Под "колпаком" у сканера

Мощная функциональность при разумной цене — такова краткая характеристика планшетных сканеров формата А4 в ценовом диапазоне от 200 до 4000 долл.

Приходится констатировать, что роль планшетных сканеров данного уровня в профессиональной издательской деятельности в определенной степени нивелируется. Основная причина — бурное развитие технологий цифрового фото, активно используемых в репортажной съемке, оперативной полиграфии, дизайнерской деятельности, фотостудиях. Ушла с рынка планшетных сканеров компания Heidelberg, свернула производство Agfa. Но прогнозы о грядущем исчезновении с рынка малоформатных сканеров «среднего класса» никто давать не собирается. Уменьшение спроса — результат неизбежного перераспределения задач, решаемых аналоговыми и цифровыми методами. Пока существует пленочная фотография и остается потребность в оперативной оцифровке отпечатанных изображений, будут востребованы и малоформатные сканеры. Значительную роль продолжает играть и универсальность «планшетников».

Canon CanoScan 2400UF Microtek ScanMaker 8700 Umax PowerLook 1100 Hewlett-Packard Scanjet 5500c Epson Perfection 2450 Photo

Не числом, а умением

На российском рынке планшетных сканеров формата А4, способных оцифровывать изображения с полиграфическим качеством, сегодня присутствуют Canon, Epson, Hewlett-Packard, Microtek, Umax. После установки нижней ценовой границы в 200 долл. выяснилось, что все вошедшие в сводную таблицу аппараты — своего рода бестселлеры. Это относится к сканерам, уже успевшим завоевать авторитет на рынке и недавно представленным — Canon CanoScan D2400UF, серии 5400 компании Hewlett-Packard, ScanMaker 5600 и ArtixScan 2500f от Microtek, Astra 6700, PowerLook 1000, PowerLook 1120 компании Umax. Расположенные в нижней ценовой нише аппараты Canon, Epson, Hewlett-Packard, часть сканеров Microtek серии ScanMaker и Umax Astra 6700 ориентированы на опытных пользователей, но не предоставляют широты возможностей, отличающей «старших братьев». Венчают список «суперпрофессионалы» Microtek ArtixScan 2500f и Umax PowerLook 3000, по ряду характеристик способные конкурировать с барабанными сканерами.

Что под крышкой?

Несмотря на то, что формальных параметров выбора сканера более чем достаточно, на практике выходит, что сравнивать по ним аппараты разных производителей некорректно. Увы, это относится даже к таким фундаментальным понятиям, как оптическое разрешение и динамический диапазон. Зачастую самый объективный (из числа публикуемых производителем) критерий качества аппарата — его цена. Лишь она способна, хотя и опосредованно, продемонстрировать реальную ценность громких рекламных заявлений. Агрессивный маркетинг и кардинальные различия в методиках расчета одних и тех же параметров не всегда позволяют оценить по спецификациям, какой потенциал скрывает планшетный сканер под своим «колпаком».

Одна из ключевых характеристик — оптическое разрешение (ppi, pixels per inch), определяемое отношением числа элементов ПЗС-матрицы (во всех рассматриваемых сканерах используется именно этот вид светочувствительных датчиков) к длине рабочего поля сканирования по горизонтали. Желая увеличить разрешение при сохранении доступной цены, абсолютно все поставщики выбрали беспроигрышный вариант: установку сдвоенных ПЗС-линеек на каждый из трех базовых цветов RGB. Для получения 2400 ppi в большинстве сканеров среднего уровня используется шесть ПЗС-линеек, каждая из которых обеспечивает 1200 ppi на ширине формата А4 (количество светочувствительных ячеек в линейках колеблется от 10 000 до 10 600). Конечно, физический сдвиг линеек на полшага не проходит бесследно: по мнению специалистов, детализация оцифрованного изображения в таких сканерах примерно соответствует полноценному разрешению от 1700 до 1800 ppi.

В дорогих профессиональных моделях — Microtek ArtixScan 2500f и Umax PowerLook 3000 — применен более «честный» подход: за счет установки двух переключающихся объективов ПЗС-линейка проецируется либо на всю ширину ложа сканера, либо только на его часть.

