Недорогие планшетные сканеры

Сергей Асмаков

Конструкция и используемые технологии

CCD и CIS

Одно- и трехпроходные сканеры

Методы разделения цветов

Основные технические параметры сканеров

Требования к конкурсным моделям

Методика тестирования

Измеряемые параметры

Субъективная оценка

Подведение итогов

Выбор редакции

Участники тестирования

    AcerScan Prisa 620U

    Agfa SnapScan 1212U

    Canon CanoScan FB636U

    Epson Perfection 610

    Guillemot MaxiScan A4

    HP ScanJet 3300c

    Microtek Phantom C6

    Microtek ScanMaker 3600

    Mustek ScanExpress 1200UB

    Mustek ScanExpress 1200USB

    Umax Astra 2000U

    Глоссарий

 

Наряду с принтерами настольные сканеры в последнее время все чаще появляются на столах домашних пользователей. Из профессионального инструмента сканеры постепенно превращаются в бытовой прибор. Упрощаются конструкция и программное обеспечение, а настройка параметров сканирования становится более наглядной. Из всего многообразия представленных на рынке конструкций (ручных, протяжных и т.д.) выбор чаще всего падает на планшетные модели. Это легко объяснить, поскольку их главным козырем является необычайная универсальность: можно сканировать и фотографии, и отдельные листы, и страницы книг, и (при наличии некоторого опыта) небольшие объемные предметы, а со специальным модулем — слайды и негативы. Следует также отметить постепенное снижение цен и улучшение технических характеристик.

Сегодня на рынке представлено множество различных моделей планшетных сканеров, различающихся ценой, комплектом программного обеспечения, интерфейсом, технологией и т.д. К тому же, в отличие, например, от монитора, качество изображения на котором довольно просто визуально проверить перед покупкой, выбрать хороший сканер, исходя из его внешнего вида и представленных в инструкции технических характеристик, практически невозможно.

Целью настоящего тестирования как раз и является определение фактических характеристик рассматриваемых сканеров, а также удобства их подключения, настройки и эксплуатации. Выбрав самые недорогие из представленных на рынке моделей, мы сделали основной акцент на те задачи, с которыми наиболее часто сталкивается домашний пользователь. В качестве наиболее предпочтительного интерфейса был выбран USB, поскольку он имеется практически на всех современных компьютерах. Использование для подключения сканеров менее производительного параллельного порта сопряжено с рядом проблем и, к счастью, уходит в прошлое. Интерфейс SCSI хотя и обладает целым рядом несомненных достоинств, но все-таки довольно редко встречается в домашних компьютерах, а приобретение SCSI-адаптера требует дополнительных финансовых затрат и вряд ли оправданно, если учитывать стоимость рассматриваемых моделей.

Конструкция и используемые технологии

Несмотря на многообразие применяемых технологических решений, все планшетные сканеры имеют общую структурную схему (рис. 1). В верхней части корпуса (1) сканера находится прозрачный планшет (2), на котором располагаются сканируемые материалы. Для минимизации влияния внешних источников света и для лучшего контакта сканируемых материалов с поверхностью планшета последний оснащается специальной крышкой (3). В некоторых моделях сканеров крепление крышки позволяет при необходимости приподнимать ее над поверхностью корпуса (что удобно при сканировании оригиналов большой толщины, например книг) или вообще снимать (например, для установки слайд-модуля). На многих современных сканерах имеются кнопки, позволяющие вызывать приложения сканирования, копирования или распознавания текста, минуя системные меню и пиктограммы. На задней панели обычно расположены разъемы питания и интерфейсов для подключения к компьютеру.

Внутри корпуса под планшетом расположена подвижная каретка, на которой располагаются источник света и светочувствительные элементы (рис. 2). Каретка перемещается вдоль планшета при помощи специального электродвигателя, связанного с ней посредством тросиковой или ременной передачи. (Во избежание разночтений, в дальнейшем по тексту статьи под горизонтальным будет подразумеваться направление, параллельное светочувствительной линейке, а под вертикальным — направление перемещения каретки.) Свет, излучаемый источником, отражается от поверхности оригинала и падает на линейку со светочувствительными элементами, которые фиксируют интенсивность светового потока. Сначала считывается одна горизонтальная строка пикселов, затем каретка перемещается на один пиксел по вертикали, считывается следующая строка и т.д.; таким образом формируется изображение. Технологии получения изображения при сканировании классифицируются по нескольких параметрам, и ниже мы их рассмотрим более подробно.

