Золотая осень сканеров

Вопрос «Победит ли «цифра» плёнку?» уже никому неинтересен. И даже на вопрос «когда?» многие отвечают «уже». Но у плёночной фотографии и профессиональных сканеров остаётся немало поклонников. А миллиарды изображений, хранящихся на плёнках, всё ещё ждут цифрового архивирования.

До появления качественных цифровых камер сканер был практически единственным устройством для ввода фотографий в компьютер. С него начиналась работа над изображением, именно от его возможностей и мастерства оператора (это была весьма престижная должность во многих компаниях) зависел успех. Поэтому сканеры занимали почётное место на журнальных страницах: в первый год существования журнала Publish (в 1996 г. вышли три номера) четверть новостей была посвящена сканерам.

В то время компании, выпускавшие профессиональные сканеры стоимостью несколько тысяч и даже десятков тысяч долларов, свысока посматривали на производителей «домашних» планшетных аппаратов. Кто бы мог предположить, что нас ждут такие изменения! Только в памяти полиграфистов с многолетним стажем остались барабанные сканеры стоимостью в 70 000 долл. Из прайс-листов исчезли сканеры Heidelberg, Agfa… Один из крупнейших в недавнем прошлом производителей UMAX закрыл производство, теперь его европейские подразделения и дистрибьюторы заняты продвижением сканеров Microtek. Гранд фоторынка Hasselblad приобрёл датскую Imacon из-за её качественных цифровых приставок, сканеры пошли как «довесок». Совсем недавно о прекращении производство сканеров (вместе со всеми фотопродуктами) объявила компания Konica-Minolta.

Сейчас, судя по общению с поставщиками, основную часть рынка занимают планшетные сканеры среднего уровня (до 600 долл.). Продажи слайд-сканеров измеряются десятками в месяц, а мультиформатных — единицами. Планшетные топ-модели стоимостью от 10 000 долл. также продаются единицами, только в год. А информацию о барабанных сканерах даже мы нашли с трудом (см. врезку).

Участники парада

В наш предыдущий (см. Publish ? 3, 2004) обзор мы включили только планшетные сканеры ценой от 400 до 4000 долл. С тех пор с рынка исчезли несколько моделей, поэтому мы решили расширить рамки обзора. В него попали все сканеры — как плёночные, так и планшетные, сканирующие прозрачные оригиналы (даже если для этого нужен дополнительный слайд-модуль). Ценовую границу мы снизили до 300 долл., а сверху не ограничивали. Таблица разбита на три части — сканеры плёночные, планшетные формата А4 и А3.

Чем смотреть

Сердце (или глаза?) сканера — линейка чувствительных элементов, на которую с помощью оптической системы проецируется узкая полоса изображения. Существенных изменений в технологии изготовления линейки пока не произошло, по-прежнему во всех моделях используется ПЗС-линейки. Набирающая популярность в цифровых (в т. ч. профессиональных) камерах КМОП-технология применяется только в планшетных сканерах начального уровня, которые в наш обзор не попали.

Наиболее популярный источник света — флуоресцентная лампа на ртутной основе: низкая цена и относительно приличный спектр излучения. Но им требуется несколько минут, чтобы выйти на стабильный режим, что снижает производительность сканера. А ксеноновые лампы готовы к работе практически сразу после включения. Пока высокая цена препятствует их внедрению в массовые модели (устанавливаются только в некоторых дорогих, таких как EPSON Expression 10000XL).

Ещё одно оригинальное решение в сканерах EPSON — установленная в слайд-модуле лампа с увеличенной яркостью в синей области спектра. Как утверждают разработчики, это увеличивает скорость сканирования негативов. Практически все негативные плёнки имеют сильный сдвиг в красный цвет, т. е. прозрачность в синей области снижена, и до «синей» матрицы доходит значительно меньше света. Сканер вынужден увеличивать экспозицию для синего канала путем замедления скорости сканирования. Использование лампы с синим светом компенсирует неравномерность. В Expression 10000XL и F-3200 даже две лампы для прозрачных оригиналов: с обычным спектром для позитивных плёнок и синим оттенком для негативных.

