Сканеры для специальных применений

В детективных романах часто описывается такая форма получения информации: ассоциативный допрос. Спросите человека, какие ассоциации вызывает у него то или иное слово, и вы сможете составить достаточно полный психологический портрет субъекта.

Попробуйте по этой методике изучить ассоциации со словом «сканер» в среде людей, занимающихся допечатной подготовкой полиграфической продукции. Люди со значительным стажем и опытом работы в типографиях скорее всего вспомнят хорошо себя зарекомендовавшие высококачественные барабанные цветокорректоры таких фирм, как Dainippon SCREEN, Crossfield или Hell. Представители «нового поколения», пришедшие в полиграфию вместе с тотальной компьютеризацией, скорее всего заговорят о современных планшетниках — Cezanne от SCREEN, Topaz от Heidelberg-Linotype-Hell или Scitex Smart. Наконец, чисто компьютерные полиграфисты-самоучки вероятнее всего назовут что-то вроде Agfa Arcus или Umax PowerLook.

При всем разнообразии ассоциаций все упомянутые сканеры имеют достаточно много общего — они ориентированы на полноценную работу с цветом, считывание с прозрачных и непрозрачных оригиналов и воспроизведение полученной с их помощью информации полиграфическими средствами. Несмотря на необычайный разброс технических характеристик, все эти устройства можно условно объединить названием «полиграфические сканеры широкого применения». Для большинства задач, возникающих в практике допечатной подготовки, машины этой группы являются «необходимым и достаточным» выбором. Вместе с тем для довольно широкого круга задач определенная ограниченность полиграфических сканеров делает их применение либо невозможным, либо не вполне оправданным. О чем идет речь?

Первое ограничение сканеров для полиграфии — их малый формат. Планшетные сканеры позволяют обработать оригиналы форматом до A3+, барабанные — максимум 50Ё60 см или около того. Если перед вами встала задача считать оригиналы большего размера, их придется сканировать только по частям, складывая либо разрезая оригинал. Это само по себе достаточно неудобно — получившиеся фрагменты придется «склеивать» в программе обработки растровой графики, при этом нужно будет не только замаскировать линию склейки, что относительно просто, но и точно подогнать фрагменты по цвету, что окажется тем более сложной работой, чем выше уровень автоматизации программного обеспечения сканера. Кроме того, для оригиналов, обладающих некой самодостаточной ценностью (авторский рисунок, например) ни разрезание, ни перегибание невозможно. Остается переснять оригинал и сканировать полученный слайд (или негатив, что совсем плохо).

Вторая группа проблем — невозможность сканирования объемных материалов. Если страницу из очень толстой книги можно прочитать на некоторых сканерах (Arcus или EverSmart, например), то картина в толстой раме или вообще объемная композиция окажутся за пределами возможностей из-за ограниченной глубины резкости сканера. Пересъемка здесь может показаться единственным реальным решением.

Третий «генетический» недостаток полиграфических сканеров — низкая производительность поточного сканирования. Если для операций «чистого» сканирования скорость работы достаточна (именно она указывается в паспортных данных), то в полном цикле, включающем монтаж оригиналов, предварительное сканирование, настройку и чистовое сканирование, суммарная производительность падает заметно. Если средства обеспечения настройки параллельно с финальным сканированием у Dainippon SCREEN, Fuji (Crossfield) и отчасти у Scitex снимают часть проблемы, то с потерями времени на монтаж оригиналов приходится бороться, приобретая дорогостоящие опционы (дополнительные съемные оригиналодержатели для планшетных сканеров, дополнительные цилиндры и монтажные столы для барабанных). Однако даже при наличии таких опций потери времени на монтаж оригиналов остаются значительными. Если для работы в полном цикле «сканирование—ретушь—верстка—вывод» первая операция редко становится узким местом, то при специализации предприятия на сканировании, как на отдельной операции (в репроцентре, работающем «на сторону», или при создании банка изображений) производительность сканера начинает непосредственно влиять на экономическую эффективность работы фирмы.

Четвертый вопрос — сканирование цветоделенных фотоформ. В последнее время планшетные сканеры Cezanne (Dainippon SCREEN) и Scitex EverSmart приобрели опциональную возможность сканировать готовые фотоформы для их последующего использования в технологиях computer-to-plate и для вывода готовых спусков, а также для хранения в электронных архивах. Heidelberg для аналогичных целей выпускает не опцион, а отдельную модель сканера Topaz-Copyx. Однако при сканировании «точка в точку» на универсальных планшетных сканерах пользователь сталкивается с рядом проблем. Основные из них — необходимость точного ручного совмещения фотоформ, подлежащих сканированию, и невысокая производительность сканеров при работе с разрешением 2000 dpi и более на больших форматах.

