Základy skenování, jaký vybrat skener

Co je to skener

Skener (anglicky scanner) je elektronické zařízení, které převádí grafickou informaci do elektronické, počítači srozumitelné podoby. V praxi většiny počítačových uživatelů je však skener synonymem pro zařízení sloužící k převodu obrázků do počítače (PC) za účelem jejich dalšího zpracování, uložení, tisku nebo zveřejnění.

Proč právě skener

S pomocí skeneru může uživatel digitálně zpracovávat a upravovat tištěné obrázky - např. fotografie a ty pak dále vkládat do textových či tabulkových dokumentů, posílat je elektronickou poštou (e-mailem), zveřejňovat na webu a díky vysoce kvalitním a cenově dostupným tiskovým technologiím dále tisknout. Ke skenerům Canon je pro tyto účely zdarma přibalen software k obsluze skeneru a elektronické editaci obrázků. Ten nabízí většinou i možnost tvorby elektronických fotoalb, které je možné ukládat na velkokapacitní záznamová média (např. na zapisovatelné CD nebo DVD disky). Pokud však uživateli možnosti úpravy obrázků nabízené tímto programem nestačí, může zakoupit softwarové nástroje, které používají ke zpracování grafických dat profesionálové. Jejich cena ovšem většinou několikanásobně převyšuje cenu skeneru a většině uživatelů budou plně dostačovat programy dodávané se skenerem.

Dalším programovým vybavením bývá většinou software pro převod naskenovaných dokumentů do textové podoby. Chce-li si uživatel archivovat novinový článek, či jakýkoli jiný textový dokument, může samozřejmě použít skener. Problém bývá však v tom, že dokument sejmutý skenerem je v počítači uložen v obrazovém formátu. To znamená, že dokument je rozdělen na množství bodů a pro každý z nich je definována jeho barva, jas a další parametry. Takový elektronický dokument umí sice počítač zobrazit, nelze jej však upravit v žádném textovém editoru (ani pokud předloha obsahovala text). Pro převod obrazového formátu do počítači srozumitelné textové podoby jsou určeny právě "OCR" aplikace. Převod však téměř nikdy není stoprocentně správný, a různé programy si s ním poradí s různou úspěšností. Canon dodává aplikaci, která umí rozpoznávat znaky s českou diakritikou. Není to zdaleka samozřejmou věcí všech OCR aplikací. Některé nepodporují české znaky vůbec, jiné lze rozpoznávání českých znaků "doučit", a ještě další umí všechna písmena naší neevropské abecedy již od programátorů. Nezanedbatelnou výhodou ukládání na text převedených dokumentů je kromě možnosti úpravy či hledání v textu rovněž skutečnost, že obrazové dokumenty jsou datově mnohem větší, než jejich textové podoby.

Typy skenerů

Kromě jednoúčelových zařízení, můžeme skenery rozdělit do několika základních kategorií podle způsobu jejich konstrukce.
• První z nich jsou skenery ruční, které jsou dnes víceméně již muzejní exponáty. Jedná se o pohyblivé zařízení (ne nepodobné větší počítačové myši), kterým uživatel obrazovou předlohu "přejede" a ta se převede do elektronické podoby. Jejich výhodou jsou především malé rozměry a nevýhodou naopak nízká kvalita a malá šíře snímacího mechanismu. Pomocí takových skenerů lze velmi obtížně sejmout předlohu větší než fotografie. Ruční skenery kladou rovněž nároky na způsob ovládání, neboť uživatel musí táhnout skener přes předlohu naprosto přesně a konstantní rychlostí.
• Druhou kategorií jsou protahovací skenery, které snímají dokument na podobném principu jako většina běžných faxových přístrojů (v nichž je vlastně jednoduchý skener vestavěn) - do vstupního zásobníku vložíme papír a ten je protažen snímacím mechanismem. Takové skenery jsou převážně určeny pro formát papíru nejvýše A4. Výhodou těchto zařízení jsou malé nároky na místo na stole a nevýhodou je nemožnost skenování z časopisu či knihy (protože jako předlohu lze použít pouze jednotlivé listy papíru, fotografie, karty apod).
• Nejrozšířenější kategorii skenerů pak tvoří stolní plošné skenery. Ty snímají předlohu, která je položena na skleněnou desku, přičemž pod touto deskou se pohybuje snímací mechanismus. Oba výše zmíněné typy mají snímací mechanismus uložen v těle skeneru. Plošné skenery jsou tudíž konstrukčně nejnáročnější a tedy i dražší, ale poskytují vysoce kvalitní výstup při snímání tištěných předloh. Jejich nevýhodou jsou větší nároky na místo. Plošné skenery se v masovém měřítku vyrábějí pro předlohy do formátu A4, méně potom pro A3.
• Jako předposlední kategorii skenerů si zmíníme skenery diapozitivů. To jsou obvykle mnohem dražší zařízení, než skenery plošné, neboť jejich úkolem je zvětšit předlohu o velikosti obrázku kinofilmu do vysokého rozlišení a vyžadují proto naprosto jinou technologii snímání. Někdy bývá zaměňován termín dia-nástavec pro plošné skenery se skenerem diapozitivů. Pomocí dia-nástavce pro plošné skenery však nelze převést do elektronické podoby předlohu o velikosti kinofilmu příliš kvalitně.
• Poslední kategorií jsou skenery bubnové, které se používají pro profesionální snímání.

