Skanner

Skanner (argikeelne skänner ei ole kirjakeelne sõna) on arvuti väline sisendseade, mis on mõeldud kujutiste (teksti, piltide) sisestamiseks arvutisse. Skanner muundab kujutise punkthaaval digitaalsignaaliks, nii et arvuti saab esitada skaneeritud kujutise kuvaril ja samuti failina salvestada. Kui teksti on vaja tavalisel viisil (nt Wordi abil) töödelda, tuleb see tuvastada (märkideks ja küljenduseks lugeda) OCR-tarkvara abil (vt Optiline märgituvastus), Nimetus “skanner” tuleneb ingliskeelsest sõnast scan, mis tähendab “silmi millestki üle libistama, üksikasjalikult vaatlema, täpselt uurima, pilti täppideks lahutama”. Kõikidel seda tüüpi seadmetel on ühesugune tööpõhimõte: nad loevad infot objektide heleduse-tumeduse ja värvuse kompamise teel tundlike sensorite abil. Kõik skannerid kasutavad valgusallikat ja vahendeid sensori liigutamiseks dokumendi kohal (või vastupidi – dokument liigub sensori suhtes). Kõige laiemalt on kasutusel A4-formaadis lehekülje lameskannerid ehk lauaskannerid värvilise kujutise jaoks. Skannerite põhiparameetrid on lahutusvõime (resolutsioon), värvisügavus ja dünaamikaulatus. Optiline lahutusvõime, mida väljendatakse 1 tolli pikkusel skaneerimisteel eristatavate pildielementide või punktide arvuga, tähis vastavalt ppi (pikslit tollil) või dpi (punkti tollil). Mõnel juhul antakse skanneri kohta interpoleeritud lahutusvõime, mis on optilisest mitu korda suurem. Interpoleerimisel saadakse lisapikslid elektrooniliselt naaberpikslite heleduste vahepealsete väärtustena, nii et see suurus ei väljenda tegelikku eraldusvõimet. Skanneri lahutusvõime valitakse kooskõlas printeri vastava väärtusega. Teatavat kvaliteedikadu arvestades on soovitatav valida skaneerimise resolutsioon suurem printimisel kasutatavast. Kui nt A4-leht prinditakse eraldusega 300 dpi, siis võib skaneerimisel valida 600 dpi. Skaneeritud pildi suuremalt printimisel tuleb vastavalt suurendada ka skaneerimise lahutusvõimet. Seejuures skaneerimine muidugi aeglustub ja võib lisanduda rohkem signaalitöötlusmüra, mis avaldub kujutise täpilisusena. Värvisügavus iseloomustab edastatavate värvitoonide arvu, s.t digitaalsignaali tasemete arvu bittides. Näiteks 8-bitise signaaliga saab edasi anda 28 = 256 taset. Värvikujutise iga pildielemendi (piksli) värvus moodustub kolme elemendi signaalist, seega on sel juhul värvisügavus 3×8 = 24 bitti ning sellele vastab 16,8 miljonit RGB-värvikombinatsiooni. Dünaamikaulatus näitab, kui hästi suudab skanner eristada heledusastmeid. Seda väljendatakse logaritmilisel skaalal vahemikus 0,0–4,0. Keskmiseks väärtuseks loetakse 2,4. Piiratud dünaamika avaldub detailide kadumisena kujutiste heledatel ja tumedatel aladel. Käsiskannerid olid 1990. aastatel suhteliselt odavad alternatiivid tolleaegsetele lauaskanneritele. 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 paigaldatud lisakaart tõlgib loetud info digitaalkujule, kasutades seejuures skanneri juurde kuuluvat tarkvara. Samm käsiskannerist edasi on mobiilskanner. See on ajamiga varustatud käsiskanner, kus sisestatud kujundi kvaliteet ei sõltu enam käe liikumisest. Skaneeritud signaal salvestatakse mälukaardile või edastatakse arvutisse Bluetooth-ühenduse abil. OCR-tarkvaraga varustatud käsiskannerit nimetatakse ka elektrooniliseks tekstimarkeriks. Trummelskanner on üks vanemaid skanneritüüpe ja seda kasutatakse tänini peamiselt trükitööstuses suure lahutusvõime pärast. Selles seadmes keeratakse originaaldokument ümber trumli. Kiiresti pöörleval trumlil skaneeritakse kujutist laserkiirega, et oleks võimalik eksponeerida eriti väikseid piltkujutise elemente. Valgusallikaga laserpea liigub pöörleva trumli telje sihis, kompides originaali kruvijoonekujuliselt. Nii on saavutatav lahutusvõime kuni 12 000 ppi. Laserpea väljundsignaali digiteerib spetsiaalne tarkvara. Originaal asetatakse näotsi (skaneeritava küljega) vastu alusklaasi nagu tavalistes paljundusmasinates. Seda valgustab lehekülje laiuselt riba-riba järel edasi-tagasi liikuv valgusallikas. Valgustatava ala kujutis suunatakse peeglitest ja läätsedest koosneva optilise süsteemi abil pildisensorile. Kujutist pildipunktide kaupa elektrisignaaliks muundav sensor koosneb valgustundlike elementide maatriksist, mis on enamasti CCD-tüüpi (nagu digikaameras). Sensorist väljuv RGB-analoogsignaal muundatakse digitaalseks, salvestatakse skanneri vahemälus ja saadetakse tervikleheküljena arvutisse, harilikult läbi USB-liidese. Mõned skaneerimisseadmed on varustatud paberisööturiga. Algdokumendi lehed veetakse sellest läbi, kusjuures sensorseade kompab seda rida-realt. Ainsaks liikuvaks osaks on rullikmehhanism. Palju faksiaparaate on töötanud samal põhimõttel: originaal pistetakse pilusse, kus selle esiserv haaratakse rullikmehhanismi poolt. Selline skanner sobib eriti hästi siis, kui skannerit kasutatakse ainult A4-formaadis paberilehtedelt kujutiste skaneerimiseks. Sellised skannerid võtavad vähe ruumi ning mahuvad isegi kuvari ja klaviatuuri vahele. Skaneeritav objekt libistatakse üle lugemisseadme või lähendatakse käsiskanner loetavale objektile (markeeringule või kodeeringule). See on võimalik näiteks lugemispüstoliga, mis tuvastab kirjamärke (masinloetavat kirja), sealhulgas ka OCR-A-standardile vastavat kirja pangatšekkidel ja muudel dokumentidel. Slaidiskanner võimaldab sisestada teksti, andmeid või fotosid otse slaidilt, mis tagab palju parema kvaliteedi.