掃描儀一點通

2020-07-24 19:01:35

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掃描儀是一種將靜態圖像轉為數字圖像的設備，使用方式有點類似復印機，不同的是掃描儀將捕捉到的文件或圖像，經過數字化的過程，使其能儲存于計算機中。本篇文章中，主要向大家介紹掃描儀的基本技術與規格，并介紹如何掃描出較佳的圖像稿件，給你提供使用掃描儀的應用方案。
晉級第一關:掃描儀是怎樣工作的
掃描儀之所以能將圖像掃描出來，簡單地說就是利用不同顏色對光的反射能力，然后再經由感光組件吸收反射光之后，轉換成計算機所能判別的0與1數字資料，通過掃描軟件的運算組合之后，轉換成用戶所見的圖像文件。如果要再詳細地說明，我們可以將以上的過程分解為以下三個步驟(見圖1)。

巧妙識別CCD和CIS掃描儀
大家都知道，掃描儀的成像組件主要有CCD和CIS兩種。CCD掃描儀是目前的主流，CIS掃描儀主要應用于一些低端掃描儀。如何區分這兩種組件呢？雖然很難從外觀上來區分，不過筆者有一個小小的技巧。找一個立體實物，然后放在掃描儀的玻璃上進行掃描，如果掃描出來也有立體感的話，說明成像組件采用CCD，反之則是CIS成像組件。這是因為CCD成像組件的色彩密度高，景深可達3mm，可以掃描立體實物;CIS成像組件受到技術限制，其光譜范圍窄，色彩密度低，景深只有0.3mm，不能掃描實物，而且要求被掃描的紙面必須平整。
第一步:光源照射
如果你仔細觀察的話，應該會發現當掃描儀在掃描工作時，會有一道強烈的白色光芒快速地由上而下或由下而上掃過，事實上這是因為我們在下達掃描指令之后，掃描儀內的驅動皮帶帶動了內部的強力日光燈管，將光束一一照射到用戶欲掃描的照片上。
第二步:反射光線
當這些照片被強光照射之后，由于圖像上深色的區域會吸收大部分的光源，因此反射的光線較少，而淺色區域則會將大部分的光源反射出去，因此反射的光線較多;這個原理有點類似我們冬天要穿深色衣服，而夏天要穿白色衣服的道理，因為深色能夠將光線吸收進來，形成保暖的作用，而白色則會盡量將光線反射出去，保持身體的涼爽。
第三步:吸收光線
當然以上所說的反射光線部分，只是一種較為籠統的說法，事實上每一種顏色所反射出來的光線強弱都不同，這些不同強弱的光線反射出來之后，會被掃描儀里的一塊反射鏡折射到感光組件的鏡頭，鏡頭內的構造類似一塊一塊的蜂巢狀組織，而這些蜂巢狀組織就像是人眼睛的感光細胞，當感光組件將不同強弱的光束轉換為強弱不一的電流后，掃描儀會將這些電流送到模擬/數字轉換器，將電流的模擬信號轉為計算機看得懂的數字信號，再通過掃描軟件的運算組合，就轉換成用戶所見到的圖像文件了。
TWAIN
TWAIN(Technology Without An Interesting Name)是一個軟件工業的標準，主要功能是做軟件與硬件之間的溝通橋梁，讓軟件應用程序和硬件掃描設備之間能夠直接傳輸資料，假使用戶周邊系統的驅動程序有支持TWAIN的功能，則像Photoshop、PhotoImpact等與TWAIN兼容的圖像處理程序，即可直接抓取資料，而不需要擔心軟、硬件之間的溝通問題。
晉級第二關:細數掃描儀的類型