Необычное решение в плёночных сканерах Nikon — только одна ПЗС-линейка, но в качестве источника света три линейки светодиодов — красные, синие и зелёные. Производитель позиционирует множество преимуществ — от нулевого времени прогрева до отсутствия нагрева плёнки при длительном сканировании.

Особое разрешение

7-8 лет назад производители барабанных и самых продвинутых планшетных сканеров стоимостью в десятки тысяч долларов гордо указывали разрешение 4-5 или больше тысяч точек на дюйм. Сейчас даже в спецификациях недорогих «планшетников» — 4800 dpi. Неужели за 300 долл. можно купить то, что раньше стоило десятки тысяч? На самом деле параметр, который в спецификациях называют «разрешением», означает только количество чувствительных элементов в линейке ПЗС на каждый дюйм ширины сканирования. К способности сканера различать мелкие детали на оригинале он имеет отношение, но зависимость далеко не линейная.

Проще всего достигнуть высокого разрешения плёночным сканерам формата 35 мм — ширина сканирования у них минимальная. Производители планшетных сканеров увеличивают разрешение по-разному. Возможности очевидного способа — увеличения количества элементов в ПЗС-линейке — практически исчерпаны. Поэтому сейчас наиболее популярны сдвоенные линейки, сдвинутые на полшага относительно друг друга: количество чувствительных элементов увеличивается вдвое, а с ними и заявленное разрешение.

Более «честный», но и более дорогой способ — оптимизация ширины сканирования. Действительно, высокое разрешение чаще используется для оригиналов небольшого формата — вряд ли кому придёт в голову сканировать формат А4 с разрешением 4800 dpi, чтобы получить файл размером 6 Гбайт. Поэтому в старших моделях используется объектив с изменяемой шириной сканирования. Самый доступный сканер подобного типа (Microtec ArtixScan 2500F) сканирует полосу шириной 203 мм с разрешением 1250 dpi, а при уменьшении ширины до 101 мм разрешение удваивается. В сканерах топ-класса (модели Kodak) решение сложнее: объектив не только сужает полосу сканирования, но и перемещает по всему столу. Даже оригинал большого размера сканируется с максимальным разрешением в несколько полос, которые потом «сшиваются» специальным ПО.

В любом случае реальная способность сканера различать детали оригинала (будем называть её не очень научным термином «реальное разрешение») ниже, чем разрешение по спецификации, и иногда значительно. Причин много — погрешности фокусировки объектива (поэтому сканеры с изменяемой фокусировкой предпочтительнее), паразитные засветки в оптической системе, взаимные электрические наводки между элементами ПЗС-линейки.

Теоретически для определения отличия «реального» разрешения от «указанного» можно использовать значение MTF (или частотно-контрастную характеристику — ЧКФ). Функция описывает степень размытия специальной миры из чередующихся белых и чёрных полос, расположенных с определённой частотой. К сожалению, производители сканеров не указывают её в спецификации, а пользователю определить не так легко — для этого нужна специальная шкала, сделанная с высокой точностью.

Видящие в темноте

Оптическая плотность (Optical Density, OD) описывает степень «черноты» оригинала. Математический смысл термина — десятичный логарифм отношения количества света, попавшего на оригинал, к количеству света, прошедшего через (или отразившегося от) него. OD — безразмерный параметр, для его обозначения обычно используют букву D. Оптическая плотность абсолютно прозрачной плёнки равна нулю. Самые тёмные места на фотографиях и полиграфических отпечатках ослабляют свет в 100-200 раз (т. е. их максимальная оптическая плотность — 2D или несколько больше). OD слайдов обычно в пределах 3–3,5D. Изредка встречаются более плотные плёнки, но это экзотика, а чаще — технический брак.