В начало В начало

CCD и CIS

CCD-матрицы, используемые во многих планшетных сканерах, имеют весьма небольшой размер. Для того чтобы уменьшить изображение оригинала до размеров самой матрицы, применяется специальная оптическая система (рис. 3). Такая конструкция позволяет получить более четкое изображение и за счет повышения интенсивности светового потока увеличить динамический диапазон и отношение «сигнал/шум».

Применение CIS-технологии (Contact Image Sensor) подразумевает сканирование изображения «один к одному», то есть размер одного светочувствительного элемента эквивалентен размеру сканируемого пиксела (рис. 4). Следует отметить, что на самом деле светочувствительные элементы в CIS-устройствах снабжены специальными микролинзами, вследствие чего сканируется лишь малая часть области оригинала, соответствующей одному пикселу изображения.

Достоинства и недостатки каждой из технологий приведены в табл. 1.

В начало В начало

Одно- и трехпроходные сканеры

Еще несколько лет назад для получения цветного изображения в планшетных сканерах сканирование производилось в три прохода — каждый цветовой слой считывался отдельно одной и той же линейкой светочувствительных элементов со сменным светофильтром, а затем они совмещались. Такие сканеры называются трехпроходными. Более прогрессивная технология позволяет считывать информацию по трем цветовым слоям одновременно — такие устройства называются однопроходными. В настоящее время даже самые дешевые сканеры являются однопроходными устройствами.

В начало В начало

Методы разделения цветов

В настоящее время при сканировании цветных изображений используется три технологии для получения трех слоев, соответствующих базовым цветам аддитивной модели:

  1. Светофильтры. Свет, излучаемый источником (например, лампой), отражается от сканируемого объекта и далее проецируется на три линейки светочувствительных элементов, каждая из которых снабжена своим светофильтром — красным, зеленым и синим.
  2. Несколько источников света. Сканируемый объект поочередно освещается тремя (или более) источниками света, и соответственное количество раз считывается информация со светочувствительных элементов. Эта схема может быть реализована как в трехпроходных, так и в однопроходных устройствах (в последнем случае в качестве источников света, как правило, применяются светодиоды).
  3. Призма. В этом случае для выделения цветовых компонентов из отраженного от оригинала света используется призма или аналогичное устройство, что позволяет одновременно считывать информацию с каждого из слоев.

Отметим, что мы рассмотрели здесь далеко не все многообразие существующих на сегодняшний день технологий, а главным образом те, которые применяются в протестированных моделях.

В начало В начало

Основные технические параметры сканеров

Разрешающая способность

Разрешающая способность, или разрешение, — один из наиболее важных параметров, характеризующих возможности сканера. Наиболее распространенная единица измерения разрешающей способности сканеров — количество пикселов на один дюйм (pixels per inch, сокращенно ppi). Не следует отождествлять ppi c более распространенной аббревиатурой dpi (dots per inch — количество точек на дюйм). Последняя единица используется для измерения разрешающей способности растровых печатающих устройств и имеет несколько иной смысл.

Различают оптическое и интерполированное разрешение. Величину оптического разрешения можно вычислить, разделив количество светочувствительных элементов в сканирующей линейке на ширину планшета. Нетрудно сосчитать, что количество светочувствительных элементов у сканера, имеющего оптическое разрешение 600 ppi и формат планшета Legal (то есть шириной 8,5 дюйма, или 216 мм), должно составлять не менее 5100. Говоря о сканере как об абстрактном цифровом устройстве, важно понимать, что оптическое разрешение — это частота дискретизации, только в данном случае отсчет идет не по времени, а по расстоянию.

В табл. 2 приведены требуемые значения разрешающей способности для наиболее распространенных задач. Как вы можете заметить, для подавляющего большинства применений более чем достаточно разрешения в 300 ppi. Естественно, при необходимости увеличения исходного фрагмента эта величина будет возрастать. Большинство современных недорогих планшетных сканеров имеют оптическое разрешение 600 ppi. Многие производители, стремясь привлечь покупателей, указывают в документации и на упаковке своих изделий значение оптического разрешения 600 х 1200 ppi. Однако цифра 1200 для вертикальной оси означает не что иное, как сканирование с половинным вертикальным шагом и дальнейшей программной интерполяцией, так что в этом случае оптическое разрешение у этих моделей фактически все равно остается равным 600 ppi.