現在只要說到掃描儀，一般人就會想到平臺式掃描儀。事實上，掃描儀種類還有不少。在形式上，也會根據不同使用領域而發展出對應的機型。一般來說，主要有以下幾種。
1.掌上型掃描儀(Handy Scanner)
早期的掃描儀，國內一般稱為手持式掃描儀，它通過在掃描文件上等速度移動掃描儀進行工作。其特點為體積小易于攜帶，不過，缺點是掃描范圍比較小，由于手移動的速度不穩定，使一般的掃描結果比較糟糕。
2.饋紙式掃描儀(Sheetfed Scanner)
這種掃描儀以固定光源配合自動進紙裝置掃描文件，類似一般辦公室常見的傳真機。其優點為，自動進紙、一次多張輸入;缺點則是容易夾紙，而且這種掃描儀(通過將紙卷入的方式掃描)類似于目前打印機都必須將紙張一一卷入再打印出的方式，所以只適用于掃描單張文件。
3.平臺式掃描儀(Flatbed Scanner)
平臺式掃描儀可掃描各種各樣的原稿，只要能放在平臺式掃描儀玻璃上的對象都可以掃描。目前它幾乎獨霸掃描儀市場，由于高速、穩定的圖像品質，加上令人不得不掏出腰包的低廉價格，現在成為最成功的圖像輸入配備之一。
4.底片掃描儀(Film Scanner)
專為正負底片所設計的專業掃描儀，也有人稱為菲林掃描儀。可惜，底片掃描儀單價較高，掃描格式又僅限35mm正/負片，多用于專業桌面排版領域。
5.滾筒式掃描儀(Drum Scanner)
專業的掃描儀，采用圓柱型滾筒設計，掃描時圖像對象水平置于圓柱表面依軸心轉動，可完全覆蓋所要掃描的文件。
晉級第三關:掃描高手是這樣煉成的！

在目前掃描儀價格逐漸下滑，加上電子賀卡、個性化日歷等數字圖像的廣泛應用，一般的家庭用戶選購掃描儀早已經不是什么新鮮事，但是當消費者在興高采烈地購買回掃描儀之后，卻常常會使實際掃描出來的圖像和原稿之間品質差距過大。其實大部分的原因是由用戶操作上的不正確造成的，如果用戶在掃描時稍微注意幾個特點，其實你也可以利用你的掃描儀得到精美的數字圖像。
1.掃描前的注意事項
(1)機器擺放要平坦
掃描儀與所有的電器產品一樣，都需要一個平坦的空間來擺放，尤其掃描儀在掃描工作時會產生不小的震動。假如擺放在一個不平坦的環境中，這些震動輕者會造成感光組件在感應光線時的判斷錯誤，影響到掃描出來的數字圖像效果，嚴重的話還可能會造成機身的損壞和故障，因此在選擇掃描儀的擺放地點時，一定要多加小心。
(2)玻璃鏡面要干凈
掃描儀置放文件的玻璃鏡面干凈與否，也是影響掃描效果的重要因素之一。因為掃描儀內的感光組件是一種非常敏感的裝置，假使玻璃鏡面上有灰塵、污點，甚至是用戶不小心留下的指紋，感光組件都有可能將其視為掃描圖像的畫面之一，而造成掃描出來的圖像有模糊情況出現(見圖2)。因此用戶在掃描前一定要先將掃描儀的玻璃鏡面擦拭干凈，以確保掃描的品質。

