Лекция №1 Сканеры

advertisement
Лекция №1
Сканеры
Ска́нер (англ. scanner) — устройство, выполняющее преобразование изображений в цифровой
формат — цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии
называется сканированием.
Ещё одно определение (не общепринятое):
Сканер — устройство, которое при помощи АЦП создаёт цифровое описание изображения
внешнего для ЭВМ образа объекта и передаёт его посредством системы ввода/вывода в ЭВМ.
Сканирование — это процесс оцифровки изображений, иными словами, перевод
его в компьютерный вид. Ранее данная область была уделом только
профессионалов. Однако технический прогресс позволил сканировать
изображения и рядовому пользователю.
2. Классификация по способу считывания
Определяющим фактором для классификации сканеров является способ перемещения
считывающей головки сканера и бумаги относительно друг друга. В настоящее время все
известные сканеры о этому критерию можно разбить на два основных типа: ручной (hand-held) и
настольный (desktop). Тем не менее, существуют также комбинированные устройства, которые
сочетают в себе возможности настольных и ручных сканеров.
2.1 Ручные сканеры
В основу работы ручных сканеров положен процесс регистрации отраженных лучей
светодиодов от поверхности сканируемого документа. Для того чтобы ввести в компьютер какойлибо документ при помощи этого устройства, надо без резких движений провести сканирующей
головкой по соответствующему изображению. Таким образом, проблема перемещения
считывающей головки относительно бумаги целиком ложится на пользователя. Равномерность
перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения.
В ряде моделей для подтверждения нормального ввода имеется специальный индикатор. Ширина
вводимого изображения для ручных сканеров не превышает обычно 4 дюймов (10 см).
Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую "склейку" вводимого
изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно вводимых его частей. Благодаря
этому, при помощи ручного сканера невозможно ввести изображения даже формата А4 за один
проход.
К основным достоинствам такого типа сканеров относятся: Низкая стоимость. Поскольку в
ручных сканерах в качестве позиционирующего модуля выступает пользователь, отпадает
необходимость в этом дорогом элементе; Портативность. С появлением ручных сканеров,
подключаемых к параллельному порту, их можно использовать как с настольными, так и с
портативными компьютерами; Сканирование книг без их повреждения. С помощью ручного
сканера можно отсканировать книгу, не сгибая и не разрывая ее. Это особенно важно при
сканировании стринных книг или древних манускриптов.
2.1.1 Устройство сканирования штрих-кодов
Одной из разновидностей ручных сканеров является устройство сканирования штрих-кодов.
Широкое использование штриховых кодов было обусловлено необходимостью обеспечить
автоматизированный ввод информации в компьютерные системы управления, который отличался
бы высокой надежностью, простотой и экономичностью.
Для считывания и предварительной обработки штрихового кода требуются сканер и декодер
(выполненный как отдельное устройство или совмещенный со сканером).
2.1.2 Ручные лазерные сканеры
Ручные лазерные сканеры, предназначенные для POS- приложений, имеют рабочую зону до 20110 см, а сканеры для специальных приложений поддерживают сканирование на расстояниях до
10 м. Лазерные сканеры просты и удобны, интуитивно понятны в использовании. Узкая полоса
лазерного излучения хорошо видна, что помогает легко позиционировать устройство. Такие
сканеры эффективно работают как в POS-приложениях, так и в системах управления товарными
потоками и складами.
2.1.3 Ручные фото-сканеры
Ручные фото-сканеры (image-сканеры) являются разновидностью CCD-сканеров. Отличие
состоит в том, что фото-сканеры оснащены такой же CCD-матрицей, какой оснащаются
видеокамеры и цифровые фотоаппараты. Фото-сканер считывает полностью весь образ кода,
поэтому сканер не нужно ориентировать специальным образом относительно штрихового кода.
Это упрощает работу оператора. Однако стоимость фото-сканеров значительно превышает
стоимость линейных CCD-сканеров и некоторых моделей лазерных сканеров.
2.2 Настольные сканеры
В России модели среднего класса (настольные офисные сканеры документов) в силу своей
универсальности являются наиболее часто используемым типом сканерного оборудования.
Настольные сканеры называют и страничными, и. планшетными, и даже авто сканерами. Такие
сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5 на 11 или 8,5 на 14 дюймов. Они
выпускаются со SCSI или скоростными видео- интерфейсами, обычно допускают сканирование с
планшета или с использованием интегрированного устройства автоподачи документов.
Существуют три разновидности настольных сканеров: планшетные (flatbed), рулонные (shett-fed) и
проекционные(overhead).
2.2.1 Планшетные сканеры
Планшетные сканеры при внешней простоте являются весьма интересными и довольно
сложными опто-электронно-механическими устройствами.