Интерполированное разрешение — это повышение количества пикселов в отсканированном изображении за счет программной обработки. Величина интерполированного разрешения может во много раз превышать величину оптического разрешения, однако следует помнить, что количество информации, полученной с оригинала, будет таким же, как и при сканировании с оптическим разрешением. Иными словами, повысить детальность изображения при сканировании с разрешением, превышающем оптическое, не удастся.

Разрядность

Разрядность, или глубина цвета, определяет максимальное число значений, которые может принимать цвет пиксела. Иначе говоря, чем больше разрядность при сканировании, тем большее количество оттенков может содержать полученное изображение. Например, при сканировании черно-белого изображения с разрядностью 8 бит мы можем получить 256 градаций серого (28=256), а используя 10 бит — уже 1024 градации (210=1024). Для цветных изображений возможно два варианта указываемой разрядности — количество бит на каждый из базовых цветов либо общее количество бит1. В настоящее время для хранения и передачи полноцветных изображений (например, фотографий) стандартом является 24-битный цвет. Поскольку при сканировании цветных оригиналов изображение формируется по аддитивному принципу из трех базовых цветов, то на каждый из них приходится по 8 бит, а количество возможных оттенков составляет около 16,7 млн. (224= 16 777 216). Многие сканеры используют большую разрядность — 12 или 16 бит на цвет (соответственно 36 или 48 бит), однако для записи и дальнейшей обработки изображений эта функция должна поддерживаться применяемым программным обеспечением; в противном случае полученное изображение будет записано в файл с 24-битной разрядностью.

Следует отметить, что более высокая разрядность далеко не всегда подразумевает более высокое качество изображения. Указывая 36- или 48-битную глубину цвета в документации или рекламных материалах, производители зачастую умалчивают о том, что часть битов используется для хранения служебной информации.

Динамический диапазон (максимальная оптическая плотность)

Как известно, более темные участки изображения отражают меньшее количество падающего на них света, чем более светлые. Величина оптической плотности показывает, насколько темным является данный участок изображения и соответственно какая доля света поглощается и какая отражается при попадании на него. Обычно оптическая плотность измеряется для некоего стандартного источника света, имеющего заранее определенный спектр. Значение плотности вычисляется по формуле:

D=log(1/R),

где D — величина плотности, R — коэффициент отражения (то есть доля отражаемого света).

Например, для участка оригинала, отражающего 15% падающего на него света, величина плотности составит log(1/0,15) = 0,8239.

Чем больше максимальная воспринимаемая плотность, тем больше динамический диапазон данного устройства. Теоретически динамический диапазон ограничен используемой разрядностью. Так, 8-битное монохромное изображение может иметь до 256 градаций, то есть минимальный воспроизводимый оттенок составит 1/256 (0,39%), следовательно динамический диапазон будет равен log(256) = 2,4. Для 10-битного изображения он будет уже немного больше 3, а для 12-битного — 3,61.

Практически это означает, что сканер с большим динамическим диапазоном позволяет лучше воспроизводить темные участки изображений или просто темные изображения (например, передержанные фотоснимки). Следует оговориться, что в реальных условиях динамический диапазон оказывается меньше приведенных выше значений из-за влияния шумов и перекрестных помех.

Плотность подавляющего большинства непрозрачных оригиналов, сканируемых на отражение, как правило, не превышает значения 2,0 (что соответствует участку с однопроцентным отражением), а типичное значение для высококачественных печатных оригиналов составляет 1,6.

Источник света

Источник света, используемый в конструкции того или иного сканера, в немалой степени влияет на качество получаемого изображения. В настоящее время используется четыре типа источников света:

  1. Ксеноновые газоразрядные лампы. Их отличает чрезвычайно малое время прогрева, высокая стабильность излучения, небольшие размеры и долгий срок службы. Но, с другой стороны, они не очень эффективны с точки зрения соотношения количества потребляемой энергии и интенсивности светового потока, имеют неидеальный спектр (что может вызвать нарушение точности цветопередачи) и требуют высокого напряжения (порядка 2 кВ).
  2. Люминесцентные лампы с горячим катодом. Эти лампы обладают наибольшей эффективностью, очень ровным спектром (которым к тому же можно управлять в определенных пределах) и малым временем прогрева (порядка 3-5 с). К отрицательным сторонам можно отнести не очень стабильные характеристики, довольно большие габариты, относительно небольшой срок службы (порядка 1000 ч) и необходимость держать лампу постоянно включенной в процессе работы сканера.
  3. Люминесцентные лампы с холодным катодом. Такие лампы имеют очень большой срок службы (от 5 до 10 тыс. ч), низкую рабочую температуру, ровный спектр (следует отметить, что конструкция некоторых моделей ламп с холодным катодом оптимизирована для повышения интенсивности светового потока, что негативно сказывается на спектральных характеристиках). За перечисленные достоинства приходится расплачиваться довольно большим временем прогрева (от 30 с до нескольких минут) и более высоким, чем у ламп с горячим катодом, энергопотреблением.
  4. Светодиоды (LED). Применяются, как правило, в CIS-сканерах. Они обладают очень малыми габаритами, небольшим энергопотреблением и не требуют времени для прогрева. Во многих случаях используются трехцветные светодиоды, с большой частотой меняющие цвет излучаемого света. Однако светодиоды имеют довольно низкую (по сравнению с лампами) интенсивность светового потока, что снижает скорость сканирования и увеличивает уровень шума на изображении. Весьма неравномерный и ограниченный спектр излучения влечет за собой неизбежное ухудшение цветопередачи.

Шум

Как уже упоминалось выше, сканер с 24-битной разрядностью теоретически способен воспроизводить даже довольно темные оригиналы, сканируемые на отражение. Однако на практике этому мешает ряд факторов, обусловленных применяемой технологией получения изображения, и в первую очередь регулярный и случайный шум. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Случайный шум проявляется в виде «снега», гранулярности или хаотически расположенных инородных точек на изображении (рис. 5) и возникает как вследствие нестабильности работы полупроводниковых приборов (при изменении температуры и с течением времени), так и в результате вносимых электронными компонентами искажений. Наиболее заметен такой шум на темных областях изображения, поскольку при равном абсолютном уровне шума отношение «сигнал/шум» на них будет гораздо меньше, чем на светлых участках. Например, если при сканировании в 8-битном режиме ошибка квантования составляет 2 младших бита (то есть колеблется в пределах от 0 до 4), то при максимальном уровне считываемого сигнала отношение «сигнал/шум» составит 256/4 = 64, а более темной области со среднем уровнем 60 будет гораздо хуже (60/4 = 15).

Для минимизации случайного шума перед сканированием выполняется процедура калибровки, во время которой измеряются пороговые значения и смещение базового напряжения для каждого светочувствительного элемента.

Регулярный шум возникает вследствие перекрестных помех (наводимых с соседних светочувствительных элементов), кратковременных изменений базового напряжения в ПЗС-матрице, воздействия высокочастотных электрических полей, изменения яркости источника света и т.п. Регулярный шум, в отличие от случайного, очень хорошо заметен, поскольку проявляется в виде горизонтальных, вертикальных либо диагональных полос.

В начало В начало

Замечание

В заключение теоретической части этой статьи я хочу сделать замечание для читателей, которые любят оперировать различными цифрами и оценивать оборудование на основе этих цифр. Стремясь привлечь потенциальных покупателей, производители зачастую либо искусственно завышают некоторые характеристики, либо часть из них просто не публикуют. На самом деле технические характеристики как таковые очень мало говорят о действительном качестве получаемого изображения. В последнее время главный акцент почему-то делается исключительно на величине разрешающей способности и на разрядности изображения. По прочтении некоторых статей и презентационных материалов создается впечатление, что качество получаемых изображений зависит исключительно от этих цифр и что стоит лишь достичь оптического разрешения в 3600 ppi с разрядностью 48 бит, чтобы обычный планшетный сканер сравнялся с профессиональным барабанным… Возможно, вы будете разочарованы, но это не так.

