[彩色三维扫描仪.doc

随着扫描仪市场竞争的加剧，众扫描仪厂商为了在技术趋同的形势下为适应竞争的需要，纷纷拿出了各自的看家本领，努力追求产品差异。 1.LIDE技术 　　　　应用LIDE（LED Indirect Exposure，二极管间接曝光）技术是Canon公司独创的技术，其最重要的设计理念就是化繁为简，从原稿图像的反射次数来说，LIDE扫描仪中只有原稿反射光导照明这一次（CCD扫描仪中存在4次），由于省略了一系列反射镜，LIDE扫描仪就能避免因此带来的各种像差和色差，可以最为逼真地重现原稿的细节和色彩。 　　　　LIDE扫描仪主要由3部分组成:光导（LightGuide）、柱状透镜和线性光学传感器（^1）。如果将LIDE扫描仪比作计算机的眼睛，那么光导就相当于外部光源，柱状透镜相当于角膜，线性光学传感器则可比作视网膜，通过这双“眼睛”，原稿的光信号转换成电信号，进而经过模数转换，转变成数码图像数据。 　　　　光导的主要作用是增强红、绿、兰三个色彩通道的光照强度。柱状透镜则可以确保反射光更好地向传感器聚焦，为提高扫描仪的分辨率和扫描精度立下了汗马功劳。线性传感器则最大程度地避免了边缘变形问题。 2.VAROS技术 　　　　平常使用的办公级扫描仪通常将胶片适配器作为选配件提供给用户，由于胶片适配器的价格较高，只有需要底片扫描的用户才会考虑。是什么先进的技术使用户能在办公室或是在家中，轻松地进行图像处理或胶片扫描呢？答案是VAROS技术，采用这种技术的扫描仪集图文、胶片扫描于一身，能实现1200×1200dpi的胶片扫描（^2）。 　　　　普通的CCD扫描仪在扫描时，须在被扫描物体表面形成一条细长的白色光带，光线通过一系列镜面和一组透镜，最后由CCD元件接收光学信号。但是，在这种条件下，光学分辨率被CCD像素数量所限制。在VAROS技术中，CCD元件与透镜之间放置一片平板玻璃，首先，扫描仪进行正常的扫描工作。这一步得到的图像与其他扫描仪基本相同。然后，平板玻璃倾斜，使扫描图像移动1/2个像素，扫描过程重复一次。这样可以使扫描仪读取被移动后的像素的数据。最后，运用软件合成第一次与第二次的扫描数据，得到两倍数量的图3.三色光学信息。每条感光元件阵列上光电耦合元件的数目，也就是这个CCD能够获取的像素数，同时也决定了这台扫描仪的最大光学分辨率。例如，对于A4幅面（8英寸×10英寸）的扫描仪，如果CCD像素数为5000，那么它的最高光学分辨率就是600dpi。同样，如果CCD像素数为10，000，那么它的最高光学分辨率就是600dpi。CCD的制造依靠高精度的微电子加工工艺，后者在一定程度上限制着CCD的长度和单个像素面积。制造长度更长的CCD，意味着非常昂贵的价格、很低的成品率；而保持当前CCD长度不变的情况下，提高像素数就会相应减小单个感光单元的面积。感光单元面积缩小，会带来敏感度和图像信噪比的降低。因此，为了获得同等质量的扫描图像，扫描仪就必须增加每次扫描的曝光时间。对于1200dpi的扫描仪而言，其像素尺寸为3.2～3.5微米，如果希望保持CCD长度而增加像素至20，000点，像素面积会缩小到2微米以下。除了信噪比的影响外，这也是当前微电子工艺很难达到的，而且产品的成本也很高。 　　　　为了不仅能获得1200dpi这样高的分辨率，而产品的成本又不会增加太多，惠普推出了一种双CCD技术（^3），为高分辨率扫描输入带来了新的途径。这种双CCD扫描仪采用了交错像素设计来实现2400dpi的高光学分辨率。CCD传感器中，包含两组像素单元：低分辨率部分（5000像素点）的传感器单元具有较大的信号感受面积，可以提供高速、高质的扫描，光学分辨率为600dpi；而高分辨率部分采用了6条感光元件——红、红、绿、绿、蓝、蓝，每两条同色感光元件错开半个像素的位置。因为每条传感器都具有10，000像素点。每次扫描过程中，根据特殊的算法把6条传感器的数据结合在一起，就可以实现2400dpi的有效光学分辨率，足以适应35毫米幻灯片或负片放大的需求。 　4.“微雕”扫描技术 　　　　由于受硬件物理特性和色彩还原技术的限制，图像输入时色彩的偏差和损失是无法避免的。为了补偿在输入过程中丢失的色彩，减轻后期复杂的校验工作，国际色彩协会（ICC）制订出了统一的色彩标准，以帮助软、硬件制造商根据自身的产品特性创建属于自己的色彩管理体系，共同维护色彩的统一。符合ICC标准的色彩特性文件描绘了硬件无法达到的色彩空间的色域特性，是一种软件色彩增强技术。相应的色彩管理软件根据ICC特性文件，控制创建、转换和传输色彩。但受成本和硬件实现能力的限制，这种增强技术多被用于广告设计、印前出版等专业级扫描仪产品中，在中低端的扫描仪产品中很少出现。