И последний недостаток полиграфических сканеров — их довольно высокая цена. Сканер, позволяющий выдавать продукцию для использования в высококачественной полиграфии, стоит не менее 30 000 долл. Так называемые сканеры «entry-level», типа Agfa Arcus II или Umax Mirage, много дешевле — но пригодны лишь для незначительной доли работ. Вместе с тем в любом производстве возникает необходимость сканирования с относительно невысоким качеством — фотографии и растрированные оригиналы без увеличения, «черновое» сканирование для подготовки макетов, штриховые оригиналы невысокого разрешения, логотипы для последующей отрисовки и т. д. Выполнение подобных работ на дорогом высококачественном аппарате кажется баснословно неэффективным с точки зрения «отбивания» вложенных средств, а приобретение второго сканера, попроще, «на подмогу» требует дополнительных капиталовложений.

Все перечисленные проблемы достаточно легко решаются, если выйти за рамки сформировавшихся стереотипов понятия «сканер для полиграфии». Совсем не обязательно, чтобы весь спектр рассматриваемых ниже моделей был представлен в каждом полиграфическом производстве — если фирма раз в год сканирует уникальный манускрипт формата 100Ё100 см, приобретать для этого специальное оборудование она не станет. А вот знание, на каком оборудовании эту работу можно сделать быстро и легко, позволит перепоручить «непрофильную» работу тем, кто в состоянии сделать ее профессионально.

Цифровые камеры

Хотя цифровую камеру сложно назвать сканером, у них очень много общего. В первую очередь, основная функция — оцифровка и передача в компьютерную обработку информации об изображении. Но в отличие от сканера, считываться может практически любое изображение, доступное для фотосъемки. Возникает соблазн использовать цифровую камеру вместо сканера в тех случаях, когда объект имеет слишком большие размеры или толщину. Возможно ли это?

В природе существует два вида цифровых камер — мобильные (матричные) и стационарные (студийные). Матричные камеры распространены гораздо шире, и именно они ассоциируются в обыденном сознании с понятием «цифровая камера». По сути дела, мобильная цифровая камера — это обычный фотоаппарат (за базу может быть взят почти любой серийный аппарат, от простейшей «мыльницы» до лучших профессиональных моделей), матрица ПЗС с зональными (RGB) светофильтрами, установленная на месте традиционной фотопленки, и запоминающее устройство. Преимущества технологии очевидны — отсутствие промежуточных стадий процесса, связанных с обработкой фотопленки и вносимых ими искажений — это раз. Возможность оцифровать любой объект, независимо от его размеров и формы — это два. Существенное ускорение процесса — это три.

Реальное применение цифровой фотографии для нужд полиграфии сталкивается с проблемой качества. Максимальный размер изображения, который можно воспроизвести с «цифровой фотографии», ограничен размерами ПЗС-матрицы. Даже для получения оттиска размером А4 требуется матрица Е2400Ё3300 элементов. (Посмотрите в прайс-листе своего поставщика цены на камеры с таким разрешением.) Камеры, продающиеся за «разумную» цену, позволяют получить изображение раза в 2–3 меньше.

Для обеспечения записи большего количества отснятых кадров на «кассеты» малой емкости в большинстве камер используется алгоритм сжатия с потерями JPEG, который вообще-то считается для полиграфии непригодным. Сжатая в JPEG иллюстрация теряет огромное количество полутонов и мелких деталей, приобретая «цвета побежалости» вокруг резких границ цветных областей. При этом говорить о серьезном качестве полиграфического оттиска с такой иллюстрации не приходится.

Наконец, сама цветопередача в цифровых камерах с низкой разрядностью аналого-цифрового преобразования (стандартно это 8 бит) и достаточно серьезными систематическими искажениями цвета не позволяет получить качественной полиграфической продукции с помощью мобильных цифровых камер. Сегодня они могут служить серьезной альтернативой традиционной схеме «фотоаппарат—слайд—сканер» только в оперативной полиграфии, где сокращение сроков оправдывает потери качества.