В начало В начало

 

Требования к конкурсным моделям

  1. Розничная цена на момент проведения тестирования не должна превышать 135 долл.; в комплект поставки должны входить все кабели, переходники, крышки и прочие необходимые аксессуары.
  2. Позиционирование модели — для домашних пользователей; назначение — сканирование непрозрачных оригиналов на отражение.
  3. Время присутствия на рынке — не более одного года.
  4. Оптическое разрешение — 600 ppi.
  5. Предпочтительный интерфейс — USB.
В начало В начало

Методика тестирования

Тестируемые сканеры поочередно подключались к тестовой установке, имеющей следующую конфигурацию:

  • материнская плата Asus P2B;
  • процессор Intel Pentium II 300 МГц;
  • видеокарта Matrox Millennium II AGP;
  • жесткий диск IBM DTTA-350840 объемом 8,4 Гбайт;
  • CD-ROM Elitgroup Smart 100x;
  • объем оперативной памяти — 128 Мбайт.

После установки драйверов и программного обеспечения эксперты тестовой лаборатории изучали его функциональные возможности и различные режимы работы. По завершении ознакомления производилась серия тестов на скорость сканирования (подробнее они описаны ниже), а затем — сканирование изображений тестовых таблиц Applied Image и IT8. Кроме того, были отсканированы две любительские фотографии — одна из них сделана при дневном свете, другая — ночью с использованием вспышки. Фотографии были отсканированы как с установленными вручную настройками (если это было возможно), так и с использованием автоматичеcких режимов. Путем сравнения полученных изображений выявлялось качество работы режимов автонастройки.

После этого сканер оставался в эксплуатации еще один-два рабочих дня с целью более детального изучения особенностей его работы и для оценки удобства использования программного обеспечения.

В начало В начало

Измеряемые параметры

Фактическая разрешающая способность

Для измерения разрешающей способности в классической фото- и видеотехнике применяются специальные шкалы (миры), представляющие собой изображение тонких сходящихся линий. Там, где на снимке (или кадре) линии перестают быть различимыми, измеряют плотность линий на единицу длины, которая и является фактической разрешающей способностью данного устройства. Иными словами, измеряется максимальная частота линий на единицу длины (проще говоря — количество воспроизводимых чередований черных и белых областей на фиксированном отрезке). Однако в силу того, что сканеры — устройства цифровые, для оценки их разрешающей способности подобная методика не подходит. Основным препятствием в данном случае являются интерференционные явления, особенно сильно проявляющиеся на частотах, близких или кратных шагу фоточувствительных элементов. Подобные явления в конечном итоге могут в значительной степени исказить результаты измерений — причем как в большую, так и в меньшую сторону. Именно поэтому для оценки оптической разрешающей способности тестируемых сканеров мы использовали метод, разработанный с учетом специфики цифровых устройств, который базируется на функции модуляционной передачи (modulation transfer function, или MTF). Рассмотрим вкратце его суть.

Согласно теореме Найквеста, максимальная воспроизводимая частота для любого цифрового устройства составляет половину частоты дискретизации (как уже было сказано выше, в данном случае эквивалентом частоты дискретизации является оптическое разрешение). Это означает, что сканер с оптическим разрешением 600 ppi, изготовленный по идеальной технологии, может воспроизвести не более 300 пар чередующихся черных и белых линий на дюйм2 (line pairs per inch, сокращенно lppi). Значение MTF измеряется для конкретной частоты и может принимать значения в интервале от 0 до 1 (например, 0,56 при 120 lppi). MTF — величина безразмерная и может быть использована для сравнения различных моделей сканеров при условии идентичности параметров сканирования. Чем она больше, тем лучше оптическая система сканера и тем выше его фактическое разрешение.

Для получения значений MTF выполняются следующие действия. Сначала необходимо отсканировать два образца штриховки: один с низкой, а другой — с высокой плотностью штрихов, при этом важно избежать клиппинга. Первый фрагмент является базовым. Чтобы избежать интерференционных явлений, значение lppi фрагмента с высокой плотностью штрихов, используемого в тестах, не должно быть близко или кратно оптическому разрешению устройства. Затем по гистограммам фрагментов для каждого из цветовых каналов определяются минимальные и максимальные значения уровней. Чтобы вычислить величину MTF для конкретного цветового канала, необходимо разделить разницу между максимальным и минимальным уровнями фрагмента с высокой плотностью штриховки на разницу между максимальным и минимальным уровнями базового фрагмента. Следует отметить, что в силу физиологических особенностей зрительного аппарата человека, наиболее значимой является величина MTF зеленого канала.

