條碼掃描槍自80年代誕生之后，得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，從最直接的圖片、照片、膠片到各類圖紙圖形以及文稿資料都可以用掃描槍輸入到計(jì)算機(jī)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)這些圖像信息的處理、管理、使用、存儲(chǔ)或輸出。
一、掃描槍接口
掃描槍的常用接口類型有以下三種：
(1)SCSI(小型計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口)：此接口最大的連接設(shè)備數(shù)為8個(gè)，通常最大的傳輸速度是40M/S，速度較快，一般連接高速的設(shè)備。SCSI設(shè)備的安裝較復(fù)雜，在PC機(jī)上一般要另加SCSI卡，容易產(chǎn)生硬件沖突，但是功能強(qiáng)大。
(2)EPP(增強(qiáng)型并行接口)：一種增強(qiáng)了的雙向并行傳輸接口，最高傳輸速度為1.5Mbps。優(yōu)點(diǎn)是不需在PC中用其它的卡，無(wú)限制連接數(shù)目(只要你有足夠的端口)，設(shè)備的安裝及使用容易。缺點(diǎn)是速度比SCSI慢。此接口因安裝和使用簡(jiǎn)單方便而在中低端對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合取代SCSI接口。
(3)USB(通用串行總線接口)：最多可連接127臺(tái)外設(shè)，現(xiàn)在的USB1.1標(biāo)準(zhǔn)最高傳輸速度為12Mbps，并且有一個(gè)輔通道用來(lái)傳輸?shù)退贁?shù)據(jù)。在將來(lái)如果有了USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的掃描槍速度可能會(huì)擴(kuò)展到480M/s。具熱插拔功能，即插即用。此接口的掃描槍隨著USB標(biāo)準(zhǔn)在Intel的力推之下的確立和推廣而逐漸普及。
二、掃描槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理
常見(jiàn)的平板式掃描槍一般由光源、光學(xué)透鏡、掃描模組、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路加塑料外殼構(gòu)成。它利用光電元件將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再將電信號(hào)通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中處理。當(dāng)掃描一副圖像的時(shí)候，光源照射到圖像上后反射光穿過(guò)透鏡會(huì)聚到掃描模組上，由掃描模組把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)字信號(hào)(即電壓，它與接受到的光的強(qiáng)度有關(guān))，同時(shí)指出那個(gè)像數(shù)的灰暗程度。這時(shí)候模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路把模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)，傳送到電腦。顏色用RGB三色的8、10、12位來(lái)量化，既把信號(hào)處理成上述位數(shù)的圖像輸出。如果有更高的量化位數(shù)，意味著圖像能有更豐富的層次和深度，但顏色范圍已超出人眼的識(shí)別能力，所以在可分辨的范圍內(nèi)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，更高位數(shù)的掃描槍掃描出來(lái)的效果就是顏色銜接平滑，能夠看到更多的畫(huà)面細(xì)節(jié)。
三、掃描槍的分辨率
掃描槍的分辨率要從三個(gè)方面來(lái)確定：光學(xué)部分、硬件部分和軟件部分。也就是說(shuō)，掃描槍的分辨率等于其光學(xué)部件的分辨率加上其自身通過(guò)硬件及軟件進(jìn)行處理分析所得到的分辨率。
