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发信人: leather (无声的雨), 信区: Hardware
标  题:  扫描仪的原理及选购
发信站: 紫丁香 (Fri Jun 18 08:15:28 1999), 转信

　　作为计算机新型的输入设备——扫描仪，随着性能的不断提高和价格的大幅度
降低，越来越多地出现在广告设计、出版印刷、网页设计等领域。家庭购买扫描仪
的也越来越多。但是选择一台称心如意的扫描仪并不是一件很容易的事，让我们从
扫描仪的工作原理说起……
两种扫描仪的工作原理

　　根据工作原理的不同，我们把扫描仪分为两种：滚筒式扫描仪和平板式扫描仪。
　　1.滚筒式扫描仪：把原图贴放在一个干净的有机玻璃滚筒上，让滚筒以一定的
速率（通常是每分钟300～1500转）围绕一个光电系统（常称为“探头"）旋转。
探头中有一个亮光源，发射出的光线通过细小的锥形光圈照射在原图上，一次一个
像素一个像素地进行采样。如果原图采用的是反射型介质（如不透明的纸张等），
那么探头从滚筒的外面照射，反射回来的光线通过一套分光滤色系统将其分成RGB
三束光，再由接收系统接收并生成模拟信号。如果原图是透射型介质（如幻灯片、
投影用的胶片等），那么探头是从滚筒的内部照射，接收系统接收的是透射光。生
成的模拟信号由ADC（Analog to Digital Conversion，模→数转换器）将该模拟
信号转换成数字信号，通过滚筒式扫描仪内的单板机处理后，将信号传送给计算机，
完成扫描过程。
　　由于滚筒式扫描仪的结构特殊，其优点非常明显：光学分辨率很高（2500～
8000dpi）、高色深（30～48bit）和很宽的动态范围、能处理大幅面的图像、速度
快、生产率高。滚筒式扫描仪输出的图像普遍具有色彩还原逼真、阴影区细节丰富、
放大效果优秀等特点。当然，它的缺点也很明显：占地面积大、造价非常昂贵（是
平板扫描仪的5～50倍），市场上很少见到。
　　2.平板扫描仪（又称CCD扫描仪）：将原图放置在一块很干净的有机玻璃平板
上，原图不动，而光源系统（CCD）通过一个传动机构水平移动，发射出的光线照
射在原图上，经反射或透射后，由接收系统接收并生成模拟信号，通过ADC转换成
数字信号后，直接传送至计算机，由后者进行相应的处理，完成扫描过程。
　　平板扫描仪的优点是占地面积小、售价低廉。随着科技的不断进步，现在市场
上的高中档平板扫描仪具有滚筒式扫描仪所具有的绝大多数优点，通常只有在需要
扫描一些特大幅面的图像，或者大量出版精细艺术出版物，以及必须达到非常高的
劳动生产率（比如：扫描仪的使用频率非常高，职员加班加点工作）的时候，才会
考虑到选用滚筒式扫描仪。
　　市场纵览及常见品牌
　　由于平板扫描仪的性能日益提高，价格越来越低，市场占有率很大，而笨重且
昂贵的滚筒式扫描仪在市场上很少见到，我们的市场调查只能局限于前者。尽管如
此，对于大多数的应用，本文介绍的平板扫描仪都能满足要求。
　　1998年底，位于中国大陆市场占有率的前三名是：Microtek（全友）、清华紫
光（Uniscan）、惠普（HP）。市场上常见到的品牌除了这三个外，还有：AGFA（爱
克发）、Mustek、Umax、Scanport（斯肯派克）、N－TEK等。Microtek是世界第一
大扫描仪厂商的品牌，进入大陆较早，并一直由清华紫光集团代理，技术力量雄厚、
根基扎实；紫光则是在消化了扫描仪的先进技术后于1996年推出自有品牌
（Uniscan）的扫描仪，具有价格低、性能好、售后服务好的优点；惠普的产品质
量一直是有口皆碑，无论计算机、打印机还是扫描仪，很少有人对它提出异议，只
是价格也是高高在上，也许正是这个原因影响了它在大陆的市场占有率；Scanport
是美国著名扫描仪品牌，最近才进入中国市场，近期的广告攻势比较凌厉，当然它
的质量也有保证；其它的几个品牌多为中国台湾的产品。另外，佳能（Canon）、爱
普生（Epson）、宏（Acer）等也生产扫描仪产品，但市场份额并不大，很多地方
见不到它们的产品。
　　从性能指标上看，一般办公领域使用的光学分辨率是600×1200dpi，而300×
600dpi的扫描仪则主要定位于家用。高档的机型可以达到3048×3048dpi，在这个
分辨率之上的并不多见；最大分辨率多在2400～9600dpi之间，再高也没有什么用
处，而且这个指标本身并不太重要。色深度常见的有30bit和36bit，24bit的已
经淘汰了，42bit多数用于广告设计、精美艺术出版等领域，售价高出前者数倍。
灰阶度常见有10bit和12bit两种，8bit的连手持扫描仪都很少见。最大扫描幅
面有A4、A4加长、A3三种，幅面(如A2、A1幅面)更大的平板扫描仪应用得并不
多，由于占地和成本原因，顾客通常更愿选用滚筒式扫描仪。
选购向导