Учитывая, что оптическое разрешение всех тестируемых моделей было равно 600 ppi, для тестов были выбраны заштрихованные области тестовой таблицы Applied Image с частотами 30 и 140 lppi. Сканирование производилось в 24-битном цвете без какой-либо коррекции c максимальным оптическим разрешением. Тест повторялся дважды — с горизонтальным и вертикальным расположением таблицы на планшете сканера; соответственно были получены величины MTF по осям x и y. В качестве измерительного инструмента использовался пакет Adobe Photoshop 5.5 (Image|Histogram).

Динамический диапазон (максимальная оптическая плотность)

Для измерения максимальной плотности использовалась серая шкала тестовой таблицы Applied Image. Сканирование производилось в 24-битном цвете с разрешением 150 ppi, применялась гамма-коррекция 2,2 (если это было возможно). Затем по экранному изображению определялось количество различимых ступеней шкалы. В наилучшем случае все ступени шкалы должны быть различимы.

Случайный шум

Чтобы определить отношение «сигнал/случайный шум», была отсканирована серая шкала тестовой таблицы Applied Image. Сканирование производилось в 24-битном цвете без какой-либо коррекции с разрешением 150 ppi. Одна и та же область сканировалась дважды без перезагрузки TWAIN-драйвера, что позволило получить два изображения шкалы абсолютно одинакового размера и местоположения. Затем в Adobe Photoshop 5.5 была выполнена процедура вычитания одного полученного изображения из второго — отдельно по каждому из цветовых каналов (Image|Calculations…, процедура subtract, offset = 128). В результате этих действий были получены три новых изображения. Далее при помощи гистограммы (Image|Histogram) были измерены значения среднего уровня (Median) и стандартного отклонения (Std Dev) для пяти заранее определенных полей по каждому из цветовых каналов исходного изображения и соответствующих им участков новых изображений. Чтобы вычислить отношение «сигнал/случайный шум» для каждого участка, необходимо разделить значение среднего уровня исходного изображения на величину стандартного отклонения, полученного после вычитания изображения. Таким образом были получены значения по каждому из цветовых каналов для пяти заранее определенных полей серой шкалы.

Регулярный шум

В качестве образца для определения отношения «сигнал/регулярный шум» была взята однородная серая полоса с тестовой таблицы Applied Image. Сканирование производилось в 24-битном цвете без какой-либо коррекции с максимальным оптическим разрешением. К полученному изображению был пять раз применен фильтр, минимизирующий влияние случайного шума. Затем на изображении были выделены небольшие области, на которых при помощи гистограммы были измерены значения среднего уровня и стандартного отклонения. Отношение «сигнал/случайный шум» было вычислено путем деления значения среднего уровня на величину стандартного отклонения. Тест повторялся дважды — с горизонтальным и вертикальным расположением таблицы на планшете сканера (в последнем случае изображение перед применением фильтра было повернуто на 90° по часовой стрелке), в результате были получены значения регулярного шума по осям х и у.

Равномерность излучения источника света

Качество получаемого при сканировании изображения в немалой степени зависит от характеристик источника света. Наиболее существенные требования — равномерность освещенности вдоль каретки, а также стабильность излучения источника света. В качестве образца для этого теста была взята однородная серая полоса с тестовой таблицы Applied Image. Сканирование производилось в 24-битном цвете без какой-либо коррекции с разрешением 150 ppi. Для трех небольших областей — по двум краям и в центре полученного изображения — были измерены средние значения уровней по каждому из цветовых каналов. Полученные таким образом значения RGB были преобразованы в CIE Lab, а затем было вычислено максимальное отклонение яркостной составляющей (DL). Тест повторялся дважды — с горизонтальным и вертикальным расположением таблицы на планшете сканера. Так были получены величины отклонений равномерности (при сканировании горизонтально расположенного образца) и стабильности излучения источника света (при сканировании вертикально расположенного образца). Отклонение менее 5 единиц почти незаметно на глаз (особенно для обычного пользователя), а результат, не превышающий 1, считается очень хорошим.