В результате, на меньшей площади резко увеличивается дискретность сканирования — до 3048 ppi в Umax PowerLook 3000 и 2500 ppi в Microtek ArtixScan 2500f.

В аппаратах Hewlett-Packard в целях повышения производительности установлено сразу два ПЗС-датчика: сдвоенный (для сканирования с разрешением 2400 ppi) и одинарный (для оцифровки с разрешением 600 ppi).

Но приведенные цифры оптического разрешения зачастую справедливы лишь с точки зрения чистой геометрии — погрешности оптики, аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) и механических компонентов заметно снижают реальные значения. Точную оценку разрешения аппарата выполняют путем расчета его модуляционной передаточной функции — MTF (см. врезку «Разрешение по модулю»).

Диапазон видимости

Второй по важности параметр — динамический диапазон сканера — характеризует способность аппарата «видеть в темноте» (различать оттенки в темной части видимого спектра) и сообщает о широте захватываемого при сканировании диапазона различимых оптических плотностей оригинала. Широкий динамический диапазон (более 3,3 D) обязателен при сканировании прозрачных оригиналов — фотопленок и слайдов. К сожалению, различные подходы производителей к расчету показателя и одной из его составляющих — максимальной величины воспринимаемой оптической плотности — не позволяют арифметически сравнивать сканеры разных поставщиков. Практичнее прислушаться к мнению людей, уже поработавших с конкретным аппаратом, или протестировать его при покупке.

На аппаратном уровне динамический диапазон в значительной степени определяется соотношением сигнал/шум АЦП и ПЗС-линеек. Большое значение имеет возможность его «растягивания» или «сжатия» применительно к тоновому диапазону сканируемого оригинала. Операция эта производится как аппаратным, так и программным способом. Первый вариант характерен для сканеров «верхнего эшелона» (в частности, всех Umax PowerLook), что обеспечивает высокую чувствительность в тенях даже при меньшей разрядности АЦП. Второй более доступен и реализован в драйверах практически всех рассматриваемых устройств. Его суть — ручная или автоматическая установка границ активного тонового диапазона: непосредственный ввод значений Dmin, Dmax либо указание по гистограмме «прескана» точек отсчета «светов» и «теней» (shadows и highlights).

Окно корректировки динамического диапазона в драйвере Microtek ScanWizard Pro

Приводимые значения Dmax порой впечатляют. Однако не будем забывать две вещи. Во-первых, для расчета динамического диапазона из Dmax необходимо вычесть нижнюю границу чувствительности прибора в области светлых тонов (Dmin). Это значение прямо не заявляется и, в зависимости от производителя, может меняться от 0,1 до 0,4 D. Во-вторых, теоретическое значение динамического диапазона, например, для 12-разрядного АЦП составляет 3,6 D (см. врезку «На просвет и отражение»), а реальная величина, с учетом вносимых прибором погрешностей, меньше (см. таблицу). В спецификации сканера, разумеется, не написано, как было посчитано приводимое значение.

Цвет в глубину

Не слишком информативен и другой параметр — глубина цвета. Различают внутреннюю глубину цвета (разрядность АЦП, преобразующего в цифровой вид аналоговый сигнал ПЗС) и внешнюю (число разрядов на цветовой канал в выходном файле). Понятно, что большее число цветовых градаций дает и большее число оттенков. Однако нет гарантии, что младшие разряды АЦП несут действительно полезную информацию, а не паразитный шум, возникающий в полупроводниковых элементах ПЗС. Увеличение разрядности должно сопровождаться соответствующим снижением шумов ПЗС и увеличением характеризующего ее соотношения сигнал/шум. Не должно быть паразитных помех и в самом АЦП. Конечно, производители стремятся снизить шум до минимальных значений. В сканере Microtek ArtixScan 2500f, например, используются особые антивибрационные опоры. Важен и прочный массивный корпус, обеспечивающий защиту от вибраций и температурных перепадов. Но самое главное, каковы характеристики самой матрицы.