Основным отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается
относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Понятно, что рассмотренная конструкция
изделия позволяет сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги.
Оптическое разрешение настольных сканеров регулируется в диапазоне 100-800 dpi. Скорости
сканирования достигают 64 страниц в минуту. На планшетных настольных сканерах можно
сканировать неразброшюрованные документы, книжные страницы, документы нестандартного
размера или полиграфического исполнения. При условии непревышения рекомендованных
дневных нагрузок (приблизительно 5 часов сканирования в день) среднее время между отказами
для старших моделей настольных скоростных сканеров составляет около трех лет (при этом в
зависимости от модели после сканирования каждых 100-200 тысяч страниц потребуется замена
расходуемых элементов - consumables).
Планшетные сканеры в свою очередь классифицируются
на однопроходные или трехпроходные.
Раньше для цветного сканирования приходилось использовать
трехпроходную технологию То есть первый проход с красным
фильтром для получения красной составляющей, второй - для
зеленой составляющей и третий - для синей. Такой метод имеет
два существенных недостатка: малая скорость работы и проблема
объединения трех отдельных сканов в один, с вытекающим
отсюда не совмещением цветов.
Решением стало создания True Color CCD, позволяющих
воспринимать все три цветовые составляющие цветного
изображения за один проход.
Схема для трехпроходного сканера
True Color CCD является стандартом на данный момент и в мире
уже никто не выпускает трехпроходные сканеры. Однопроходные
сканеры используют одну из двух подсистем для получения
данных о цвете изображения: некоторые используют ПЗС со
специальным покрытием, которое фильтрует цвет по
составляющим, другие используют призму для разделения цветов.
Cейчас на рынке нет трехпроходных сканеров. Аналогично в свое
Схема для однопроходного сканера
время прекратили существование черно-белые планшетные
сканеры.
Три составляющие планшетного сканера оказывают решающее воздействие на результат сканирования:
оптико-электронная система, TWAIN-модуль и интерфейс.
2.2.1.1 Оптико-электронная система
Состоит из сканирующей каретки с источником света, фокусирующего объектива или линзы, прибора с
зарядовой связью и аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Остановимся подробнее на приборе с
зарядовой связью - CCD-матрице (Charge Coupled Device - датчики с зарядовой связью). Точная
цветопередача при сканировании цветных изображений происходит путем разделения сканируемого цвета
по трем основным составляющим-цветам: красному (Red), зеленому (Green) и синему (Blue). В
трехпроходных сканерах CCD-матрицы воспринимают показатели светового потока только одного цвета,
поэтому каждый цвет из RGB сканируется за отдельный проход. В современных однопроходных сканерах
CCD-матрица состоит из трех параллельных линеек приемных ячеек (технология Single Pass), что позволяет
производить сканирование изображения за один проход каретки. Технология Single Pass позволяет добиться
наиболее точного совмещения цветов изображения, а также значительно снизить само время сканирования.
Количественные характеристики CCD-матрицы позволяют определить оптическое и математическое
разрешения сканера. Один из важнейших параметров матрицы - уровень производимого ею шума. Высокий
уровень "шумности" крайне отрицательно влияет на качество сканирования, сокращая динамический
диапазон и число разрядов с действительно полезными данными. Именно по этой причине сканеры с CISматрицей (Contact Image Sensor - контактные датчики изображения) мало пригодны для полноцветного
сканирования. Допускаемый уровень шума CCD-матриц сканеров SOHO-сектора - 3-4mV.
Источник света: В старых разработках - обычная флуоресцентная лампа (родственна обычным лампам
дневного света). Как лампа влияет на результат сканирования? Достаточно очевидно - при изменении
характеристик источника освещения оригинала изменяется падающий на принимающую матрицу световой
поток, несущий информацию о сканируемом оригинале. Если свойства лампы за 2-3 месяца работы
изменяются "до неузнаваемости" - говорить о правильной цветопередаче сканера уже не приходится.
Вообще, характеристики светового потока меняются даже при прогреве сканера.
2.2.1.2 Программная часть
Современные программы, работающие под Windows, общаются со сканером через поставляющуюся с ним
в комплекте специальную программу - TWAIN-модуль (на Macintosh модуль сканирования выполняется как
Plug-In для Photoshop). Собственно, благодаря TWAIN-модулю пользователь способен управлять на экране
монитора процессом сканирования. Все программы, поддерживающие стандарт TWAIN (таковы все
известные программы, как графические, так и OCR), в теории должны работать с любым поддерживающим
его сканером (таковы все современные сканеры). На практике некоторые программы распознавания
русского текста могут не работать со сканером, с которым предварительно не тестировались
разработчиком. ВАЖНО: поскольку TWAIN-модуль сканера является обычной программой, эта программа
может не работать под некоторыми операционными системами вообще. Здесь справедлив общий закон
"качества драйверов" - драйверы неведомого производства работают не очень надежно, и с выходом
очередной версии Windows для нормальной работы понадобится новый драйвер. Некоторые полезные
свойства, не всегда встречающиеся в TWAIN-модулях:









возможность автоматического определения настроек сканирования.