　　在购买扫描仪之前，有必要了解扫描仪各项技术指标的含义，读者可以参考《电
脑报》及其合订本的有关文章，这里不再详细叙述。本文仅就重要指标和相应的注
意事项略作说明。
　　衡量扫描仪性能的主要指标有：光学分辨率、最大分辨率、色深度、灰阶度和
接口形式。在光学分辨率中，水平分辨率（比如600×1200dpi中的“600"）是非
常重要的，它决定了微型传感器（CCD探头）在横跨扫描头方向的排列数量，是CCD
的真实分辨率，从根本上决定了扫描仪的档次。最大分辨率又称“插值精度"，是
利用软件对扫描出的图像进行修补后的分辨率，通常在4800～14400dpi之间，因
为扫出来的图像文件很大，在大多数情况下用不到，所以这个指标并不很重要。色
深度代表了扫描仪能够描述的颜色范围，从24位（bit）到36位不等，高档的甚
至达到48位，它决定了颜色还原的真实程度。24位的色深就是通常所说的“真彩
色"，肉眼很难分辨出24位与36位的区别，有些人认为后者扫描出的图像相对平
滑一些。灰阶度决定了图像从亮到暗的层次感，常见有8、10、12位（bit）3种
灰阶度。8位灰阶度可以把“亮→暗"的变化用28=256种层次表示出来，这种灰阶
度常常会丢失一些层次，使得扫描出来的图像在明暗方面过渡得并不好，如果将图
像放大，甚至会出现马赛克现象，而10位（1024种）以上的灰阶度则能较好地解
决这个问题。对于接口形式，现在常见有3种：EPP、SCSI、USB。EPP是增强型并
行口，安装方便，并且没有硬件冲突问题，只是速度相对略慢；采用SCSI接口的
扫描仪当然需要一块SCSI接口卡，速度略微快一些（并不绝对，视品牌型号而定），
但是价格较贵、安装繁琐、容易与其它硬件产生冲突；采用USB接口的扫描仪是近
期进入大陆市场的产品，速度不算快，但是安装最简便（即插即用）。
　　根据使用方向不同，我们把应用领域分为四大块：美术广告设计、出版印刷、
网页设计和家庭使用。
　　一、美术广告设计
　　尤其注重色彩的真实再现，即使是对黑白图像的扫描，也要求能够精确地再现
图像的细节。对于业务复杂的大公司，推荐采用UMAX的PowerLook－3000(如图1)：
采用双镜头设计，光学分辨率分别为1220×3048dpi和3048×3048dpi，42位色深，
附设TMA，可以扫描透明胶片；采用“位增强"技术产生光滑的位阶曲线，即使是
高亮度和暗部地区也能传送丰富的细节。其扫描质量与滚筒式扫描仪在伯仲之间，
但是价格远低于后者（也要注意狠狠“砍"价哟）。另外，大幅面扫描仪Eagle3640C、
4240C、6250C分别能扫描宽度36、42、62英寸、长度无限的图样，这几种扫描仪
采用多镜头（3～7组不等），光学分辨率400dpi（6250C是500dpi），色深24位，
精度0.05％，能满足这一行业的一些特殊要求；对于一般的美术广告设计，紫光
的M1200和惠普的4100C均在选择范围内，两者的最大区别在于扫描的幅面不同，
而图像的输出质量旗鼓相当。
　　二、出版印刷
　　除非是高品质艺术精品的印刷，多数的出版印刷行业在扫描质量上应该没有太
高的要求，因为控制最终产品质量的工序不在扫描输入阶段，而是在印刷阶段。印
刷机、纸张、油墨等等才是印刷行业真正要解决的难题。如果长期印刷高品质艺术
精品，可以参考“美术广告设计"的推荐，对于一般印刷业，清华紫光的4C和6C，
以及惠普4100C(如图2)均可满足要求。紫光的产品在保证质量的同时更重视扫描
速度，捆绑的软件也丰富而专业化；惠普4100C的速度慢于前者，但是彩色和黑白
图样的扫描质量均相当出色。
　　三、网页设计
　　一般的网页设计用的图样，光学分辨率能达到150dpi即可，即便是扫描一些
照片，300dpi的也能应付自如。从这一点来说，即便价格最低的扫描仪都能满足
要求。但是大多数“网虫"多半不会经常调用PhotoShop等大型图像处理软件来修
饰扫描后的图像文件，因此要求扫描仪捆绑的图像处理软件简单实用。推荐的产品
是UMAX的1220S和紫光的A600(如图3)（号称“小天使"的家用级扫描仪）。1220S
的档次略高一些，它的驱动程序提供了很多选项，包括消除网纹、调节显示器Gamma
值、MagicMatch选项等，另外还提供了Adobe PhotoDeluxe、用于文本管理和OCR
的一些较为实用的软件；A600不用多说，这款定位于家用的扫描仪最大的特点在
于捆绑了许多相当实用的本地化软件，网页设计已够用了。
　　四、家庭使用
　　要求图像质量满意，软件使用而容易上手，价格低廉。千元以下的产品可以考
虑如Scanport的SQ300B(如图4)：36位色深，300×600dpi，A4幅面，EPP接口
便于安装和维护，售价840元左右，只是软件都是英文的，但是容易理解，用惯了
也很方便；另外一个选择就是紫光的“小天使"A600，图像质量完全满足家用，特
别是软件常常能激起青少年朋友的兴趣。
　　在实际选购时，除了对市场做一番调查外，还应该自己带一些今后经常用到的
图样进行实地验证，不能完全相信说明书。最后，祝大家都能购买到自己满意的扫
描仪!

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       朋友好久不见
               我们相遇今天
                   一起笑看冷暖人间

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