По-настоящему уникальна конструкция Umax PowerLook 3000, где единственный подвижный элемент внутреннего механизма — линзовая сборка, отвечающая за фокусировку световых лучей, направляемых в один из двух объективов. Перемещение рабочего стола происходит относительно стационарной ПЗС-матрицы (неподвижная лампа на просвет находится в корпусе). Полная ликвидация внутренних механических раздражителей заметно снижает помехи от вибраций как в оптическом, так и в электронном трактах и, следовательно, повышает реальную четкость отсканированного изображения.

Безусловно, подобные усовершенствования не делают сканер дешевле. Подчеркнем — содержащуюся в спецификациях информацию нужно рассматривать в контексте заявленной производителем цены. Чудес не бывает, и сканер нижнего ценового диапазона с глубиной цвета 16 разрядов вряд ли составит конкуренцию аппарату стоимостью более 1000 долл. и глубиной цвета «всего лишь» 14 бит.

Адаптер для негатива

Есть, конечно, однозначные характеристики, ориентируясь на которые, можно сформировать целый ряд оценочных критериев. Один из них — порядок работы с прозрачными оригиналами: слайдами, отрезками фотопленки, крупноформатными негативами. Реализуется эта функция с помощью встроенного или дополнительно устанавливаемого слайд-адаптера, который находится в крышке (или корпусе) планшетного сканера либо внутри светового столика, помещаемого на рабочее стекло аппарата.

В неподвижных конструкциях (к ним относится и световой столик) внутри адаптера находится стационарная сдвоенная лампа, свет от которой направляется на оригинал сквозь матовое стекло. По такой схеме работают сканеры Epson, Canon, Hewlett-Packard, ScanMaker 5600 (без адаптера MTMA), ScanMaker 5700, ScanMaker X12USL от Microtek, Astra 6700 и PowerLook 3000 компании Umax. Поскольку в большинстве устройств сканирование осуществляется пошаговым сдвигом сборки с ПЗС-матрицей относительно неподвижного оригинала (за исключением Umax PowerLook 3000), для более равномерной засветки применяются слайд-адаптеры с подвижной лампой, движение которой синхронизировано с перемещением матрицы. Для повышения равномерности в неподвижной конструкции Umax PowerLook 3000 освещение также производится узкой полосой, относительно которой перемещается прозрачный оригинал. Любопытное решение предлагает Microtek со ScanMaker 5600 — перемещающийся относительно ложа сканера универсальный магнитный адаптер MTMA с лампой (Magnetic Transparency Module Adaptor) для сканирования прозрачных оригиналов размером до 8x7 дюймов.

Отметим еще одну особенность работы с прозрачными оригиналами. Во избежание повреждения и образования тонкой прослойки воздуха в месте контакта со стеклом (что приводит к появлению колец Ньютона) оригиналы помещаются в специальные фиксирующие рамки. Посчитав, что для качественной работы на просвет этого недостаточно, компания Microtek оснастила свои профессиональные сканеры (ScanMaker 8700 и серию ArtixScan) технологией E.D.I.T., смысл которой в сканировании пленок «на весу», без укладывания рамок на опорное стекло сканера (подробно см. статью «Профессия — сканер», Publish ? 1, 2001).

От мала до велика

Еще одна важная характеристика — диапазон форматов сканируемых оригиналов, в первую очередь прозрачных. Как видно из таблицы, при стандартном размере стола сканирования 216x297 мм (исключения — ScanMaker 8700, ArtixScan 1100, ArtixScan 2500f от Microtek, серия 7400 компании Hewlett-Packard со столом формата А4+) возможности работы с пленками сильно различаются. Зависит это либо от размера светового столика (как в сканерах Hewlett-Packard или Microtek ScanMaker 5600) и области действия слайд-адаптера, либо от набора предлагаемых рамок.

