuse kompamise teel, kasutades ülitundlikke sensoreid. • Kõik skannerid kasutavad valgusallikat ja vahendeid sensori liigutamiseks algdokumendi kohal (või vastupidi) ning sisaldavad elektroonikalülitust, mis muundab hõlvatud info digitaalkujule. • Tavalistes skannerites toimub informatsiooni sisselugemine rida- ja punktihaaval suhteliselt lihtsa sensorpea abil.

4. Ajalugu • Skanneri eellaseks võib nimetada Giovanni Caselli poolt loodud pantelegraafi, mida kasutati laialdaselt 1860ndatel • Töötas tavaliste telegraafliinide kaudu • Seade kasutas alg- ja sihtkohas pendlite liigutamiseks ja sünkroniseerimiseks elektromagneteid, mille abil sai kopeeridatekste, allkirju ja 150mmx100mm pilte.

5. Peamised tüübid • Projektsiooniskanner • Käsiskanner • Trummelskanner • Tasaskanner, ehk lauaskanner • Lehesööturiga skanner • Kassaskanner • Slaidiskanner

6. Skanneri valiku kriteeriumid • Värvieraldusvõime, mõõdetakse bittides. Objekti skanneerimisel jaotab skanner selle punktideks. Iga punkti ehk piksli kohta salvestab skanner mingi koguse informatsiooni. Seda kogust nimetatakse biti sügavuseks (bit depth). • Lahutusvõime. Mõõdetakse DPI-des (dots perinch). lahutus- ehk lugemistihedus. Näitab mitu punkti suudab skanner tolli kohta füüsiliselt välja lugeda (toll=2,54cm). Levinud väärtused jäävad 300 ja 2400 vahele.

7. Skanneri valiku kriteeriumid • Värvidünaamika ehk dynamic range. See on sarnane bitdepth’iga, kuna selle abil mõõdetakse skanneri võimekust värve edasi anda. • Skaneerimise kiirus • Lisatud tarkvara. Skanneriga peavad kaasas olema draiverid, mis võimaldavad arvutil ja skanneril “suhelda” ning kasutada uuemate skannerite puhul standardit nimega TWAIN, värvi kalibreerimisprogrammi,millegasaab monitori värve paika sättida ning OCR tarkvara, mis võimaldab teksti skaneerimist.

8. CIS sensorid • Contact Image Sensors(CIS)- koosneb sadadest punastest, rohelistest ja sinistest LED tuledest. • Kui need värvid kokku panna, tekib valge valgus. • Valgus lastakse dokumendile läbi klaasi väga lähedalt. • Skaneerimisel valge valgus põrkub sensoritele, mis tuvastavad vastava pildi/dokumendi/... • Soojenemisaeg peaaegu puudub.

9. CCD • Laengsidestusseadis / CCD (Charge-Coupled Device) - skännerite valmistamisel kasutatav valgustundlik pooljuhtseadis. • CCD-sensor kujutab endast valgustundlike CCD-elementide maatriksit ning mida suurem on elementide arv, seda kvaliteetsema (suurema lahutusvõimega) kujutise saame.

10. CIS/CCD võrdlus

11. OCR • OCR ehk tekstituvastus (optical character recognition) on tehnoloogia, mille abil digitaalsest pildifailist eraldatakse tekst. Seda võimalust sisaldab skanneri tarkvara, samuti mõned spetsiaalsed arvutiprogrammid. • Eesmärk on muuta pildi kujul olev tekst töödeldavaks ning võimaldada tekstisisest otsingut. Tänu tekstituvastustehnoloogiale on võimalik paberdokumentidest, PDF-failidest ja pildistatud dokumentidest luua redigeeritav tekstifail.

12. OCR • Tekstituvastus algab materjali digitaliseerimise ehk digiteerimisega (digitalization). • Digitaliseerimine tähendab füüsilise objekti või analoogmaterjali (nt trükis, kaart, kirjavahetus, aga ka kunstiteos või helisalvestis) digitaalsele kujule viimist vastavate seadmete abil. • Trükiste ja kirjalike dokumentide korral tehakse seda tavaliselt skanneri abil, kuid kasutada saab ka näiteks digifotokaamerat.

13. OCR • Skaneerimise käigus saadakse trükisest või ka käsitsi kirjutatud tekstist digitaalne pilt, pildifail. • Pildifaili teatavasti tekstitöötlusvahenditega töödelda ei saa. Kuidas muuta pildi kujul olev tekst töödeldavaks? • Siin tulebki appi tekstituvastustarkvara. See tunneb ära tähed ja numbrid, mis moodustavad skaneeritud kujutise (pildifaili), ning teisendab iga tähemärgi kujutise nn ASCII-koodiks (ASCII – American Standard Code for Information Interchange, Ameerika Informatsioonivahetuse Standardkood). Teksti pilt teisendatakse seega tekstiks, mis salvestatakse tekstifailina, ning seda faili suudab tekstitöötlusprogramm lugeda.

14. OCR • Tekstituvastustarkvara suudab saavutada üha täpsemaid tulemusi. Ladina kirjasüsteemis trükikirja tuvastustäpsuseks on, olenevalt keelest, isegi kuni 99%. Erandiks on täpitähed, mida kõik tekstituvastusprogrammid ära tunda ei pruugi. • Samuti mõjutab tekstituvastustäpsust algmaterjali kvaliteet: murdejoontega, kortsunud või pleekinud algmaterjal suurendab vigade hulka.

