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什么是大幅面扫描仪(上)

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什么是大幅面扫描仪(上)

发布日期:2017-07-17 作者: 点击:

       大幅面扫描仪是一种计算机外围输入设备,与我们普通家用(商用)扫描仪最大的区别是扫描幅面的宽度、长度及精度、影像质量方面不同。通常我们将扫描幅面大于A3幅面的(29.7CMx42CM)的扫描仪统称为大幅面扫描仪。

       大幅面扫描仪因其特有的高质量、高分辨率、高精度等特点,主要应用于工程建筑、机械设计、地理信息、广告设计、艺术品复制等专业领域。

       因为大幅面扫描仪必须具有超宽幅面,因此大幅面扫描仪都是由多组镜头排列而成的。下面我们就大幅面扫描仪的相关技术进行剖析。

       一、大幅面扫描仪按照成像方式与成像质量不同可分为: CCD成像方式与CIS成像方式。

       CCD是英文Charge Coupled Device的缩写,中文译名即“电荷耦合器件”。从功能上看,它负责将镜头传来的光信号转换为电信号,类似于普通光学相机的胶片。CCD的感光系统通过透镜进行成像的同时进行滤色处理,因此可以忠实的还原原有的色彩,根据CCD技术的不同,目前使用第六代CCD成像技术的色彩表现力、细节表现力及过渡色的表现力均达到了完美的效果。

       CIS是英文Contact Image Sensor的缩写,中文译名即“接触式图像传感器”。CIS是由光源系统和感光系统的单件构成的集成模块。CIS在感光系统中没有滤色装置,因此色彩表现力及过渡色等方面远远低于CCD成像技术。

       通俗的说,就好像一个全画幅单反数码照相机与一个普通卡片数码照相机一样,指标都是1200万像素,但是在成像质量方面根本就没有任何可比性(根本不在一个级别上)。

       CCD成像技术的发展

       早期CCD成像技术由于光学镜头的工艺以及加工工艺的限制,大多采用超大的光学镜头以及超大的CCD模块(即CCD电路板),其代表厂商为Contex(丹麦:康泰克斯)其主要成像方式如图所示。

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       因为老式大镜头具有很长的物距,为了尽量减小扫描仪的体积,必须经过多次反射才能将影像采集到CCD上,但是这种方式经过多次的镜片反射后,信号质量会出现大幅度的衰减;同时由于这种技术采用的是镜头与CCD分体安装,在使用方面会产生明显的接缝(即横向/纵向错位)问题。所以,专业的扫描仪生产商早已弃用了这种过时的设计了。

       目前最前沿CCD成像技术是第六代CCD成像技术,其代表厂商为Colortrac(英国:卡莱泰克)。这种成像技术采用的是最新技术超高品质的超微距微镜头进行图像采集,同时为了彻底解决接缝问题的产生,利用先进的加工工艺进行模组化设计,将多组镜头与CCD整合到一个机体合一的模组上。即:一体化模组设计。

       这种技术的应用,一方面满足了用户追求产品小型化的心理,同时彻底解决了超长物距多次反射所造成的图像质量大幅度衰减的问题(只有2次折射),同时由于工业一体化的设计,大幅度简化了后期的维修难度。由这种技术衍生出来的最高端的产品是纯直线光路,无反射镜片产品。

       二、大幅面扫描仪按照走纸方式不同可分为:平板式扫描仪、馈纸式扫描仪。

       1、平板式扫描仪

       所谓平板式扫描仪就是和家用(商用)扫描仪一样,将介质平放于扫描仪图像采集的大面积光学玻璃上,图纸处于静止状态,采集图像的CCD(或CIS)在固定的轨道内进行移动,采集必要的数据信 息。这种走纸方式的最大优点是对介质不会造成任何损伤。典型的应用是扫描具有文物价值的资料或具有文物价值的易碎图档。

       这种扫描仪的最大缺点是速度较慢。

       2、馈纸式扫描仪

      所谓的馈纸式扫描仪,通俗的说就是扫描仪成像机构处于静止状态,传动机构带动扫描介质向前移动,进行图像数据的采集。

      目前绝大多数大幅面扫描仪,基本上都是采用这种扫描方式。其最大的特点是具有很高的扫描速度同时还能获得满意的图像质量。


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