Привлекательны сканеры, в которых размер области сканирования «на просвет» совпадает (Umax PowerLook 1000 и PowerLook 3000 от Umax) или очень близок (ScanMaker 8700, ArtixScan 1100, ArtixScan 2500f компании Microtek, PowerLook 1120, PowerLook III компании Umax) к размеру области «отраженки». Набор фиксирующих рамок также различен. Богатое приданое получают владельцы сканеров ScanMaker 8700, ArtixScan 1100 и ArtixScan 2500f от Microtek — 5 рамок, начиная от держателей для 35-мм кадров и заканчивая крупноформатной рамкой 8x10 дюймов со стеклом для нестандартных оригиналов.

Аналогичный набор держателей поставляется в комплекте со сканерами Umax PowerLook в комплектациях Pro и Prepress. Многие сканеры (см. таблицу) поставляются с 4 рамками.

Сканер для полиграфии

Конструктивные особенности и технические характеристики планшетных сканеров, безусловно, играют определяющую роль. Однако, подобно компьютеру, полезность мощного сканера сводится к нулю при отсутствии эффективного программного обеспечения. Верно это и для аппаратов, используемых в издательских и дизайнерских приложениях. Большое внимание при оценке драйвера сканера всегда уделялось трем аспектам: наличию средств характеризации, инструментарию для коррекции изображения, возможностям по работе с негативами.

Выступая в роли поставщика цифровых изображений, планшетный сканер должен всегда «попадать» в цвет. Гарантировать это, с одной стороны, должны аппаратные средства его линеаризации (профессиональный сканер выполняет подстройку под характеристики лампы и ПЗС-матрицы перед каждым сканированием — как правило, длительностью не менее 20 с), с другой — поставляемое программное обеспечение. Построение цветового профиля аппарата путем сканирования включенных в комплект эталонов IT8.7 (как на просвет, так и на отражение) осуществляется с помощью пакетов Microtek Scanner ICC Profiler (идет с аппаратами ArtixScan 1100 и ArtixScan 2500f) или SilverFast Ai 5.5 IT-8 Calibration компании LaserSoft (входит в комплект ScanMaker 8700 Silver и сканеров ArtixScan компании Microtek, а также всех аппаратов PowerLook Prepress от Umax).

Создание профиля требует наличия системы управления цветом, согласующей цветовое пространство сканера с его «партнерами» в технологическом процессе — монитором, принтером, печатной машиной. Для этого поддерживающие платформу Macintosh сканеры Epson, Canon, Microtek, Umax используют возможности ColorSync, встроенные в пакеты Microtek ScanWizard Pro, SilverFast Ai и Umax MagicScan 4.6 алгоритмы Kodak Digital Science, а поддержка стандарта Windows ICM 2.0 обеспечивает аналогичный инструментарий для PC (о процедуре характеризации сканера см. врезку «Паспорт для сканера»).

Когда требования не слишком высоки, для уточнения характеристики сканера можно ограничиться более доступными средствами. Например, выполнить ручную линеаризацию. Для этого потребуется возможность сохранения градационной кривой или «гаммы» в отдельном файле (поддерживается большинством аппаратов). С помощью функции редактирования кривых (отсутствует в сканерах Hewlett-Packard) после сканирования нескольких полей серого с заранее известной оптической плотностью вручную строится и сохраняется необходимая зависимость.

Окно редактирования гаммы-функции сканера Canon CanoScan 2400UF

При упрощенном подходе к согласованию сканера с монитором пригодится возможность указания в драйвере величины «гаммы» дисплея (как это реализовано, например, в сканерах Epson). Наглядный инструмент согласования монитора и сканера встроен в Canon CanoScan 2400UF — в окне редактирования «гаммы» отображается ее обратная величина, соответствующая значению гаммы-функции подключенного к сканеру монитора.

Окно редактирования и сохранения градационной кривой драйвера TWAIN 5.5 сканеров Epson

Цвет на заказ

Широта функций цветовой и тональной коррекции сканируемого изображения востребована сканировщиками в максимальной степени. Очень удобен используемый в драйверах сканеров Canon, Hewlett-Packard, Microtek, Umax и пакете SilverFast Ai компании LaserSoft метод корректировки оттенков с помощью цветового круга.

