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informatik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Scantechnicken --


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Trotz der vielen Arten von Scannern arbeiten fast all nach dem selben Prinzip.
Zuerst wird die Bildvorlage beleuchtet. Das einfallende Licht wird von der Vorlage
mehr oder weniger stark reflektiert. Dunkle Stellen \"saugen\" den Lichtstrahl auf, helle Stellen werfen ihn zurück. Die Reflexion wird dann an lichtempfindliche, elektronische Bauteile geleitet. Dazu werden Stablinsen benutzt, damit einfallendes Streulicht das Ergebnis nicht verfälscht. Die elektronischen Bauteile, CCD´s (Charge Coupled Devices), geben in Abhängigkeit von der Intensität des Lichteinfalls einen Wert an den Rechner weiter, der daraus die Helligkeit des Bildpunktes bestimmt.
Die meisten Farbscanner basieren im Prinzip auf der Weiterentwicklung des Graustufenscanners. Derzeit werden drei Technologien bei der Digitalisierung angewandt.
Das scannen mit

- Filter
- Fluoreszenzlampen

- Prismen


3.1. Filter:

Beim Farbfilterverfahren wird die Vorlage in drei Scandurchgängen mit weißem Licht beleuchtet, und in jedem Durchgang wird den CCDs ein anderer Farbfilter vorgesetzt (Rot, Grün und Blau). So erhält man die Farbanteile jede einzelnen Punktes für Rot, Grün und Blau. Dieses additive Farbmodell entspricht der Darstellungsweise der Bildpunkte auf dem Monitor. Additiv bedeutet, daß 100 Prozent jeder Grundfarbe Weiß ergibt. Es gibt nur wenige Scanner, die mit diesem Verfahren arbeiten, daß auch sehr langsam ist. Vor der CCD-Zeile ist eine aufwendige Mechanik positioniert.


3.2. Fluoreszenzlampen:

Beim zweiten Verfahren werden anstatt der Filter drei farbige Fluoreszenz-Lampen eingesetzt, die den entsprechenden Farbanteil der Vorlage reflektieren. Wegen der zeilenweise Abtastung ist nur ein Scandurchgang notwendig. Mit der Farbtrennung durch RGB-Lichtquellen wird neben der Verringerung des Farbversatzes auch eine optimierte Scangeschwindigkeit erreicht.



3.3. Prismen:

Im dritten Verfahren arbeitet der Scanner mit einer weißen Lampe, deren Licht von der Vorlage reflektiert durch ein Prisma führt und in seine Rot-, Grün- und Blau-Anteile zerlegt wird. Drei verschiedene Reihen mit CCDs fangen gleichzeitig die drei Farbanteile auf. Diese Technologie liefert gute Ergebnisse, da keine Verluste Farbverfälschungen der Lampen oder Filter auftreten können. Dieses Verfahren ist zwar technisch aufwendiger dafür ist nur ein Scandurchgang erforderlich und somit zeitsparender.
3.4. CCDs (Charge Coupled Devices) und Dpi-Wert

CCD-Sensoren sind elektooptische Bauteile, die den ankommenden Lichtstrom in Form einer Ladung in einem Kondesator festhalten. Diese wird durch eine Treiberschaltung von Element zu Element bis zu Auslesestation am Ende der Zeile übertragen. CCDs sind auf einem Baustein herstellbar. Mit der Verbesserung dieser Technik wurde eine immer größere Anzahl von Elementen je Zeile möglich, so daß man heute die Breite einer A4-Seite mit einer Zeile abgetastet. Der mechanische Aufbau eines Scanners wird dadurch stark vereinfacht. Im Vergleich zum Trommelscanner ergeben sich jedoch auch einen Reihe von Nachteilen. Vor allem durch die Abtastung einer großen Anzahl von Einzelsensoren, die unterschiedliche Empfindlichkeiten und Kennlinien haben.
Die Dichte der CCDs bestimmt den maximalen Dpi-Wert, mit dem der Scanner die Vorlagen lesen kann. Sind auf einer Länge von einem Zoll 300 solcher Sensoren angeordnet, so erreicht dar Scanner eine maximale Auflösung von 300 dpi. Eine Vorlage wird demnach Punkt für Punkt erkannt, jeder Punkt wird digitalisiert und auf dem Monitor dargestellt. Durch alle möglichen Tricks versucht man, immer höhere Dpi-Werte zu erreichen.

 
 




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