Skenery a čítačky čiarových kódov

1. Úvod

1.1. Čo je to skener?

Scanner (alebo tiež skener / skener z anglickej výslovnosti tohto slova) je zariadenie, ktoré sníma analógový obraz z fotografií, plagátov, dokumentov, alebo dokonca aj 3D objektov (atp.) A prevádza ho do digitálnej podoby.

Existuje niekoľko druhov skenerov, ktorý sa vyvíjali v priebehu päťdesiatych rokov až do dneška. Skenery s vysokým rozlíšením sa využívajú predovšetkým pre snímanie veľkých obrazov, zatiaľ čo tie s rozlíšením nižším skôr pre jednoduché prevedenie fotografií do digitálnej podoby a pre ich následné spracovanie (najčastejšie v počítači).

1.2. princíp činnosti

Vo skenera je snímač, ktorý sa nazýva CCD snímač. Ten využíva (rovnako ako všetky svetlocitlivé elektronické súčiastky) fyzikálneho javu nazývaného fotoefekt. Tento jav spočíva v tom, že keď fotón narazí do atómu, dokáže previesť niektorý z jeho elektrónov do excitovaného (základného) stave (vyššia energetická hladina než normálny stav).

To umožní vzniku zistiteľného elektrického náboja (respektíve napätia) zodpovedajúce intenzite svetla, ktoré do bunky dopadlo. Bunka je analógové zariadenie a jej výstupom je analógové napätie úmerné nameranému svetlu. Náboj sa potom prenesie k zbernici a zosilňovaču.

VA / D (analog -> digitál) prevodníka dôjde k digitalizácii, teda premene zosilneného analógového signálu.

Často sa dnes stretnete aj s CIS technológiou, ktorá funguje na podobnom, ale lacnejším spôsobe, ako CCD čip. Nedosahuje ale také kvality ako profesionálny CCD skenery.

Skenery delíme podľa konštrukcie, na čiernobiele a farebné, podľa rozlíšenia, podľa maximálnej veľkosti vloženej predlohy, atp. Zvláštnym druhom skenerov je čítačka čiarových kódov.

1.3. čiarový kód

Čiarový kód je prostriedok na automatizovaný zber dát. Je to obraz tvorený čiernymi pruhmi s definovanou šírkou. Tieto kódy sú síce štandardizované, ale týchto štandardov sú približne dve stovky.

Snímanie čiarového kódu funguje na princípe skenera. Skener "vyfotí" prúžok z čiarového kódu a "prečíta" šírky prúžkov a medzier. Tie sú následne porovnávané s tabuľkou prípustných kombinácií.

Ak nájde sa zhoda, je kód uznaný za zodpovedajúci textový reťazec. Dôležité je, že nielen čierny pruh, ale aj medzera je nositeľom informácie.

Prvý a posledný skupiny čiar nesú informáciu o signálu Štart / Stop.

Podľa technickej špecifikácie je nutné, aby pred aj za kódom bolo ochranné pásmo medzier, ako vidíte na obrázku 1.

1.3.1. Slovník čiarového kódu

• šírka modulu - (X) - najužšej možná šírka čiary či medzery
• svetlé pásmo - (R) - daný ochranný štvoruholník okolo kódu, ktorý pomáha odlíšiť samotný kód od obalu (alebo iného pozadia, kde je kód vytlačený)
• výška kódu - (H) - ako názov napovedá, jedná sa o zvislý rozmer pruhov
• dĺžka kódu - (L) - obsadená dĺžka kódu od značky Štart po značku Stop (bez svetlého pásma)
• kontrast - (C) - pomer rozdielu jasu odrazu pozadia a čiary k jasu odrazu pozadia (mal by presahovať hodnotu 0,7)

2. História skenerov

Prvý skener bol vytvorený asi pred päťdesiatimi rokmi v severnom Nemecku, ako fax, ktorý bol vynájdený doktorom Rudolfom Hellom. Bol navrhnutý na prenos informácie pre novinový priemysel a schopný prenášať dokumenty vo forme obrázku rastrovaného do čiar a pixelov.

Toto zariadenie bolo vybavené snímacím bubnom a farby snímal optoelektrické. To znamená, že hodnoty farieb prevádzal do elektrického ekvivalentu. Fotonásobičmi detekoval svetlo a previedol ho (k čomu dnes používame fotodetektor), signál zosilnel a tak bol schopný uchovať obraz vo vysokej kvalite.

Tento veľmi drahý, zložitý prístroj sa neskôr vyvinul v takzvaný stolný (flatbed) skener, ktorý už ale používal inú, menej finančne náročnú technológiu - CCD, ktorého funkcia bola už popísaná v úvode.

Ďalší vývoj skenerov prebiehal podľa toho, čo bolo od prístroja vyžadované - rôzne variácie stolových skenerov pre rôzne formáty, Kinect s pohyblivou šošovkou pre snímanie trojdimenzionálnych objektov, filmové skenery na negatívy a diapozitívy, a tak ďalej.

Neskôr bol lineárny CCD nahradený CCD čipom (Bayerovým čipom). Ten bol schopný čítať farebný dokument v zlomku sekundy vďaka Bayerová usporiadanie farebných filtrov v CCD snímači.