Инструментарий корректировки оттенков с помощью цветового круга

Драйвер Umax MagicScan

В SilverFast Ai селективная цветокоррекция производится, в том числе, с помощью специальной таблицы, содержащей до 12 цветов. Используя HSL-коррекцию или указывая конкретное число в ячейке, находящейся на пересечении колонок соответствующих цветов, пользователь задает процентное содержание «загрязняющего» оттенка (раcположен по вертикали) в редактируемом цвете (по горизонтали).

Драйвер Microtek ScanWizard Pro

Незаменимый инструмент — редактор тоновых кривых. С его помощью опытный сканировщик способен творить чудеса: изменять контраст в выбранных тональных диапазонах, убирать «загрязняющий» оттенок, «вытаскивать» детали из теневых областей картинки. Полезно, когда число реперных точек на кривой может быть достаточно велико (в Microtek ScanWizard Pro, например, до 64).

Окно редактора тоновых кривых Microtek ScanWizard Pro

На просвет

Таблица селективной коррекции цветов программы SilverFast Ai 5.5

Одна из наиболее сложных задач сканирования — оцифровка негативов. Решить ее помогает ряд программных функций: вычитание «маскирующего оттенка», соответствующего цвету подложки пленки; корректировка экспозиции; предварительное сканирование с увеличенным разрешением; цветовые профили для пленок различных производителей. Уход с рынка малоформатных сканеров компаний Agfa и Heidelberg сделал лидером LaserSoft с ее продуктом SilverFast Ai 5.5. Поставляемый вместе с пакетом для ряда сканеров модуль NegaFix имеет широкий спектр функций по сканированию негативов.

Помимо поддержки большого числа типов пленок и полноценного редактора тоновых кривых, пакет предлагает функцию корректировки экспозиции в хорошо знакомых фотографам значениях f/stops (единичному приращению f/stops соответствует двукратное увеличение освещенности пленки). Настройка параметра Auto tolerance регулирует интенсивность вычитания цвета маски, что позволяет реализовать в ходе сканирования эффект «старой фотографии».

Необходимым набором функций по работе с негативами оснащены драйверы всех сканеров, имеющих в своем составе слайд-модуль. Как и положено ведущему поставщику фототехники, компания Canon включила в свой драйвер (ColorGear CS-U для PC и Plug-in Module CS-U для Macintosh) технологию удаления с полученных изображений следов царапин и пыли — FARE (Film Automatic Retouching and Enhancement). Суть ее — в повторном сканировании оригинала в ИК-лучах, при котором фиксируются все дефекты на пленке (само изображение почти прозрачно для ИК-лучей). Правда, есть и ограничения — технология не работает с ч/б пленками и пленками Kodachrome компании Kodak.

Окно выбора типа негатива, корректировки экспозиции и редактирования тоновых кривых программы SilverFast Ai 5.5 NegaFix.

Для борьбы с шумами при оцифровке прозрачных оригиналов высокой плотности эффективен метод многократного сканирования (multisampling) с последующим усреднением результата. Среди представленных в обзоре сканеров он реализован в Umax PowerLook 1120, при условии его работы под управлением пакета SilverFast Ai 5.5 компании LaserSoft.

Очень полезен режим предварительного сканирования с увеличенным разрешением, по которому можно выполнить точные процедуры цветокоррекции. В драйвере Umax MagicScan, например, максимальное его значение — 300 dpi. Есть аналогичная функция в пакете SilverFast Ai 5.5 — вплоть до 8-кратного масштабирования отсканированного кадра.

Панель выбора типа сканируемой фотопленки в драйвере Microtek ScanWizard Pro

Цифровая фильтрация

К технологиям цифровой фильтрации, используемым при сканировании непрозрачных оригиналов, относятся два наиболее распространенных фильтра — Descreen (удаления муара или растра) и Unsharp Mask (нерезкое маскирование). Первый востребован при оцифровке полиграфических отпечатков, когда разрешение сканирования соизмеримо с линиатурой печатного растра. Наложение пиксельной «сетки» сканера на структуру растра приводит к появлению на изображении четко различимой упорядоченной структуры — муара.