光學(xué)分辨率是掃描槍的光學(xué)部件在每平方英寸面積內(nèi)所能捕捉到的實(shí)際的光點(diǎn)數(shù)，是指掃描槍CCD(或者其它光電器件)的物理分辨率，也是掃描槍的真實(shí)分辨率，它的數(shù)值是由光電元件所能捕捉的像素點(diǎn)除以掃描槍水平最大可掃尺寸得到的數(shù)值。如分辨率為1200DPI的掃描槍，往往其光學(xué)部分的分辨率只占400～600DPI。擴(kuò)充部分的分辨率由硬件和軟件聯(lián)合生成，這個(gè)過(guò)程是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，對(duì)空白部分進(jìn)行數(shù)學(xué)填充所產(chǎn)生的(這一過(guò)程也叫插值處理)。
光學(xué)掃描與輸出是一對(duì)一的，掃描到什么，輸出的就是什么。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟硬件處理之后，輸出的圖像就會(huì)變得更逼真，分辨率會(huì)更高。目前市面上出售的掃描槍大都具有對(duì)分辨率的軟、硬件擴(kuò)充功能。有的掃描槍廣告上寫(xiě)9600×9600DPI，這只是通過(guò)軟件插值得到的最大分辨率，并不是掃描槍真正光學(xué)分辨率。所以對(duì)掃描槍來(lái)講，其分辨率有光學(xué)分辨率(或稱光學(xué)解析度)和最大分辨率之說(shuō)，當(dāng)然我們關(guān)心的就是光學(xué)分辨率了，這才是硬功夫。
我們說(shuō)某臺(tái)掃描槍的分辨率高達(dá)4800DPI，這個(gè)4800DPI是光學(xué)分辨率和軟件差值處理的總和，是指用掃描槍輸入圖像時(shí)，在1平方英寸的掃描幅面上，可采集到4800×4800個(gè)像素點(diǎn)(Pixel)。1英寸見(jiàn)方的掃描區(qū)域，用4800DPI的分辨率掃描后生成的圖像大小是4800Pixel×4800Pixel。在掃描圖像時(shí)，掃描分辨率設(shè)得越高，生成的圖像的效果就越精細(xì)，生成的圖像文件也越大，但插值成分也越多。
四、掃描槍的光電器件
目前市場(chǎng)上掃描槍所使用的感光器件主要有四種：光電倍增管，硅氧化物隔離CCD，半導(dǎo)體隔離CCD，接觸式感光器件(CIS或LIDE)。
主流是兩種CCD，其原理簡(jiǎn)單說(shuō)是：在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬(wàn)個(gè)光電三極管，這些光電三極管分為三列，分別用紅綠藍(lán)色的濾色鏡罩住，從而實(shí)現(xiàn)彩色掃描。兩種CCD相比較，硅氧化物隔離CCD又比半導(dǎo)體隔離CCD好，熟悉物理的朋友自然知道理由。簡(jiǎn)單的說(shuō)是半導(dǎo)體的CCD三極管間漏電現(xiàn)象會(huì)影響掃描精度，用硅氧化物隔離會(huì)大大減小漏電現(xiàn)象，當(dāng)然最好再加上溫度控制，因?yàn)椴还苁前雽?dǎo)體還是導(dǎo)體一般都是溫敏的，升溫導(dǎo)電性一般會(huì)提高?，F(xiàn)在主流市場(chǎng)上的多數(shù)是半導(dǎo)體隔離CCD用，硅氧化物隔離CCD的比較少，顯然是因?yàn)槌杀据^高。如果要了解一款掃描槍的效果，很重要的就是了解掃描槍是用什么品質(zhì)的光電元件，就算同是半導(dǎo)體隔離質(zhì)量也有差別。
接觸式感光器件，它使用的感光材料一般是我們用來(lái)制造光敏電阻的硫化鎘，生產(chǎn)成本應(yīng)該是較CCD低得多，市場(chǎng)上同等精度的CIS掃描槍總是比CCD的掃描槍便宜不少正是這個(gè)原因。掃描距離短，掃描清晰度低甚至有的時(shí)候達(dá)不到標(biāo)稱值，溫度變化比較容易影響掃描精度，這些正是這種掃描槍的致命問(wèn)題。對(duì)物理熟悉的朋友應(yīng)該知道硫化鎘的電阻間漏電現(xiàn)象比半導(dǎo)體隔還大，這還要降低精度。
光電倍增管，感光材料主要是金屬銫的氧化物。他的掃描精度，甚至受溫度影響的程度和噪音等都是最好的，可價(jià)格也是最貴的。一般用戶如我這樣都是夢(mèng)寐以求而已，價(jià)格太貴我們這里就略過(guò)其具體的技術(shù)特點(diǎn)了。
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