Точность совмещения цветовых каналов

В качестве образца для определения точности совмещения цветовых каналов была использована заштрихованная область с тестовой таблицы Applied Image с частотой 30 lppi. Четкие края штрихов на белом фоне являются весьма подходящим изображением для этого теста. Сканирование участка заштрихованной области размером 1 x 1 см производилось в 24-битном цвете без какой-либо коррекции c максимальным оптическим разрешением. Полученное изображение было увеличено в 10 раз (Image|Image size…, ширина 1000%, высота 1000%, билинейная интерполяция). Затем была произведена операция вычитания зеленого цветового канала увеличенного изображения из красного канала (Image|Calculations…, процедура subtract, offset = 128), а затем был установлен высокий контраст (Image|Adjust|Levels…, белая и черная точки были приближены к среднему уровню). На полученном изображении неоднородный серый фон чередуется с черными и белыми линиями. Толщина этих линий в пикселах равна десятикратной величине несовмещения. Описанные действия были проведены над тремя парами каналов (красный-зеленый, зеленый-синий, синий-красный).

Тест выполнялся дважды — с горизонтальным и вертикальным расположением таблицы на планшете сканера.

Точность цветопередачи и баланс по серому

В качестве образца для проверки точности цветопередачи использовались цветовые поля тестовой таблицы Applied Image. Восемь цветовых полей были отсканированы в 24-битном цвете без какой-либо коррекции с разрешением 150 ppi. Затем при помощи гистограммы (Image|Histogram) были измерены средние значения уровней цветовых каналов для каждого из полей. Полученные координаты RGB были преобразованы в CIE Lab3 и сравнивались с эталонными значениями, измеренными для используемой тестовой шкалы. В результате были получены отклонения яркостной (DL) и цветовых (DC, DE) составляющих, а также спектрального сдвига (DH). Отклонение меньше 5 единиц практически незаметно для большинства людей. На практике большая часть сканеров имеет отклонения, значительно превышающие эту величину. Следует оговориться, что измерение по восьми полям довольно ограниченно и позволяет получить лишь приблизительную картину.

Для определения баланса по серому описанным выше способом была обработана шкала с тестовой таблицы Applied Image, состоящая из 20 полей с различными оттенками серого.

Читатели, которым интересно провести более детальное исследование цветопередачи тестируемых сканеров самостоятельно, могут проанализировать представленные на нашем CD-ROM отсканированные изображения тестовой таблицы IT8.

Скорость сканирования

Для оценки производительности тестируемых сканеров производились замеры времени, которое требуется для выполнения шести наиболее типичных задач:

  1. Сканирование текста для задач распознавания (OCR). В качестве образца использовалась отпечатанная на лазерном принтере страница с черным текстом. Режим — черно-белый, разрешение — 300 и 400 ppi, формат А4.
  2. Сканирование текста с иллюстрациями для копирования на черно-белый принтер или для передачи по факсу. Режим — градации серого (8 бит), разрешение — 200 и 300 ppi, формат А4.
  3. Сканирование цветной фотографии для последующей обработки и публикации в Интернете. Режим — RGB, 24 бита, разрешение — 75 и 96 ppi, формат 10 х 15 см (горизонтальная ориентация).
  4. Сканирование цветной фотографии с увеличением для последующей обработки и печати на цветном принтере. Режим — RGB, 24 бита, разрешение — 300 и 600 ppi, формат 10 х 15 см (горизонтальная ориентация).
  5. Сканирование цветного оригинала формата А4 для последующей обработки и печати на цветном принтере. Режим — RGB, 24 бита, разрешение — 300 ppi.
  6. Функция подавления муара на цветных оригиналах, отпечатанных типографским способом. Сканирование небольшой области проводилось дважды — первый раз с выключенной, второй раз с активизированной функцией подавления муара. Режим — RGB, 24 бита, разрешение 240 ppi.

    Отсчет времени начинается с момента нажатия кнопки scan (или аналогичной) в приложении, из которого производится сканирование, и заканчивается после того, как данное приложение вновь готово к работе (то есть могут быть произведены какие-либо действия, например изменение настроек или области сканирования). Также было измерено время, затраченное на процедуру предварительного сканирования всей площади планшета.

В начало В начало

Субъективная оценка

Процедура установки сканера и программного обеспечения

Данная категория оценивалась экспертами, самостоятельно проводившими процедуру подключения сканера и установки сопутствующего программного обеспечения по четырехбалльной шкале («отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «плохо»).