Выбор параметров Unsharp Masking в сканере Canon CanoScan 2400UF

Работает фильтр по двум схемам. Первая: в стандартном режиме, когда вообще не задаются управляющие параметры (сканеры Canon, Epson, Hewlett-Packard) или предлагается выбор из нескольких предустановленных значений линиатур (драйверы сканеров Microtek и Umax, пакет SilverFast Ai 5.5). Вторая: с возможностью указания конкретного значения линиатуры, для которой будет производиться сглаживание (драйверы сканеров Microtek и Umax, пакет SilverFast Ai 5.5). Последний вариант имеет несомненные преимущества, поскольку дает максимальную гибкость управления фильтром.

Задача фильтра нерезкого маскирования — повысить четкость получаемых изображений или уменьшить (замаскировать) с помощью «микроразмытия» шум и зернистость. Принцип его работы позаимствован из традиционной аналоговой фотографии и заключается в формировании слегка размытой копии, которая вычитается из оригинала. Ситуация с управлением почти аналогичная: в сканерах Epson и Hewlett-Packard функция работает исключительно в автоматическом режиме, а в аппаратах Canon (только для платформы Macintosh), Microtek и Umax есть выбор управляющих параметров. Технология нерезкого маскирования применяется и при работе с пленками.

Быстрые интерфейсы

Планшетный сканер — устройство, говорить о скоростных характеристиках которого можно лишь при условии, когда известен состав его аппаратного окружения: комплектация компьютера (особенно объем оперативной памяти) и тип интерфейса. Быстрый интерфейс — одно из обязательных условий работы при сканировании оригиналов с высоким разрешением. Неудивительно, что профессиональные сканеры последнего поколения (Epson Perfection 2450 Photo, ScanMaker 5700, ScanMaker 8700 и ArtixScan 2500f от Microtek, PowerLook 1000 и PowerLook 1120 компании Umax) оснащены одним из самых быстрых на сегодня интерфейсов — FireWire (скорость передачи до 50 Мбайт/с). Значительное число устройств оборудовано SCSI-2, обеспечивающим скорость передачи до 10 Мбайт/с.

Очень удобным в подключении, но значительно более медленным USB 1.1 укомплектованы планшетные сканеры Canon, Epson и младшие модели Microtek (в качестве вспомогательного интерфейса). Появились на рынке и сканеры, поддерживающие скоростной протокол USB 2.0 (до 60 Мбайт/с), — это совершенно новые аппараты Epson Perfection 2450 Photo, Hewlett-Packard серий 4500 и 5500, а также Umax Astra 6700. Дополнительное удобство создает и то, что многие аппараты оснащены сразу двумя различными интерфейсами.

Работа со SCSI и FireWire подразумевает наличие плат расширения, устанавливаемых в разъемы материнской платы. Очень неплохо, когда такая плата включена в комплект поставки — так поступают Hewlett-Packard и Microtek, — это избавляет от потенциальных проблем, связанных с аппаратной несовместимостью.

В автоматическом режиме

Быстрая и профессиональная работа со сканирующим оборудованием, пусть даже малоформатным, может быть затруднена, если аппарат не поддерживает функции пакетного сканирования — последовательной автоматической обработки нескольких заданий. При сканировании на отражение в этих целях используются специальные автоподатчики оригиналов (АПО). Любопытную новинку предложила для своих сканеров Scanjet 5500c и Scanjet 4570c (здесь — как дополнительную возможность) компания Hewlett-Packard — автоподатчик для фотографий с размером не более 10x15 см. Устройство, в котором размещается до 24 оригиналов, транспортирует фотографии на стекло сканера с помощью воздушной подушки, исключая типичные для предыдущих версий АПО царапины на глянцевой поверхности оригиналов.