Kým prvé skenery dokázali zaobstarať obraz osembitový, potom desetibitový a neskôr dokonca dvanáctibitový (schopný rozlíšiť 4 094 odtieňov šedej), dnes bežne užívame skenery šestnásťbitové (asi 65 000 odtieňov šedej).

3. Delenie skenerov podľa konštrukcie

3.1. stolný skener

Stolní skenery síce zaberú na stole nejaké to miesto, na druhú stranu poskytnú vysokú kvalitu za (relatívne) málo peňazí. Vyzerajú trochu ako miniatúrne tlačiarne s otvárateľným krytom, ktorý chráni sklenenú dosku za ním.

Podľa veľkosti skenera môže byť určený pre rôzne veľkosti papiera, ako je Legal, A4, atp. Flexibilné kryty vám poskytnú dostatok priestoru potrebné na skenovanie kníh.

Tieto skenery sú skvelé na občasné skenovanie novinových článkov, stránok z kníh, alebo skenovanie fotografií.

Stolové skenery sú často integrovanie do multifunkčných tlačiarní. Bežne sa dá zaobstarať za menej ako dvetisíc korún.

3.2. Skenery na fotografie

Skenovanie dokumentov nevyžaduje veľké rozlíšenie alebo farebnú hĺbku. Pri fotografiách tomu tak ale nie je. Veľa viacúčelových skenerov fotografie skenovať dokáže, čo znamená, že si nepotrebujete zaobstarať ďalšie skener určený na fotografie. Pokiaľ ale potrebujete digitalizovať filmové negatívy alebo diapozitívy, špeciálne skener bude rozhodne lepšie riešenie (aj keď je podstatne drahšie).

Často tiež obsahujú softvér pre čistenie starých fotografií. Slušné skenery na diapozitívy a negatívy zoženiete od troch do šiestich tisíc korún.

3.3. Sheetfed skenery

Sheetfed skenery sú o niečo menšie ako tie stolný. Namiesto aby ste pokladali jeden dokument za druhým na sklenenú dosku, stačí doň vložiť všetky dokumenty, o ktoré sa sheetfed skener následne postará. Ušetríte si nejaké miesto, na druhú stranu ale nemáte istotu kvalitného rozlíšenia.

Ak skenujete len dokumenty, môže sa vám sheetfed skener vyplatiť, zvlášť, keď sa takých dokumentov vo firme nahromadí kopa. Kvalitné sheetfed skenery začínajú na siedmich tisíc.

3.4. prenosné skenery

Prenosné skenery sú dostatočne malé, aby ste s nimi mohli prechádzať po celom pracovisku. Niektoré sú dokonca také malé, že sa vám zmestia do vrecka. Pen skenery sú len o niečo väčší ako obyčajná prepisovačka. Iné sú zase rovnako široké ako riadok dokumentu, čím môžete ľahko skenovať riadok po riadku.

Prenosné skenery nemajú moc vysoké rozlíšenie, preto nie sú vhodné pre skenovanie fotografií (alebo iných vecí, kde potrebujete výsledok vysoko kvalitné). Keďže nie sú o moc lacnejšie ako stolové skenery, budú vám užitočné asi len ak ste študent, výskumník, alebo tajný agent ...

Za prenosný skener zaplatíte okolo tri a pol tisíc.

4. Rozpoznávanie textu a Digital ICE

4.1. rozpoznávanie textu

Optické rozpoznávanie znakov (OCR) je metóda dovoľujúca digitalizáciu tlačeného textu. S výsledkom možno pracovať rovnako ako s každým iným počítačovým textom.

OCR programy dnes ešte stále nie sú dokonalé, takže sa výsledok musí podrobiť dôkladnej korektúre. U nekvalitných predlôh sa oplatí (z časového hľadiska) skôr ručný prepis.

4.2. Digital ICE

Digital ICE znamená v preklade digitálnej vylepšenia a opravy obrazu. Ide o sadu softvéru pre získanie lepšej kvality obrazu z filmových predlôh.

Skratka Digital ICE je označenie technológia od firmy Kodak. Neskôr sa pridali filmové skenery od Nikonu a ďalších.

Nevýhodou tejto technológie je, že nemožno použiť na klasický čiernobiely film.

5. Výrobcovia

• Epson
• Hewlett Packard (HP)
• canon
• Plustek (spolu s prvými tromi asi najviac známi výrobcovia skenerov)
• Motorola
• Honeywell (skôr čítačky čiarových kódov)

6. Záver (zdroje)

Obrázok 1 - Čiarový kód nie je snímaný kolmo, napriek tomu funguje. Bayerová usporiadanie v CCD snímači. Wikipédia: otvorená encyklopédia [online]. 2001- [cit. 2015-09-26]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/...yerova_maska...

Obrázok 2 - Bayerova usporiadanie v CCD snímači Čiarový kód. Wikipédia: otvorená encyklopédia [online]. 2001- [cit. 2015-09-26]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/...%BD_k%C3%B3d...

História počítačov: počítačový skener. History of Computers: hardware, software, internet .. [online]. 2015 [cit. 2015-09-26]. Dostupné z: http://history-computer.com/...scanner.html Scanner.

Wikipédia: otvorená encyklopédia [online]. 2015 [cit. 2015-09-26]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Scanner

V nasledujúcom kvíze, Online test znalostí: Hardware, si vyskúšame nadobudnuté skúsenosti z kurzu.