Другое дело — студийные цифровые камеры. По конструкции такая камера представляет собой «обычный» планшетный сканер, поставленный на бок, чтобы сделать плоскость оригинала вертикальной, и оснащенный оптикой с большой глубиной резкости. Поскольку время сканирования составляет десятки секунд или минуты, студийные камеры могут использоваться лишь для репродуцирования неподвижных объектов. Реальным пользователем подобного оборудования может быть студия фотодизайна, занимающаяся созданием и съемкой постановочных кадров, в первую очередь для нужд рекламы. Цена стационарных цифровых камер сопоставима с ценой хорошего планшетного сканера.

Ограниченный спрос на стационарные камеры не вызывает активности и у производителей оборудования. В последние годы цифровые камеры этого типа предлагали на рынке только Dainippon Screen (по OEM-соглашению) и Scitex.

Сканеры высокой производительности

Задача быстрого считывания большого количества однотипных оригиналов — в первую очередь для создания цифровых архивов, банков изображений и записи фото-CD — породила специальный класс сканеров «узкого применения». В большинстве своем эти приборы выпускаются производителями фотографического оборудования (Kodak, Nikon, Polaroid), а не полиграфическими фирмами. Большинство моделей предназначены для считывания с неразрезанных пленок или со слайдов, смонтированных в рамки, имеют относительно низкое разрешение (формат выходного изображения до А4) и очень высокое быстродействие. Если вы хотите получить представление о качестве продукции, созданной с помощью данного класса сканеров, возьмите первый попавшийся photoCD. Реальная область применения слайд-сканера такого типа ограничена упомянутыми выше задачами.

Другой способ повышения эффективности работы сканеров — их роботизация. Такие модификации традиционных плоских сканеров разработаны Linotype-Hell (Topaz-robot) и Scitex (Smart 720). Позволяя перезагружать кассеты с оригиналами без прекращения сканирования, эти устройства дают возможность свести к нулю потери времени, связанные с монтажом оригиналов. Подобные устройства обеспечивают то же качество продукции, что и их нероботизированные прототипы, но они существенно дороже из-за сложной и точной механики. Тем не менее для задач обработки очень большого количества оригиналов два робот-сканера могут оказаться дешевле и эффективнее трех обыкновенных.

Еще один оригинальный автомат для производительного сканирования — барабанный сканер «револьверного» типа Leonardi SpectraScan. Эта машина несколько особняком стоит в ряду других барабанных сканеров именно благодаря своей ориентации на высокопроизводительное сканирование в автоматическом режиме — для создания цифровых банков изображений. Основной рекламный лозунг фирмы-производителя звучит так: «полностью автоматизированный сканер, работающий 24 часа в сутки 365 дней в году». В дополнение к «револьверной» конструкции (три вертикальных барабана с автоматической подачей в зону считывания: пока один в работе, два других доступны для монтажа оригиналов) оригинальным является и сам считывающий узел. В отличие от традиционных зональных светофильтров RGB, в SpectraScan шестнадцатью зональными фильтрами имитируются кривые спектральной чувствительности человеческого глаза XYZ. В результате перевод в системы CIE xyY или Lab, используемые в цифровых архивах или при записи photoCD, осуществляется не табличным преобразованием, как для других сканеров, а простым вычислением.

SpectraScan поставляется с достаточно сложным матобеспечением, требующим для своей работы Sun или Silicon Graphics с операционной системой UNIX. В состав функций системы включено сжатие информации «на лету» и поддержка широкого спектра выходных форматов файлов.

Несмотря на развитую программную поддержку и считывающую систему на базе фотоумножителей, по остальным параметрам SpectraScan скорее напоминает планшетный сканер, чем барабанный: глубина аналого-цифрового преобразования 12 бит/канал, разрешение до 5080 dpi (причем разрешение фирма-производитель почему-то сочла необходимым представить размером минимальной апертуры сканирования). В целом продукт фирмы Leonardi достаточно хорошо вписывается в интерьер высокопрофессионального цифрового архива изображений, но вряд ли окажется интересным для потребителя, неспособного найти такое астрономическое количество работы.

Широкоформатные сканеры

Задача сканирования оригиналов очень больших форматов возникает достаточно часто и представляет в повседневной жизни проблему практически более значимую, чем недостаток производительности или необходимость отсканировать картину в дубовой раме. Если оригинал нельзя ни разрезать, ни сложить, мы вынуждены либо отказываться от работы, либо прибегать к фоторепродуцированию. Между тем относительно широкий круг людей постоянно занимается считыванием изображений очень больших форматов — это работники картографии и архивов документов. Поскольку автоматизация документооборота — достаточно широкий сектор рынка, предложение сканеров, способных сканировать документы большого формата, достаточно разнообразно. Различия между моделями разных фирм (во всяком случае, концептуальные) крайне незначительны, поэтому для примера взят, что называется, первый попавшийся модельный ряд.