Удобное средство автоматизации работ имеется в пакете SilverFast Ai 5.5 и драйвере Umax MagicScan — пакетное сканирование с непосредственным сохранением результата на жесткий диск. Не останется незамеченной функция автоматического кадрирования в MagicScan: после указания типа установленной рамки для негативов драйвер самостоятельно найдет и сформирует необходимые для каждого кадра области сканирования. В сканере Epson Perfection 2450 Photo полный цикл обработки двух отрезков пленки по 6 кадров также выполняется автоматически.

Учет и контроль

После анализа характеристик представленных на рынке сканеров и окончательного выбора модели наступает момент «выхода в люди» — поиска салона, где желанный сканер разрешают потестировать. Искать такие места лучше в компаниях, ориентированных на продажу полиграфического оборудования. После прогрева аппарата (около получаса) предлагается выполнить ряд операций, не требующих большого времени. Например, в целях проверки совмещения цветов отсканировать резко контрастную фотографию. Для оценки шумов — оцифровать белый лист и начерно засвеченный негатив. Если уровень черного не превышает 25 единиц, а белого не ниже 240 — сканер вполне работоспособен. Когда вас никто не торопит, произведите ориентировочную оценку динамического диапазона с помощью предусмотрительно захваченных контрольных шкалок. В ходе тестирования себя может проявить «сбитая» оптика (цветные разводы или размытость изображения) или дефектная ПЗС-матрица (вертикальные полосы или отсутствие «боковинок» картинки). Но такое случается крайне редко.

Автор выражает глубокую признательность сотрудникам представительств Canon, Epson, Hewlett-Packard и Umax в Москве, специалистам компаний DPI, Legion Group, MAS Electronik AG, «Терем», а также сервисного центра «Терем» за помощь, оказанную при подготовке этой статьи.

На просвет и отражение

Под динамическим диапазоном понимают разницу между величинами оптических плотностей D (Density) самого темного (Dmax) и самого светлого (Dmin) участков изображения, которые может идентифицировать сканер. Значение оптической плотности определяется как десятичный логарифм от коэффициента непрозрачности O (Opacity) сканируемого материала. Как видно из рисунка, при полном (100%) прохождении света через прозрачный оригинал или полном его отражении от непрозрачного этот коэффициент равен 1, а оптическая плотность — 0. В случае 50% прохождения или отражения света оптическая плотность равна 0,3, при 10% — 1,0, при 0,1% — 3,0 и т. д.

Иллюстрация степени непрозрачности сканируемых оригиналов

Если допустить, что в тракте сканера отсутствуют шумы и погрешности, и он способен оцифровывать изображение во всем диапазоне цветовых оттенков, соответствующем разрядности АЦП (например, 1024 градации для 10-разрядного АЦП), то теоретически динамический диапазон определяется как логарифм от числа возможных цветовых вариаций. Ведь тогда минимальная воспринимаемая оптическая плотность равна нулю (Dmin), а максимальная — величине указанного логарифма: коэффициент непрозрачности для сканера в таком случае будет определяться цифровым «разрешением» АЦП.

назад

«ПАСПОРТ» для сканера

Зачастую уровень качества печатаемого изображения закладывается на этапе сканирования негатива или слайда. Процесс оцифровки пленки или полиграфического отпечатка непрост и помимо специфических знаний и опыта требует регулярной калибровки (характеризации) сканера.

Объясняется это тем, что характеристики любого сканирующего устройства в процессе эксплуатации меняются. Можно назвать две основные причины:

• осаждение пыли и смол из атмосферы на зеркала и линзы сканера;
• неравномерная "подсадка" ламп подсветки оригиналов.

Хотя влияние первого фактора можно уменьшить, регулярно выполняя влажную уборку помещения и запретив курение рядом с аппаратом, лишь его характеризация позволит решить все проблемы полностью. Порядок выполнения не очень сложен, но часто вызывает у пользователей вопросы.

Работа по эталону

Для цветовой характеризации сканера используются стандартные эталоны («мишени») IT8.7/1 — на просвет, и IT8.7/2 — на отражение. Каждый такой эталон содержит 288 цветовых участков.