15. OCR • Tekstituvastustarkvara suudab tunda ära ka käsitsi kirjutatud tähed ja numbrid, kuid tuvastustäpsus on loomulikult väiksem kui trükitud teksti puhul. Parematel tekstituvastusprogrammidel on ka võime eri sümboleid ja tähemärke juurde õppida. • Kasutajasõbralik tekstituvastustarkvara abistab kasutajat vigade, ebaselgete ja töötlemata kohtade leidmisel ja parandamisel, kuid siiski tuleks tekstituvastustarkvara abil loodud tekstifaili ka käsitsi toimetada.

16. OCR • Turul leidub mitmesugust eri tootjate tekstituvastustarkvara. Eesti keele tunnevad ära näiteks ABBYY FineReader OCR, OmniPage ja Readiris, neist ABBYY FineReaderil on olemas ka eesti keele sõnastik, s.t see tarkvara võimaldab kontrollida eesti keeles kirjutatud teksti õigekirja. • Video

17. Projektsiooniskanner • Seade meenutab väliskujult fotosuurendit või erilist mikrofilmi kaamerat. • Selles asetatakse originaaldokument sensorpea alla lauale või padjakesele. • Sensorpea ripub umbes 25 cm kõrgusel algdokumendi kohal ja mingit sisseehitatud valgusallikat ei kasutata. • Ruumi valgustusest peab piisama sensori normaalseks tööks. Sensorpea sees olev pöörlev mehhanism suunab skanneri “elektronsilma” dokumendi igale skaneeritavale reale.

18. Käsiskanner • Käsiskanner pole mõeldud kvaliteetse kujutise skaneerimiseks ja on lihtne ning odav tänu suhteliselt piiratud vaateväljale ja mitmed komponendid on asendatud käemusklite tööga. • Skaneerimise tulemus sõltub inimese käe liikumise ühtlusest. • Sensor ja valgusallikas paiknevad ligikaudu kümne sentimeetri laiuses käeshoitavas seadmes. • Sisselugemiseks tuleb seda käsitsi libistada üle skaneeritava dokumendi. • Arvutisse installeritud lisakaart tõlgib loetud info digitaalkujule, kasutades seejuures skanneri juurde kuuluvat tarkvarapaketti. • Samm käsiskannerist edasi on mobiilskanner. • Video

19. Trummelskanner • Trummelskannerit kasutatakse peamiselt suurt lahutusvõimet ja värvikujutiste töötlemist nõudvas graafilises trükitööstuses. • Selles seadmetes keeratakse originaaldokument trumli ümber ja teda pööratakse suure kiirusega. • Skaneerimiseks kasutatakse „Photomultiplier“ tuube/lampe • Silindri keskel on sensor, mis murrab tagasipeegeldunud valguse andmekandjalt kolmeks kiireks. Iga kiir saadetakse läbi värvifiltri photomultiplier tuubi, kus valgus muudetakse elektrilisteks signaalideks.

20. Trummelskänner • Kastutatakse peamiselt piltide/negatiivide skännimiseks

21. Tasaskanner, ehk lauaskanner(Flatbed) • Kasutamisel asetatakse originaal näotsi vastu alusklaasi nagu tavalistes paljundusmasinates. • Valgus peegeldatakse peeglite süsteemi abil algdokumendi igale reale. • Skaneerimispea asetseb väga lähedal alusklaasi alumisele pinnale ja liigub ajami toimel sünkroonselt koos valgusallikaga. • Skaneerimispea sees asuv läätsesüsteem suunab peegeldunud valguse valgustundlikule elemendile, mis muundab valguse intensiivsustaseme elektrivooluks. • Video

22. Lehesööturiga skanner • Algdokument veetakse skannerist läbi, kus sensorseade kompab dokumenti rida - realt. • Ainsaks liikuvaks osaks on rullikmehhanism. • Palju faksiaparaate töötab samal põhimõttel: originaal pistetakse pessa, kus selle esiserv haaratakse rullikmehhanismi poolt. • Sellised skannerid on ruumi suhtes vähenõudlikud ja mahuvad reeglina monitori ja klaviatuuri vahele • Video

23. Portratiivne skanner • Kaasaskantav skanner • Kasutab üldiselt USB pesa nii voolu, kui ka andmevahetusks • Tehnoloogia sarnanelehesööturskanneriga • Video

24. Slaidiskannerid • Slaidiskanner võimaldab sisestada teksti, andmeid, fotosid otse slaidilt, mis tagab palju parema kvaliteedi.

25. Vöötkoodilugeja • Vöötkoodilugeja ehk vöötkoodiskanner (barcode reader/barcode scanner) on elektrooniline seade, mis loeb prinditud vöötkoode. • Sarnaselt tasaskannerile koosneb see valgusallikast, läätsesüsteemist ja valgussensorist, mis tõlgib valgusimpulssid elektrilisteks impulssideks. • Peaaegu kõik vöötkoodilugejad sisaldavad dekooderit, mis analüüsib sensorist kätte saadud vöötkoodi visuaalset informatsiooni ja saadab vöötkoodi sisu lugeja väljundi porti.

26. 3D skänner

27. Ühendamisvõimalused • USB • Bluetooth • Wifi