3)暖機工作不可少
掃描儀內的強力日光燈管是提供掃描所需光源的重要裝置，因此在光線的提供上就必須要做到平穩且均勻地分布。在掃描前應先打開機器，讓內部的日光燈管預熱5～10分鐘之后，讓日光燈能確實將每一個部分達到均勻發光的效果，那掃描出來的圖像就不至于產生部分清晰、部分模糊的效果了。
2.認識掃描原稿
一般人會利用掃描儀來掃描的原稿類型，不外乎是照片、底片、幻燈片和印刷品等幾類，但這些素材類型要得到完美的圖像，所需要的條件都不盡相同，其實如果能在掃描時根據不同原稿類型做不同的安排，就能夠將圖像成品的效果大大提升，以下將針對這幾種素材類型為大家詳細介紹掃描時應注意的事項。
(1)照片
照片的表面是一種稍有黏性的特殊物質，這一層特殊的物質與空氣接觸之后，容易沾染上一些微小的棉絮或灰塵，用戶在拿取的過程中，也很容易沾染手上的指紋，這些棉絮、灰塵和指紋會或多或少影響照片圖像的品質，但是在觀看照片時是不容易被發現的，不過當拿到掃描儀上掃描的時候，因為感光組件較為敏感，因此自然就造成了掃描出來的圖像有雜紋或圖像不清晰的情況。
因此當用戶有掃描照片的需要時，盡量選擇剛沖洗完的照片，并避免與空氣和手指接觸，以確保將來要掃描時的圖像品質。
(2)底片、幻燈片
前面，筆者已經為大家介紹過掃描儀的工作原理，因此像底片、幻燈片這種透光性過高的原稿，會因為可反射的光線過于薄弱，而不適合做掃描的工作。
因此當用戶有底片、幻燈片的掃描需要時，就必須另外加掛光罩(見圖3)，讓光罩能夠補足不足的反射光線，使底片和幻燈片能夠順利掃描。不過要注意的是，底片和幻燈片的色彩不同，幻燈片上的色彩是一般所見的色彩，而底片則是互補的色彩，如果掃描上未加注意，很容易造成圖像色彩偏藍或是完全不正確的情況，因此用戶在掃描時一定要做好軟件上的相關設定，如此才能得到正確圖像。
(3)印刷品
印刷品是一般用戶最常利用到的掃描原稿類型，不過因為印刷品大多是由不同顏色的套版來產生圖像，利用網點來讓觀看者產生顏色階層的錯覺，因此當用戶在觀看掃描出的數字圖像時，常會發現有不正常的圖像干擾紋路出現，一般我們稱之為“網紋”現象。
對目前的技術來說，已經有部分廠商在掃描儀內自動加入了消除網紋的功能，但如果用戶購買的并非這一類型的掃描儀，為了避免掃描印刷品出現網紋的現象，最好不要將分辨率設置得太高，雖然說分辨率降低會對圖像表現有一定程度的影響，但是卻可以大幅降低網紋現象出現的概率。
3.掃描的超級技巧
(1)如何察看掃描儀是否正常工作
經常聽到很多人說，掃描儀的驅動程序安裝好了，為何還是無法正常工作？要想查看掃描儀是否正常工作，其實很簡單！首選檢查驅動程序是否正確安裝，掃描儀的接線是否接好，電源是否打開，是否先開掃描儀后開主機？如果答案都是肯定的，那么在Photoshop里，點擊“文件→輸入→xxx(掃描儀的型號)”，如果能出現掃描界面，并且預掃也能正確進行，則說明掃描儀可以正常工作。如果計算機還是無法檢測到掃描儀設備，那么查看掃描儀是否有自檢，綠色指示燈是否穩定地亮著。若是，則掃描儀基本沒有問題。如果掃描儀的指示燈是閃爍的，說明掃描儀有故障。
(2)原稿傾斜隨意調
我們用掃描儀處理一些文件、圖片時，有時由于位置放置不夠正，預覽出現明顯的斜度(見圖4)，其實這時無需重新擺放掃描物，可以用鼠標在掃描物選擇框的四個角停留至出現垂直雙向箭頭，按鼠標左鍵不放，左右移動鼠標，直至選擇的位置合適，點“掃描”完成。

(3)掃描翻轉技巧
如果我們隨意掃描一件物品，結果顯示出的是反的，我們完全可以不動掃描物，只需使用掃描框中的“翻轉”功能鍵即可，其顯示為十字箭頭。
(4)厚原稿也不在話下
在掃描較厚的物品時(如：厚的圖書)，我們可以將掃描儀的蓋板向上抬升(見圖5)，這樣做可使物品曝光率大大降低，效果也很明顯。但是蓋板四周不能充分覆蓋住被掃描文檔，這樣掃描出來會出現局部泛黑的現象。這里教大家一個小技巧，見光的部位直接用遮光布將蓋板蓋住。對于佳能新型掃描儀，則應用了一項稱為“Z-LID”的專利蓋板，這個蓋板采用的是伸縮式的Z形鉸鏈，當鉸鏈完全展開(豎直方向)時，可以將蓋板水平提升大約5cm，這樣的設計無疑使厚文檔或較小實物的掃描靈活很多。