Эталон IT8.7/2 AGFA

Фрагмент содержимого базового файла

Эталоны различных производителей (Agfa, Kodak и Fuji) имеют отличия в порядке работы со столбцами с 20-го по 22-й (области телесных цветов) — они программно обрабатываются лишь в «мишенях» Agfa и Fuji. Эталоны выпускаются партиями различной величины (чем партия больше, тем дешевле эталон), каждой из них ставится в соответствие базовый файл описания спектральных характеристик цветовых и градационных полей. При изготовлении допускаются отклонения цветовых координат на партию не более 5E.

Контроль «точки белого»	Контроль «точки черного»

Основу процедуры характеризации составляет «неразлучная пара» — базовый файл и эталон. Последний подвержен влиянию внешней среды и имеет срок гарантированной годности, хранить его следует в темном, прохладном месте.

Перед оцифровкой «мишени» необходимо отменить любые параметры цветокоррекции, отключить задействованную систему управления цветом. Затем установить режим автоматического выбора значений «черной» и «белой» точек, после чего выполнить сканирование непрозрачного эталона с разрешением 200-300 ppi, а прозрачного с разрешением 600-800 ppi. Динамический диапазон эталона должен полностью перекрываться динамическим диапазоном сканера. Этот факт легко проверить средствами Adobe Photoshop: по белому полю в позиции А16 эталона не должно быть достигнуто значение 255.

При анализе верхней границы нужно убедиться, что поля L16 и K16 эталона различимы, при этом в поле L16 не должно быть двух нулевых значений.

При наличии эффекта «клиппинга» (урезания границ динамического диапазона) можно переназначить динамический диапазон сканера вручную, выбрав в качестве верхней границы («точки черного») значение измеренной оптической плотности черного прямоугольника на шкале серого клина, а за нижнюю границу («точку белого») — оптическую плотность белого прямоугольника. Если и тогда проблема не решается, то либо задача не по плечу вашему сканеру, либо пришла пора заменить лампы.

Agfa ColorTune Pro

Результаты сканирования обрабатываются программой профилирования (например, Agfa ColorTune Pro) путем их соотнесения со значениями базового файла. В итоге создается файл цветового профиля сканера, записываемый в программную папку системы управления цветом.

Просмотреть цветовой охват уже посчитанного цветового профиля или отредактировать ряд полей в его заголовке можно, не выходя из программы профилирования — например, в Heidelberg ScanOpen.

Об авторе: Юрий Дружинин (druzhinin@terem-service.ru) — инженер СЦ «Терем».

назад

Разрешение по модулю

Как известно, под разрешением сканера понимают его способность идентифицировать и с определенной точностью воспроизводить детали оцифрованного изображения. Активно используемое в спецификациях геометрическое разрешение в ppi характеризует лишь первый компонент этого определения. Точность воспроизведения отражает интегральная характеристика — модуляционная передаточная функция (Modulation Transfer Function, MTF). В графическом представлении (рис. 1) — зависимость уровня контраста сканируемого изображения от частоты дискретизации (геометрического разрешения сканера).

Рис. 1. Графическое представление модуляционной функции передачи

Рис. 2. Синусоидальная контрольная шкала, используемая для построения фунrции MTF.

Оценку точности воспроизведения и расчет MTF производят сканированием контрольных шкал (рис. 2), состоящих из вертикальных линий, расстояние между которыми меняется по синусоидальному закону. Зная исходные величины модуляций шкалы Mi, определяемые как отношение разности амплитуд отраженного от шкалы света (Imax и Imin) к их сумме — M = (Imax — Imin)/ (Imax + Imin), — а также аналогичные величины Mo, полученные сканером для соответствующих уровней дискретизации (разрешений), по полученным точкам — MTFi = Mo/Mi — строят окончательный график MTF.

Фактически, расположенные по вертикальной оси значения от 0 до 1 представляют собой уровень контрастности (способности различать рядом расположенные линии), получаемый при сканировании шкалы с разным разрешением. В верхней точке, при нулевой дискретности, контраст стопроцентный, далее он понижается. Пользуясь графиками MTF, можно производить анализ характеристик различных сканеров на предмет сравнительной оценки их фактического разрешения.

назад