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从C－550 Lanovia扫描义深入理解xy平台扫描仪

近两年来，高档平台式扫描仪制造厂商已经移向相对新型和更高层次的扫描技术，这种技术称为xy扫描技术。我们知道，扫描仪扫描图片的质量取决其动态扫描范围（阴影细节）、比特（层次）和分辨率，xy扫描技术则是为解决人们对扫描仪分辨率要而发展起来的一种新技术。 一、C-550Lanovia xy扫描仪 C-550Lanovia扫描仪是富士公司生产的xy平台式扫描仪，此扫描仪的位深48bit、扫描幅面为A3＋，采用8000像素三色线性CCD，光学分辨率为5000dpi,内插分辨率可达10000dpi，并具有X、Y轴变焦距扫描功能。通过三重螺杆控制扫描头移动位置，扫描头能在扫描区域内纵横（X、Y轴）移动，令每一个原稿都能在最佳分辨率的位置下扫描。变焦技术利用CCK整个宽度向原稿对焦，所以每一个原稿不论尺寸大小或是在原稿台上的位置皆能以最佳的分辨率下进行扫描。 其扫描仪具有平压式，固定不动的原稿台，最大扫描面积为470×350mm，一次可容纳多达100张的35mm透射片。平压式的原稿台配合移动式的扫描头设计，可以处理过大的原稿和不规则的三维实物，同时自动对焦功能使机器能扫描已装校的原稿，它还可以扫描多种类原稿，包括连续调、印刷品、线条稿及分色片等。利用专用的载片架，使用者可以预先设置多张原稿，以加快换稿的时间。每一帧槁架都附有编号，方便软件在扫描时自动识别。它的驱动软件是C－Scan，它的操从而提升产品结构作界面和色彩技术与富士公司其它高档滚筒式扫描仪类似，具有后台业功能，可以一边在屏幕上处理已扫描的预视图像，一边让扫描仪扫描其它原稿。这种图像与扫描并行，并能进行批扫描和以简图显示的工作方式，能节省时间，提高生产效率。C－Scan不仅具有丰富的色彩功能，如控制层次、颜色、清晰度（USM）及种印刷参数，对图像进行最佳调整，还有去纹和线条稿处理功能，同时使用C－Dot软件还可以直接扫描分色图片。将其放在原稿台上任一位置的每一个原稿都能在最佳分辨率的位置下扫描性能，可以处理过大的原稿和不规则的三维实物，这是什么原因？因为采用了xy扫描技术。为什么采用了xy持描方式就具有此非xy扫描仪不具备的性能呢？下面我们从非xy扫描仪和xy扫措仪的区别来说明。 二、xy扫描仪的特性 xy扫描技术提供了对放置在扫描台上任何位置的图像能得到相同分辨率质量的能力。它的“拼合能力”（扫描长条问拼合）使得平台扫描仪可以跟能对大原稿进行高分辨率扫描的滚筒扫描仪媲美。平台扫描仪的这些功能都来源于其移动部件能同时在x（水平）方向和y（垂直）方向移动的结果，而只能在x方向上移动的非-xy平台型扫描仪则无此能力。 严格地说，这是xy扫描仪的成像传感器能同时在Xy方向上移动。实际上，随着研究的深入和物理学中运动的相脾脏原理，目前所研究成的xy扫描仪采用了不同的方法来完成成像传感器在xy平面内的相对运动。为了进一步说明xy扫描仪的独特特性，下面先介绍一些基本知识。 1．传感器和图片分辨率。扫描仪由许多重要的组件构成就能够很好的额分别出分析仪还是济南试金实验机，最重要的是成像传感器和有关的光学系统。滚筒式扫描仪通常用光电信增管（PMTs）作为成像传感器，而平台型扫描仪则采用电荷耦合器件（CCD）技术。目前，扫描仪的研制已向CCD技术移动，从而使得目前制造的以CCD为成像传感器的平台扫描仪，无论在光学分辨率还是在层次再现方面，都已经和采用光电信增管的滚筒式扫描仪十分接近了。 2．光学分辨率。我们知道光学分磷率由扫描仪传感器系统决定。这是授为从连续调原稿、线条原稿、反射或刘原稿透射的携带原稿住处的光是潮扫描仪的成像传感器接收，这些带有原稿信息的光被传感器转变成电信号再经参数模转换器转换成数字数据比特，我们称其为图像的元素或像素。 所以，无论是非一xy还是xy扫描仪，扫描仪的光学分辨率基本上是由其光学系统确定，它由各扫描仪的成像传感器离散取样形成确定。光学分辨率可以由下式定义： CCD元素数／扫描宽度卜方向］（in）＝光学的分辨率 3．内插分辨率。内插分辨率是扫描仪使用光学传感器高分辨扫描后，再通过数学技术经过软件插值法得到的。