Удобство и функциональность программного обеспечения

Каждый из параметров — удобство и функциональные возможности — оценивался экспертами, непосредственно занимавшимися тестированием, по десятибалльной шкале. Во внимание принимались следующие факторы:

  • настраиваемые параметры, удобство их регулировки, возможность сохранения и т.п.;
  • возможность автоматической настройки параметров сканирования;
  • эргономика интерфейса, возможность увеличения фрагментов изображения при предварительном сканировании;
  • наличие TWAIN-драйвера и подключаемых модулей (plug-ins) для программного обеспечения сторонних производителей;
  • наличие дополнительного ПО (например, для организации сквозного копирования на принтер, распознавания текста и т.п.);
  • поддержка системы управления цветом.

Корректность работы режима автоматической настройки параметров сканирования

Данная категория оценивалась по четырехбалльной шкале («отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «плохо») путем визуального сравнения изображений, полученных как при сканировании без какой-либо коррекции, так и при сканировании с ручными настройками и в автоматическом режиме. Если программное обеспечение рассматриваемого сканера не позволяло получить некорректированное изображение, то анализировался общий цветовой баланс и гистограммы по цветовым каналам.

Функция Descreen

Оценка в этой категории выставлялась по четырехбалльной шкале («отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «плохо») по результатам визуального сравнения изображений, отсканированных с одного и того же фрагмента отпечатанного типографским способом оригинала, — первый раз с отключенной, а второй раз с активизированной функцией подавления муара (Descreen). В том случае, если программное обеспечение сканера позволяло установить какие-либо параметры этой функции, сканирование производилось несколько раз с разными настройками, и далее выбиралось изображение с наилучшим результатом.

В начало В начало

Подведение итогов

Полученные в результате измерений и нашей субъективной оценки данные были занесены в таблицы. Ознакомиться с подробными результатами аналитических тестов вы сможете на нашем CD-ROM. Время, затраченное сканерами на выполнение некоторых типичных задач, указано в табл. 3, а итоги субъективной оценки — в табл. 4. Полученные величины по каждому из тестов были нормированы в интервале от 0 до 1 (табл. 5). Абсолютный показатель качества вычислялся как сумма произведений нормированных результатов тестов на соответствующие весовые коэффициенты. Использованные при вычислениях весовые коэффициенты приведены в табл. 6. Максимальный теоретически достижимый результат составляет 100 баллов. Показатель «цена/качество» вычислялся путем деления розничной цены данной модели сканера (на момент подведения итогов) на его показатель качества. Чем меньше этот показатель, тем выгоднее покупка. Вычисленные показатели представлены в табл. 7.

Следует отметить, что абсолютный показатель качества отражает не только технические и качественные характеристики собственно сканера, но также и функциональные возможности и удобство использования прилагаемого программного обеспечения, без которого эксплуатация сканера невозможна. К сожалению, некоторые разработчики в погоне за максимальным упрощением интерфейса и минимизацией количества настроек явно «перегнули палку», лишив своих пользователей гибкости и полноты использования заложенных в сканерах возможностей. На наш взгляд, оптимальным решением в данном случае является наличие переключаемого интерфейса, который может быть настроен под свои нужды как начинающим, так и опытным пользователем.

При прочтении и интерпретации приведенных ниже описаний моделей следует помнить, что фраза «отличный результат» и подобные ей не содержат абсолютной истины, а только показывают, насколько хорош тот или иной показатель для рассматриваемой в этом тестировании группы сканеров. Естественно, что даже лучшая из представленных здесь моделей вряд ли сможет на равных соревноваться с профессиональными изделиями ценой порядка 1000 долл.

В начало В начало

Выбор редакции

По результатам тестирования были выбраны победители в двух номинациях — «Самый качественный сканер» и «Оптимальный сканер». В первой номинации выбирался сканер, набравший наибольший абсолютный показатель качества, а во второй — сканер с наименьшим соотношением «цена/качество».

В номинации «Самый качественный сканер» победил Canon CanoScan FB636U, показавший первый результат в аналитических тестах и второй — по итогам субъективной оценки, за что и был отмечен знаком «Выбор редакции». Второе и третье места с минимальным отрывом от лидера заняли два «близнеца» — Guillemot MaxiScan A4 и AcerScan Prisa 620U соответственно.

В номинации «Оптимальный сканер» с явным преимуществом победил AcerScan Prisa 620U, также отмеченный знаком «Выбор редакции». Второе место завоевал Mustek ScanExpress 1200USB, а третье — Canon CanoScan FB636U.

В начало В начало