(5)巧用刻度線批量掃描照片
如果大家仔細觀察，會發現在掃描儀玻璃面板邊框的橫向和縱向都標有刻度(見圖6)。通過這些刻度，可以實現批量掃描照片，能夠極大提高我們的掃描效率。

先根據掃描儀的幅面決定一次可以掃描照片的數量。以面板邊框的刻度為基準，把照片按照一定的規律排布在玻璃面板上。
然后啟動掃描程序，先對掃描對象進行預覽。掃描儀會將面板上擺放的照片顯示在預覽框內，我們可以根據一次掃描照片的數量建立掃描任務，并為每個掃描任務選取掃描區域(也就是每張照片在面板上的位置)。
點擊掃描程序的“掃描”按鈕開始正式掃描。由于是批量掃描，所以不用人工干預，我們只需在當次掃描任務完成后，把已掃描完成的照片取出，并且按照第一次的擺放位置放置新的照片。蓋上翻蓋后，就不用再進行預覽和選取區域了，只要直接點擊“掃描”按鈕，掃描儀便會按照上次掃描所設定的區域自動進行掃描和圖像存檔。
(6)讓掃描儀輸出圖像的色彩更艷麗
如果掃描的圖像色彩不夠艷麗，可以先調節顯示器的亮度、對比度和Gamma值。Gamma值是人眼從暗色調到亮色調的一種感覺曲線。
Gamma值越高，感覺色彩的層次就更豐富。在掃描儀自帶的掃描應用軟件里，我們可以對Gamma值進行調整。當然，為了求得較好的效果，你也可以在Photoshop等軟件中對Gamma值進行調整，但這屬于后期調整，我們可以根據掃好的照片的具體情況進行Gamma值的調整。在掃描儀自帶的軟件中，如果是普通用途，Gamma值通常設為1.4；若是用于印刷，則設為1.8;網頁上的照片則設為2.2。還有就是掃描儀在使用前應該進行色彩校正，否則就極可能使掃描的圖像失真；此外還可以對掃描儀驅動程序對話框中的亮度/對比度選項進行具體調節。
(7)傳真機也可以代替掃描儀？！
要是手邊沒有掃描儀的話，怎么才能實現掃描功能呢？現在使用傳真機就能掃描普通文稿，不過要真正實現掃描功能的話，還必須借助Modem和電話線，將傳真機和電腦連接起來，以便通過電腦來控制傳真機進行掃描工作。
為此，你必須準備好一臺帶Modem的電腦，一根兩端都帶有水晶頭的電話線，一臺普通的傳真機。將Modem與電腦連接好后，再將電話線的一端水晶頭插進傳真機的Line端口，電話線另一端的水晶頭插進Modem的電話線接入口，也就是Line端口或者Link端口，同時將Modem按照正確的安裝方法安裝在電腦中，這樣傳真機就和電腦實現了物理連接；接下來找到傳真機隨機附帶的傳真軟件，或者在Modem附帶的光盤程序中找到相應的傳真軟件，并將該軟件安裝在電腦中；當然，如果傳真機購買的比較早，安裝軟件可能難以找到，此時筆者建議大家到網站上去尋找一款與當前傳真機型號接近的安裝程序，這樣可以保證程序的準確性。接通傳真機和Modem的電源，同時在電腦中運行已經安裝好的傳真程序，并在程序中設定傳真機的工作狀態為自動接受狀態；將掃描文稿放進傳真機中，然后讓傳真機對掃描文稿進行掃描，掃描結束后傳真機將通過電話線，把模擬的掃描信號傳送給Modem，而Modem會自動將模擬信號轉換為數字掃描信號，同時將數字信號傳送給計算機，這樣掃描文稿就會出現在電腦屏幕上了。