Параметр «максимальная оптическая плотность сканера» (ODmax) означает способность аппарата качественно сканировать тёмные участки на оригинале. Сканер с недостаточной ODmax вместо деталей изображения в темных областях выдаст чёрное пятно с шумом. Это один из важнейших параметров в спецификации, его указывают производители всех аппаратов для сканирования плёнки. Для его повышения конструкторы улучшают соотношение сигнал/шум. Для увеличения полезного сигнала можно увеличить время экспозиции (с уменьшением скорости сканирования) или повысить мощность лампы, а для снижения шума часто применяют многократное сканирование с последующим усреднением результата.

В итоге, формально ODmax практически у всех моделей в нашем обзоре превышает максимальную оптическую плотность слайдов. Но все ли модели достаточно хороши в этом смысле?

При сравнении по максимальной оптической плотности возникает несколько проблем. Ведь это не пороговая величина. Нельзя сказать, что слайд с OD = 3,4 на двух сканерах с ODmax = 3,8 и ODmax = 4,1 будет отсканирован одинаково. Скорее всего, у второй модели и детали будут лучше различимы, и шумов меньше. Причина осторожной оговорки в предыдущем предложении — вторая проблема: ни один производитель не раскрывает методику, по которой определяет максимальную оптическую плотность, а общепринятого стандарта измерения нет.

Изредка в характеристиках попадается значение «динамического диапазона». Это разница между оптическими плотностями самого светлого и тёмного участков. По понятным причинам динамический диапазон оригинала всегда меньше, чем его ODmax, но большинство производителей его не указывают.

А как же глубина цвета? Раньше параметр использовали для определения «класса» сканера: даже планшетные модели стоимостью несколько тысяч долларов обеспечивали глубину цвета 36 или 42 разряда (12 или 14 разрядов на канал), а топ-модели — 48. Сейчас это значение не так интересно — практически все модели выдают 48 разрядов. Насколько это соответствует реальности — отдельный разговор. Наличие соответствующей колонки в нашей таблице — скорее дань традиции.

«Быстрый» не всегда «первый»

Указываемая в спецификации скорость сканирования, измеряемая зачастую в миллисекундах на линию, практически бесполезна. Гораздо интересней знать, сколько секунд или минут уходит на сканирование изображения. Мы постарались выяснить именно эти данные.

Но производительность работы только частично зависит от скорости самого сканирования. Немало времени уходит на подготовку — установку оригиналов, прогрев лампы и предварительное сканирование, определение границ оригиналов и настройка параметров сканирования. На всех этапах большую пользу приносит продуманная конструкция сканера (например, одновременная установка многих оригиналов) и ПО (автоматический подбор параметров сканирования).

Чем кормить

Среди многих необычных возможностей Epson F3200 — встроенного цветного ЖК-экрана, сканирования на карты памяти без компьютера — для нас самой важной является способность сканировать пленки формата 4х5 дюймов

При сканировании непрозрачных оригиналов на планшетных сканерах не возникает сложных вопросов. А плёночные модели вообще с ними не работают. Исключения — Epson F-3200 (фото 10х15 см) и старшие модели Imacon (формат А4).

Рассказ о работе с прозрачными оригиналами интереснее. Для их установки в сканер рекомендуются специальные рамки-держатели. Но можно уложить плёнку и прямо на стекло, рискуя получить на изображении т. н. кольца Ньютона — эффект, возникающий из-за интерференции света в тонком слое воздуха вокруг точки касания плёнки и стекла. В сканерах Microtek кольца Ньютона устраняет E.D.I.T (Emulsion Direct Imaging Technology). Плёнка «подвешена» в рамке, между ней и ПЗС-линейкой нет стёкол. Сторонники технологии утверждают, что улучшается и разрешение сканирования (из-за устранения лишних стекол), а противники вспоминают о попадании в сканер пыли.