Jak skener pracuje

V tomto oddíle se zaměříme opět na dnes nejrozšířenější skenery - skenery plošné. Uvedené zákonitosti však platí obecně pro jakékoliv snímání tištěných předloh.
• Nasvícení Dokument je nutné ve skeneru nejdříve nasnímat (nebo-li zaznamenat, zachytit). Základním požadavkem je dobré a rovnoměrné osvícení předlohy po celé její ploše. To zajišťovala u plošných skenerů donedávna tzv. "Chladná katodová lampa", neboli zářivka. Výhodou tohoto řešení je vysoká intenzita produkovaného světla, nevýhodou pak nerovnoměrné osvětlení (nejvíce světla je vyzařováno uprostřed). Aby byl tento nedostatek v co možná největší míře odstraněn, je zářivka obvykle doplněna systémem zrcadel, které vrací odražené světlo na místo, kde je ho potřeba. Novější řešení u tzv. CIS technologie využívá řadu luminiscenčních LED diod. Všechny použité diody jsou přirozeně stejné a to zaručuje maximální možnou stejnoměrnost osvětlení po celé šíři snímaného dokumentu. Osvětlovací a snímací mechanizmus se postupně posouvá po předloze a snímá jeden řádek za druhým.
• CCD Kombinace zářivka - optická soustava - snímací prvek CCD je klasická technologie, nazývaná CCD. Skenery vybavené tímto způsobem snímání jsou trochu dražší, choulostivější na poškození, ale mají lepší barevnou citlivost.
• CIS V poslední době přibývá na trhu množství skenerů s technologií osvitu "CIS". Nejedná se o nic jiného, než o dvě řady diod, jednu vysoce svítivých LED diod a řadu diod snímacích. Kladem jsou nižší výrobní náklady a tudíž nižší cena "CIS" skenerů, menší rozměry a větší odolnost. Nevýhodou je naopak nižší svítivost a citlivost (to se projeví například při snímání jemných barevných odstínů nebo třeba u silnější rozevřené knihy ve hřbetu).
• Převod informace Předloha je tedy patřičně nasvícena. Nyní vstupují do hry tzv. snímače (CCD nebo CIS). Snímač pracuje tak, že intenzita světla, které dopadá na jeho jednotlivé buňky je přeměněna na elektrický náboj o různé síle. Každý bod elektronické podoby obrazu je složen ze tří informací - intenzity tří základních barev - R (červená), G (zelená) a B (modrá). Každý bod snímané předlohy je tedy měřen třemi buňkami snímače - každá buňka pomocí speciálních filtrů vyhodnocuje jednu z uvedených barevných složek bodu. V plošných skenerech jsou použity tzv. řádkové CCD nebo CIS snímače, použitý snímač tedy určuje maximální možné optické rozlišení skeneru. Z výše uvedeného vyplývá, že kvalita skeneru je přímo závislá na kvalitě použitého snímače a počtu jeho buněk. v současné době většina plošných skenerů používá snímače s rozlišením 600 nebo 1200 dpi. Označení dpi (dot per inch) udává, kolik bodů je snímač schopen změřit na vzdálenosti jednoho palce (asi 2,5 cm). CCD snímač s rozlišením 600 dpi má tedy 1800 buněk (každý bod je snímán třikrát) na každých přibližně 2,5 cm. Plošný skener určený pro formáty A4 má přibližně 15 000 buněk. Skenery s udávaným rozlišením 1200 dpi mívají někdy snímací prvek s rozlišením 600 dpi. Pohybující se snímací mechanismus je schopen na dráze dlouhé jeden palec změřit 1200 řádek předlohy, takže výsledné optické rozlišení elektronické podoby obrázku z takového skeneru je oněch 600 x 1200 dpi. Obdobně skenery označené rozlišením 600 dpi mají někdy snímač s rozlišením 300 dpi, který snímá předlohu v 600 krocích (řádkách) na palec. Většina prodávaných skenerů umí dále softwarově upravit počet bodů na mnohem vyšší hodnotu, přičemž každý původně vyhodnocený bod rozdělí na několik dalších bodů a na kvalitě programového vybavení potom záleží, jak dobře si skener poradí s barevnými odstíny přidělenými novým bodům. Tento proces zvládá však i naprostá většina dobrých programů pro úpravu obrázků. Kvalitu výstupu ze skeneru primárně a zásadně určuje jeho optické rozlišení a tím i ostrost výsledného elektronického obrazu. Kromě počtu buněk na snímači jsme se zmínili také o jeho kvalitě. Ta je dána tím, jak věrně je schopen tento převodník obrazové informace na elektronickou reprodukovat barvy. Jednou vlastností, ze které je částečně patrná výsledná kvalita barevného podání, je barevná hloubka. Ta udává, kolik možných hodnot může mít elektrický náboj produkovaný jednotlivými buňkami snímače. Je udávána v "bitech" a větší číslo udává věší počet barev, který je schopen skener rozeznat. v praxi se u barevných skenerů setkáme s hodnotami 24 až 48 bitů. Dalšími činiteli, které ovlivňují barevné podání obrázku při jeho dalším zpracování, je skutečná kvalita snímače, kterou žádný výrobce neuvádí, věrnost barevného podání monitoru a rovněž kvalita tiskárny, na které případně upravený dokument uživatel tiskne.