Широкоформатные сканеры должны обеспечивать относительно небольшое разрешение, но на очень большой ширине оригинала, что делает даже линейки с 8000 ПЗС элементов недостаточными для однопроходного считывания. Для обеспечения считывания 600 dpi с оригинала шириной более 34 см требуется либо прибегать к XY-технологии с последующим «склеиванием» полос, либо ставить несколько линеек ПЗС «в цепочку» друг за другом. Типичным решением для широкоформатных сканеров является второй путь — несколько линеек ПЗС при считывании всей ширины за один проход.

В большинстве широкоформатных сканеров используется механизм транспортировки оригинала рулонного (ролевого, капстанового) типа (без ограничения длины). При этом сама оптическая система неподвижна, а оригинал перемещается поперек нее без какого-либо оригиналодержателя, с помощью антифрикционных ролевых механизмов. Во избежание проблем с совмещением цветов в цветных сканерах используется считывание всех трех цветов RGB за один проход, таким образом количество ПЗС-линеек увеличивается еще в три раза. Блок из трех ПЗС-линеек, светофильтров и объектива в широкоформатных сканерах принято называть камерой. Для примера, Eagle 4080C имеет оптическое разрешение 800 dpi при ширине оригинала 40 дюймов. Для считывания используется семь камер, т. е. 21 линейка ПЗС.

Поскольку широкоформатные сканеры работают только в отраженном свете, они воспринимают небольшой диапазон оптических плотностей и для них оказывается достаточным аналого-цифровое преобразование с глубиной цвета 8 бит/канал.

Математическое обеспечение сильно зависит от фирмы-производителя и комплекта поставки. В дополнение к TWAIN-драйверу характерными опционами являются функция прямого копирования на принтер и интерактивная автономная программа управления процессом сканирования. Широкоформатные сканеры часто применяются для считывания географических карт, печатаемых ограниченным набором специальных красок. Поэтому в функции программного обеспечения может включаться режим сканирования с индексацией «на лету», т. е. непосредственно во время сканирования считанные в модели RGB цвета преобразуются к фиксированному или заданному пользователем набору красок.

Специфическая область применения не позволяет рассматривать широкоформатные сканеры в конкурентном сравнении с полиграфическими. Однако, так как благодаря большой емкости рынка цена широкоформатных сканеров относительно невелика, значительный объем заказов на сканирование широкоформатных оригиналов может подтолкнуть и полиграфическую фирму если не на приобретение собственного ролевого сканера, то на поиск постоянного соисполнителя для выполнения подобных работ.

Copy-dot сканеры

Если для рассмотренных выше систем считывания полиграфия была в лучшем случае «второй профессией», то сканеры с функцией copy-dot, т. е. поточечного сканирования, вряд ли найдут иные применения, кроме полиграфических. Задача считывания готовых цветоделенных фотоформ обязана своим появлением двум новым технологиям: выводу фотоформ готовыми спусками и выводу готовых печатных форм на системах computer to plate. И в том и в другом случае отдельные (обычно рекламные) полосы, поступающие в редакцию в виде готовых пленок, должны быть переведены в цифровой формат для их включения в единый спусковой макет. Кроме того, перевод целых типографий на CtP с полным отказом от традиционного формного процесса требует переноса из материальных архивов в электронные большого количества накопленных готовых монтажей.

Как говорилось выше, в последние годы некоторые планшетные сканеры приобрели функциональность Copy-dot в качестве опции. Однако форматы планшетных сканеров однозначно исключают сканирование готовых монтажей; при сканировании фотоформ меньшего формата приходится сталкиваться с рядом трудностей — ручным совмещением, низким быстродействием и т. д.

Для решения проблемы сканирования цветоделенных фотоформ в больших объемах западные типографии используют специализированные сканеры (об эксплуатации подобного оборудования в России и ближнем зарубежье автору не известно). Эти сканеры по существу только и могут, что сканировать фотоформы, но уж это они делают хорошо.