Ещё один интересный способ монтажа плёнок реализовала Imacon. Плёнка монтируется в гибкую магнитную рамку, которая фиксируется в сканере на цилиндрических направляющих, изгибается вместе с ней и приобретает вид части цилиндра. Система «виртуальный барабан» (так ее называет производитель) вполне может улучшить качество сканирования, хотя к барабанным сканерам, конечно, отношения не имеет.

Nikon LS-5000 с опциональным податчиком рулонной пленки — один из немногих способов сканировать неразрезанную пленку формата 35 мм

Все рассматриваемые сканеры умеют работать с 35-мм плёнками. Но для этого, как правило, требуются отрезки максимальной длиной 6 кадров. Многие пользователи (в основном, любители) хранят плёнку в рулоне и весьма расстроены необходимостью резать её на части. Но во всём мире фотоплёнку хранят полосками длиной 5-6 кадров в специальных конвертах-сливерах — именно поэтому производители не предусматривают сканирование плёнки в рулонах. Если все таки необходимо сканировать неразрезанную пленку, то помогут плёночные модели Nikon с дополнительным устройством подачи рулонов длиной до 40 кадров.

При сканировании больших объёмов плёнки очень полезна загрузка в сканер максимального количества кадров. Большинство плёночных сканеров воспринимают только одну полосу длиной 6 кадров. Планшетные способны на большее: среди формата А4 лидирует CanoScan 9950 — сразу 30 кадров (5 полос по 6 кадров), но лидеры — модели формата А3, сканирующие в один приём до 50 кадров.

Переходя к плёнке формата 120/220 (шириной 60 мм), заметим, что ценовая планка в категории плёночных сканеров высока. При ограниченном бюджете единственный выбор — универсальный планшетный сканер. А для плёнок большого формата (4х5 дюймов) цена вопроса поднимается до стоимости отечественного автомобиля. Спасением может стать Epson F-3200. Хотя он и не оснащён такими важными функциями, как настройка фокусировки или аппаратно-программная ретушь, стоит менее 700 долл. и, по мнению производителя, превосходит по качеству универсальные планшетные сканеры.

Производители плёночных сканеров предлагают большой набор устройств подачи оригиналов, которые можно приобрести отдельно. Пример — уже упомянутый податчик плёнки в рулонах или держатель для сканирования медицинских препаратов на стёклах.

Как подключать

Самый популярный в прошлом SCSI постепенно забывается — ни одна новая модель им не оснащена. Основная причина — заслуженный стандарт требует предварительной настройки, не допускает «горячего» подключения, толстые кабели и большие разъёмы также не способствуют хорошему настроению.

Сейчас фавориты сменились. Новые модели оснащаются либо USB-портом, способным работать в режиме Hi-Speed (480 Мбит/с), либо IEEE-1394 (400 Мбит/с и более; известен также под именем FireWire, которое является торговой маркой Apple Computer). Обсуждать их нет смысла: по удобству и скорости принципиальной разницы нет. Заметка обладателям не очень новых компьютеров с портами USB первой версии: номинальная скорость их работы 12 Мбит/с, при сканировании больших изображений производительность сканера снижается в несколько раз.

Прикладная научная фантастика

Крепнет экспансия технологии анализа изображений с целью автоматического устранения механических дефектов. Наиболее популярна разработка Applied Science Fiction (сейчас это подразделение Kodak — Austin Development Center).

Эмульсия на цветной плёнке прозрачна для ИК-излучения, зато ИК-свет прекрасно задерживается механическими дефектами на плёнке — пылью, царапинами и т. д. При использовании Digital ICE сканирование выполняется в два прохода. На первом (в ИК-свете) получаем «карту дефектов» с местами повреждения оригинала, на втором — изображение, которое ретушируется программными методами, и только там, где нужно. К сожалению, метод не работает со старыми ч/б негативами, т. к. кристаллы серебра, формирующие изображение, непрозрачны для ИК-лучей и воспринимаются сканером как дефекты.