Jaký skener vybrat

• Pro doma a kancelář Při rozhodování o nákupu skeneru je nutné brát v patrnost především to, co bude od tohoto zařízení uživatel očekávat a k jakému účelu jej bude převážně používat. Dalším hlediskem bude velmi pravděpodobně jeho cena a možnost technické podpory a servisu. Naprosté většině domácích i kancelářských uživatelů bude pro zpracování grafických i textových předloh dostačovat rozlišení 1200 x 2400 dpi, které dnes nabízí většina modelů. Standard se posová stále vzhůru a dnes můžeme říci, že Canon má standard na úrovni rozlišení 4800 x 9600 dpi. Při zvažování budoucího využití je též nutné brát v úvahu skutečnost, že obrázky s vyšším rozlišením zaberou mnohem více místa v paměti počítače i na pevném disku a pro jejich svižné zpracování je zapotřebí odpovídající hardwarové vybavení - nelze stanovit pravidla (každý software pro zpracování obrázků má své minimální požadavky na hardware počítače), ale platí zde zásada "čím výkonnější mám procesor a grafickou kartu, tím dříve budu s prací hotov". Rychlost práce však kromě počítače ovlivňuje právě skener. Většina našich přístrojů snímá předlohu o velikosti formátu A4 v rozmezí 20-30 sekund. Před vlastním snímáním je však obvykle nutné podle náhledu dokumentu nastavit oblast snímání a korekce - náhled skener zvládne zhruba za polovinu uvedené doby. Pokud plánujete skenovat desítky stran denně, velkým pomocníkem vám bude rychlý skener s rychlým rozhraním (např. Canon DR1210C), který zabírá na stole sice více místa, ale s předlohou formátu A4 je hotov za 10 vteřin a to z podavače originálů.
• Jaký zvolit způsob připojení k PC Při výběru je rovněž nutné brát ohled na způsob připojení skeneru k počítači. Dnešním standardem jsou rozhraní USB či SCSI. USB skener lze připojit k počítači, jenž je vybaven odpovídajícím konektorem, který je v posledních letech již téměř standardním vybavením PC. Do některých starších počítačů je možné pořídit kartu s USB porty, která však přijde uživatele na dalších 200 až 300 Kč. SCSI skenery jsou určeny pro připojení k SCSI rozhraní, které většina domácích a kancelářských počítačů implementováno nemá. SCSI a USB rozhraní umožňují výrazně rychlejší komunikaci mezi skenerem a počítačem, což ve svém důsledku rovněž urychluje práci při snímání dokumentů ve vysokých rozlišeních či větších formátů (A3).
• Ovládání Nezanedbatelným hlediskem při výběru je též způsob, resp. jednoduchost ovládání. Skener je veskrze užitečné zařízení, ale pokud bude přístup k různým funkcím decentralizovaný, komplikovaný a neergonomický, elán a nadšení uživatele pravděpodobně brzy pohasne. Originální řešení nabízí například skener Canon 4400F se sedmi ovládacími tlačítky přímo na skeneru pro nejčastěji používané funkce.