内插软件根据数学公式重新对扫描图像取样，平均扫描图像数据点，在原始数据间插入焊管新像素。震动盘事实上，插值数据没有“真正”增加图像细节，反而平滑了图像细节，使得图像看起来比没有经过内插的图像更模糊。插值法使分辨率提得越高，则图像的质量就越差。 对于非一xy扫描仪来说当扫描图像需要的分辨率较高而扫描仪的光学分辨率能力达不到时就要进行分辨率内插，例如，如果扫描仪的分辨率是600dPi，在给定原稿大小和需要得到700dpi的扫描时，则必须通过扫描仪的软件内插和产生额外像素。 xy－缩放扫描仪能随原稿的大小改变它们的光学分辨率，所以它们需要内插改变分辨率以适应大原稿，拼合Xy扫描仪应用内插匹配沿CCD排列方向垂直于CCD排列间的分辨率。对各类扫描仪而言，内插的类型是可以自定义的，然而，扫描仪是否需要内插取决于其扫描光学分辨率。如果扫描仪能通过光学方法达到需要的分辨率，它不必再经过内插提高分辨率，否则，扫描仪必须通过内插达到所需要分辨率。为了更好地理解非xy扫描仪和xy扫描仪间的差别，我们需要考虑非－xy扫描仪是如何收集图像数据的。第一台平台型扫描仪有一个透镜位于CCD的前面，其覆盖了扫描仪的平台宽度。这种技术使此扫描仪仅有一种光学分辨率，光学系统仅能沿X方向移动，这类扫描仪的缺点是，这种技术具有对更高分辨率需内插的固定光学分辨率，和扫描原稿台边缘扫描质量降低的不足。 平台型扫描仪的第二代拥有覆盖不同宽度的多个透镜，即有与扫描仪全部宽度、l／2和1／4宽度相对应的透镜，这些透镜给出了扫描仪三种不同的光学分辨率，光学系统仍然仅仅在X方向能移动。这种技术解决了小尺度原件的光学分辨率问题，但是对于大尺度原稿而言，仍然采用宽现清关服务场。 低分辨率透镜，从而在扫描放置位于原稿台边缘原稿时。扫描图像的质量仍是个问题。即只有在高分辨透镜扫描范围处才能成高分辨率像，我们称此区域为最优扫描区。 4．xy运动。每个扫描仪厂商有其自身的方法使扫描仪具有xy运动扫描的方法，总的说来，目前这种运动主要通过下列方法来完成的：①在X方向移动原稿台和在y方向移动传感器；②在x和y方向移动传感器而原但从全生命周期内的综合本钱考量稿台不动。 xy扫描仪能在整个原稿台的不同区域扫描得到相同分辨率的图像，这一特点使Xy扫描仪能高分辨率地扫描细小原稿。 5．z向变焦。改变聚焦于原稿台的多透镜光学系统的焦距或变焦透镜的焦距，达到能同时改变扫描面积和光学分辨率。对于小原稿，在xy扫描中使用透镜的变焦功能及借助CCD和透镜可以横穿过原槁平台的特性，就解决了原稿台边缘处原稿的扫描问题。对大原稿而言，只要移远透镜覆盖什么原因？因为采用了xy扫描技术。 为什么采用了xy描方式就具有此非xy扫描仪不具备的性能呢？下面积们从非xr扫描仪和xv扫描仪的区别来说明。 二．xy扫描仪的特性 xy扫描技术提供了对放置在翻措台上任何位置的图像能得到相同分辨率质量的能力。它的‘拼合能力’(扫住宽度，则仍能得到有限的分辨率。透镜移远降阔呢败的光刻相吻附近扩大CCD元的覆盖宽度）和扫描中原稿突变角度通过透镜组而引Wgu。 6．图像拼合。拼合是Xy平台扫描仪真正独具的功能，拼合帮助xv扫描仪以最大分辨率扫描放置于扫描仪原稿台无论何处的、任何大小的原稿的裁剪图片区域。由于成像传感器在x和y方向上扫描被成像图片区域，所以传感器始终以高分辨成像的方式扫描收集条带内的图像数据。然后，软件没有像素重叠地拼合数据条带得到正确分辨率的扫描图片。 拼合允许一些xy扫描仪进行高分辨率地扫描大幅艺术作品，ZX2，sin以下艺术作品一般不采用具有较高分辨率的拼合扫描仪扫描。一些Xy扫描仪每次扫描都采用缝合功能，而另外一些则选择性地采用拼合扫描。仅仅具有拼合功能的Xy扫描仪能完成下列工作：①在原稿台上任意位置以同一最佳分辨率扫描任何大小的原稿；②可在原稿台下面任一位置确定光学扫描中心；③无论大原稿的何处边缘区域或位于原稿台边缘的小原稿扫描像都不产生锐度失；④一次能扫描70张35mm底片。 7．3D扫描。有一些xy系统具有三维扫描功能，此功能决定于扫描原稿台是否运动，如果xy扫描是通过原打码机稿台移动来达到的，则此类扫描仪不具备对三维物体清晰扫描成像的功能。所以，具有三维扫描功能的xy扫描仪的原稿台是固定的。 （作者单位：无锡轻工大学计算科学与信息传播系）