В некоторых современных планшетных моделях применяется технология Digital ICE для фото. Система также основана на сравнении двух изображений, полученных при сканировании с лампами, освещающими фото под разными углами. В местах механических дефектов образуется теневой рисунок, меняющийся в зависимости от угла освещения, — ретушь выполняется именно здесь.

При первом знакомстве с результатами работы Digital ICE слова «Прикладная научная фантастика» (именно так переводится название фирмы-разработчика этой технологии) уже не кажутся преувеличением

Под управлением…

Программное обеспечение во многом определяет возможности сканера. Вспомните планшетные сканеры Heidelberg LinoScan, построенные на базе сканирующих механизмов UMAX, но ценой заметно выше. А отличались только одним — наличием в комплекте ПО LinoColor, предоставляющего мощные и удобные инструменты цветокоррекции в цветовой модели LCH.

Каждый производитель выпускает собственный драйвер. Мы решили не включать информацию о фирменном ПО в таблицу, поскольку знание имён бесполезно, а возможности ПО схожи. Среди типовых функций — контроль гистограмм (аналог Levels в Adobe Photoshop), тоновые коррекции с помощью кривых (аналог Curves), набор фильтров (подавление растра, повышение резкости), пакетное сканирование.

К сожалению, пока не стало стандартом полезное расширение пакетного сканирования — установка параметров сканирования одних изображений, пока сканер занят другими. Функция есть только в планшетных сканерах высшего класса.

Альтернатива фирменному ПО — программы независимых производителей. Зачастую продажа ПО — единственный для них источник дохода, а поскольку конкуренцию приходится выдерживать с бесплатным драйвером производителя, их продукция впечатляет. Самая известная — программа SilverFast от LaserSoft (до нескольких сотен долларов, в зависимости от модели). Многие производители сканеров включают SilverFast в комплект поставки, обоснованно считая это серьёзным преимуществом перед конкурентами. Эта программа поставляет в трех версиях. Самая простая – SilverFast SE. У нее неплохие возможности цветокоррекции, но некоторые функции отсутствуют. Среди них – возможность сканировать при глубине цвета в 48-бит, система управления цветом и др. Полнофункциональная версия называется SilverFast Ai. Для многих пользователей полезной станет версия SilverFast Ai с модулем цветового профилирования, в комплект которой включены цветовые шкалы стандарта IT8.7.

Автор выражает признательность сотрудникам представительств Canon, Epson, Nikon и Hewlett-Packard в Москве, компаний «Апостроф Принт», «Online Trade», «Графитек», «YAM International» и «НИССА Центрум» за помощь при подготовке статьи.

Барабаны не для народа

Многие молодые специалисты не знают, что легендарное качество барабанных сканеров определяется вовсе не наличием барабана. Просто вместо тысяч чувствительных элементов ПЗС-линейки используются всего три (по числу первичных цветов) фотоэлектронных умножителя. Чувствительность и уровень шума приборов значительно лучше, чем у ПЗС-элементов. А оптическая система, считывающая информацию из одной точки, а не с полосы, обеспечивает реальное разрешение, равное указанному.

Один из последних (а может быть, последний) барабанных сканеров производится в Японии компанией Dainippon Screen. Горизонтальный барабан в модели SG-8060P Mark II допускает монтаж оригиналов на площади 600х538 мм. Основные параметры (разрешение 12 000 dpi и макс. оптическая плотность 4,3D) впечатляют даже сейчас.

Алексей Шадрин (фотограф, Санкт-Петербург): «На мой взгляд, качество цифровой камеры определяется не столько разрешением, сколько физическим размером матрицы. Мой любимый жанр утончённого северного пейзажа требует особенной пластики, эта задача не под силу даже полноформатным (24х36 мм) цифровым камерам. Если бы я мог использовать камеру с матрицей размером хотя бы 6х9 см и ценой до 5000 долл., с радостью забыл про слайды».