4.提升文字識別率
OCR
OCR(Optical Character Recognition)稱為光學字符辨識，通過掃描文件，然后將其中所含的字體、圖形數字化，也就是先將圖像中的文字切割出來，再利用現有文字圖像數據庫做比對，以辨識出圖像中的文字，并且將其圖形文件轉換為文本文件，優點是可以達到快速輸入文件的目的，缺點是有時會將文件上的灰塵或污漬判斷為文字中的某一點或某一劃，因此轉換為文字文件后，往往需加以修改。
掃描儀除了能夠掃描圖像圖片外，文字辨識也是許多人常利用到的功能之一，所謂的文字辨識功能，就是當用戶在一般雜志書報上看到可利用的資料時，利用掃描儀將所要的資料先儲存成圖像文件，再通過OCR軟件的比對辨識，轉換成一般像Word、TXT等文字處理軟件可編輯的文件，而這個功能可以節約用戶在重新打字上所花費的時間，因此深受用戶的喜愛。但是，撇開文字本身字體眾多而難以辨識的困難不說，對于掃描儀所轉存的圖像文件是否清晰，就是對掃描儀的一項重大考驗，假使本身所掃描下來的圖像都是模糊不清，那OCR軟件又如何能將圖像準確地轉為文字文件來編輯呢？以下將為大家介紹，如何將文字的圖像文件清晰度提升到最高的技巧。
(1)簡化圖表內容提高識別率
一般來說，文件的內容經常會包含了表格、圖文件等不需要的內容，如果在掃描時未先加以過濾，事后也未在圖像上去除，OCR軟件往往會誤將這些不必要的對象，當成是一般的文字處理，不僅拖長了整個辨識的過程，而且會產生許多錯誤的判斷，導致轉存的文件有許多不必要的文字出現。
因此用戶在掃描前，不妨先將所要掃描的文件加以過濾，或者是在OCR軟件辨識前，清除圖像上不必要的線條和圖形，如此便能大為提升整體的辨識正確率。
(2)善用色調調整值
用戶欲掃描的文件種類眾多，實際上很難做到黑白分明的境界，更不要說文件會不小心沾染到的污漬，這些混雜的顏色區塊和污點被掃描下來后，都很有可能被敏感的辨識軟件誤判為文字的筆畫，從而造成誤判。
因此用戶可以對掃描下來的圖像，事先做好色調的區分，讓OCR軟件將不同程度的黑色，區分出文字本身的黑和背景噪聲的黑。使用這種色調的判斷功能，可以大幅提升整個文件的辨識率。
(3)OCR最好掃描成黑白二值圖
掃描儀的分辨率調整也是提升文字辨識率的重要項目之一，但是因為文件本身大多為黑白分明的區塊，因此提高太多的分辨率，有時只是讓文件掃描速度過于緩慢，并且將不必要的噪聲掃描出來，而增加事后編修的困擾而已。
以一般的文件類型來說，掃描模式要設置為“黑白模式”，分辨率只要調整到200～300dpi的區間即可(見圖7)，但是如果遇到文字本身過小的情況(如報紙)，不妨將分辨率稍微調高至400dpi左右，讓掃描出來的圖像能準確區分出文字的筆畫，而不至于文字扭曲成一團，如此便能得到不錯的效果，但是因為文件種類眾多，不見得所有的類型都可套用一樣的公式，因此用戶不妨將自己最常掃描的類型多試幾次，以得到真正不錯的效果。