Барабанный сканер Renaissance компании Creo (ренессанс — возрождение; намек на новую жизнь архивов готовых фотоформ и монтажей) по конструкции представляет собой традиционный барабанный сканер, но он ориентирован только на задачи сканирования фотоформ (т. е. монохромных штриховых оригиналов). По непонятным причинам Creo практически не публикует даже такие данные, как формат барабана и максимальное разрешение, ограничиваясь общими заявлениями о блестящих характеристиках аппарата. Единственная цифра, которую можно найти в фирменных материалах, это производительность — 12 комплектов A4 в час (это раз в десять превосходит возможности универсальных планшетных сканеров). Глубина цвета, естественно, 1 бит, вопрос о диапазоне оптических плотностей особого смысла тоже не имеет. Остальное определяется лишь качественными описаниями, из которых становится ясно следующее. Формат оригинала — практически А0 (примерно 120Ё80 см). Разрешение нигде не заявляется, но, очевидно, имеет существенный запас по сравнению с типичным для фотоформ разрешением 2000–3000 dpi — иначе не были бы доступными заявленные функции программного обеспечения. А их немало — автоматизированное совмещение отсканированных форм (т. е. поворот bitmap-файлов на малые углы), изменение разрешения без появления муара, изменение размера (что, в сущности, то же самое), подавление муара и восстановление формы растровых точек. Особая функциональность — дескрининг, т. е. удаление растровой структуры с оригинала для последующего воспроизведения на цифровой цветопробе без имитации растра, или в глубокой печати. Программное обеспечение CopyDot toolkit, реализующее перечисленные функции, не требует наличия собственно сканера. Обработке подвергаются уже отсканированные файлы. Для работы CopyDot требует DEC Alpha под управлением Windows NT.

Другая фирма, предлагающая сканеры с функциональностью CopyDot, — Purup-Eskofot. Серия планшетных сканеров EskoScan имеет форматы от 510Ё610 мм до 915Ё1220 мм, что практически полностью перекрывает все разумные форматы оригиналов. Кстати, в этой серии сканеров использована технология XY, дающая максимальное разрешение по всей рабочей поверхности, — задолго до Scitex.

Разрешение 2540 dpi по всей рабочей области обеспечивает считывание цветоделенных фотоформ для последующего воспроизведения практически на любом выводном устройстве. Функция авторегистрации позволяет компенсировать ошибки ручного совмещения в пределах 1 мм (сдвиг) и 0,35o (поворот). Особо отмечается возможность сканирования любого числа фотоформ (кроме CMYK) для одной полосы, с сохранением результатов сканирования в формате DCS 2.0, обеспечивающем непосредственное использование отсканированного файла при верстке макета. В качестве опции предлагается функция подавления растра — descreening, позволяющая восстановить из комплекта цветоделенных фотоформ обычный полутоновой растровый файл.

В отличие от Renaissance, EskoScan может сканировать и цветные изображения, правда, после двойного upgrade (первый bitmap ё grayscale, второй grayscale ё RGB). Однако довольно узкий диапазон воспринимаемых оптических плотностей (3,3D) не позволяет всерьез говорить о применении сканеров этой серии как универсальных.

Офисные сканеры

Обычно полиграфисты с полнейшим пренебрежением отмахиваются от этого сектора рынка сканеров. Вместе с тем, когда перед пользователем встает задача разгрузки дорогого высококачественного сканера от «черной» работы — сканирования фотографий, растровых оригиналов и черновых «сканок» для дизайнерской работы, именно этот сектор должен рассматриваться в первую очередь. Перед полиграфическими сканерами, пусть и начального уровня, офисные модели имеют как минимум одно значительное преимущество — несопоставимо более низкую цену. Вместе с тем для типичной задачи сканирования preview с низким разрешением или для считывания фотографии на масштаб 100% параметров 300 dpi и 2,4 D хватит за глаза — а это характеристики едва ли не самых простых офисных моделей. Приводить здесь обзор представленных на рынке фирм и продуктов вряд ли уместно — на эту тему регулярно публикуется много материалов. Акцентирую лишь еще раз внимание — если речь идет о втором сканере, о машине для черновых работ, стоит рассмотреть именно самые дешевые модели.

Вместо резюме

Любой обзор в периодической печати должен заканчиваться навязчивой моралью. Попробуем и мы подвести краткий итог. Во-первых, «сканеры всякие нужны, сканеры всякие важны». Это понятно.

Во-вторых, «по Сеньке и шапка». Иными словами, для любого вида работ надо использовать именно предназначенное для него профильное оборудование. Отсутствие же тех или иных функций у конкретных моделей вряд ли уместно рассматривать как недостаток.

Поверьте, любая серьезная фирма-производитель могла бы без особого труда сделать сканер, умеющий все. Единственной проблемой было бы полное отсутствие спроса — такой монстр стоил бы слишком дорого.

Алексей Моисеев — к. т. н., ведущий специалист ЗАО «Центр Х.Г.С». С ним можно связаться по eMail: lesha_m@aha.ru