5.數字圖像的后期處理
想要完成一幅完美的數字圖像，除了前面介紹的之外，圖像處理軟件的應用也是數字圖像最佳化不可或缺的重要因素。圖像處理軟件就好像傳統相片沖印店所扮演的角色，特點都是可以將已經完成的圖像作品做修補或美化動作，使得圖像能在最后輸出時，有最完美的表現效果，補足原先在圖像捕捉時不足的部分。
(1)圖像的修補
有時的掃描素材品質本身就不是十分好，但又不得不利用這些素材時，即使掃描儀本身功能再好，依舊無法將這樣的情況做太大的改善，其中最明顯的例子就是相片出現紅眼現象，原因是素材本身的放置時間過久，而出現老舊泛黃的情況。
此時就可以利用圖像軟件所具備的色相、亮度、對比度和消除紅眼等功能，將上述的情形改善，而得到最佳的彩色圖像輸出品質。
(2)圖像的美化
當然即使是有了最佳的圖像品質之后，因應不同的需求可能用戶還有不同想法，例如做出朦朧的藝術效果、泛黃的老舊情懷、柔和的圖像淡化或犀利的重點凸出，甚至是將數字圖像做成賀卡、相框、雜志封面和月歷等。這些都可以通過一些圖像軟件提供的一些圖像處理項目選擇，將簡單的設定完成后，即可達到多樣化的圖像效果。
以上所說的兩種圖像處理方式，在一般掃描儀所附贈的圖像軟件如我形我速、Photoshop、PhotoImpact等都有提供，再好的紅花也需要有綠葉來襯托，即使你所購買到的掃描儀功能并不是那么多，其實只要稍微用一點心思，也可以得到非常好的圖像效果。
晉級第四關:掃描儀常見故障分析及排除
掃描儀作為圖像或文稿的輸入工具，已經逐步成為辦公用戶不可或缺的設備。下面就結合大家在使用過程中經常出現的掃描儀故障，逐一分析并給出解決方法。
1.計算機提示掃描儀沒有連接好
故障排除:a.請檢查掃描儀的驅動程序是否已經正確安裝;b.請檢查掃描儀與計算機的連接線是否已接好;c.檢查電源是否接好;d.此現象可能是由于先開掃描儀，后開主機所導致，可重新啟動計算機或在設備管理中刷新即可。
2.掃描后，掃描頭不回位
故障排除:拔掉掃描儀的電源，重新啟動計算機，重新進行掃描。
3.開機有“嗒嗒”聲或撞擊聲
故障排除:a.掃描儀的內部結構是重要而又脆弱，小小的碰撞就有可能造成一定的損失，有的掃描儀采取了給機器“上鎖”的方法，提高了機器移動或搬動時的安全度，請檢查掃描儀鏡頭鎖是否置于“開鎖”位置;b.若掃描儀位置傳感出現問題，使掃描頭到位不停，也會發出撞擊聲。
4.計算機提示“磁盤空間不夠”的信息
故障排除:請大家注意，在用Photoshop掃描時，你需要的磁盤空間應是圖像文件的2～2.5倍，若選用了“去除網紋”，你需要的磁盤空間應是圖像文件的8倍左右。
5.USB端口供電不足的故障
故障排除:早期很多主板提供的USB端口，均有供電不足的現象，一旦USB掃描儀插入到主板上的對應端口時，就會無法正常工作。因此，你在挑選USB端口的掃描儀時，最好能夠現場測試一下，看看主板是否能夠很好地支持USB掃描儀。
6.新系統不識舊掃描儀的故障
故障排除:要是掃描儀無法在Windows 2000或Windows XP操作系統下，被正確識別到的話，不妨到掃描儀廠商的官方網站上，看看是否有對應Windows 2000或Windows XP操作系統下的最新掃描驅動程序。如果有的話下載下來，重新安裝掃描儀驅動程序;要是沒有最新版本的驅動程序，或者上面的方法不能解決問題時，你不妨先在Windows 98操作系統下，安裝并設置好掃描儀，然后將Windows 98系統升級為Windows 2000或Windows XP操作系統，看看這樣能否解決問題。
7.OCR軟件識別效果不理想
故障排除:a.OCR軟件使用時，注意原稿質量不要太差;b.掃描時請將原稿放正;c.分辨率請選擇300dpi;d.將亮度/對比度調整合適，使圖像字跡完整、清晰，沒有黑塊;e.做好必要的版面分析。

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