окно предварительного просмотра с выбором сканируемого участка и отображением результата
производимых настроек и коррекции изображения в реальном времени.
плавные регулировки яркости, контрастности, гамма-коррекции.
выбор точек чёрного и белого, желательно и "пипеткой" и заданием значения.
фильтр подавления печатного растра, многоуровневый или настраиваемый.
инверсия (негатив) и отражение (переворот) оригинала.
встроенная система цветосинхронизации с набором профилей, позволяющая скорректировать
сканируемое изображение под конкретное устройство вывода или преобразовать его в CMYK.
возможность сканирования через сеть.
разнообразные встроенные в драйвер фильтры коррекции резкости и подчёркивания границ
изображения. Уступают имеющимся в Adobe Photoshop (исключение - программа LinoColor
сканеров Linotype-Hell).
Функциональные возможности, встречающиеся в профессиональных моделях:






тональная коррекция раздельными по RGB/CMYK кривыми , раздельно в светах, тенях и полутонах.
компенсация "цветового сдвига" оригинала, численным заданием вычитаемого цвета или указанием
образцового цвета, который должна иметь указанная оператором точка изображения после
сканирования.
автоматическое вычитание цвета фотоплёнки слайда (не заменяет собой компенсацию цветового
сдвига ввиду возможных собственных искажений цвета на слайде, но и не повредит).
возможность пакетного и группового сканирования, автоматическое распознавание слайдов в
рамках.
выполнение цветоделения с заданием соответствующих профилей и параметров печати.
Издательские пакеты обычно сложнее в настройке цветоделения, но выполняют его качественнее,
чем драйвер сканера (исключение - программа LinoColor сканеров Linotype-Hell. Но и обходится
она в настоящие деньги).
фильтр подавления печатного растра с возможностью тонкой настройки оператором.
2.2 Рулонные сканеры
Рулонные сканеры представляют собой монохромные устройства, предназначенные главным образом для
ввода документов в машину, их факсимильной передачи и оптического распознавания символов OCR
(Optical Character Recognition) Работа рулонных сканеров происходит следующим образом: отдельные листы
документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Таким
образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, уже относительно нее перемещается
бумага. Понятно, что в этом случае сканирование страниц книг и журналов просто невозможно. Для
удобства работы рулонные сканеры обычно оснащаются устройствами для автоматической подачи
страниц.
2.3 Проекционные сканеры
Третья разновидность настольных сканеров — проекционные сканеры, которые напоминают
своеобразный проекционный аппарат (или фотоувеличитель). Вводимый документ кладется на поверхность
сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается
только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность
сканирования проекций трехмерных изображений. Упоминаемый выше комбинированный сканер
обеспечивает работу в двух режимах: протягивания листов (сканирование оригиналов форматом от
визитной карточки до21,6 см) и самодвижущегося сканера. Для реализации последнего режима сканера
необходимо снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно протягивают бумагу, служат для
передвижения сканера по сканируемой поверхности. Хотя понятно, что ширина вводимого сканером
изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата А4), однако в самодвижущемся режиме
можно сканировать изображение с листа бумаги, превышающего этот формат, или вводить информацию со
страниц книги.
Лекция № 2
3 Классификация по типу вводимого изображения
По данному критерию все существующие сканеры можно подразделить на черно-белые и цветные. Чернобелые сканеры в свою очередь могут подразделяться на штриховые и полутоновые (“серые”). Однако,
полутона изображения могут также эмулироваться. Итак, первые модели черно-белых сканеров могли
работать только в двухуровневом (bilevel) режиме, воспринимая или черный, или белый цвет. Таким
образом, сканироваться могли либо штриховые рисунки (например, чертежи), либо двух тоновые
изображения. Хотя эти сканеры и не могли работать с действительными оттенками серого цвета, выход для
сканирования полутоновых изображений такими сканерами был найден. Псевдополутоновой режим, или
режим растрирования (dithering), сканера имитирует оттенки серого цвета, группируя, несколько точек
вводимого изображения в так называемые gray-scale-пиксели. Такие пиксели могут иметь размеры 2х2 (4
точки), 3х3 (9 точек) или 4х4 (16 точек) и т.д. Отношение количества черных точек к белым и выделяет
уровень серого цвета.
Полутоновые сканеры используют максимальную разрешающую способность, как правило, только в
двухуровневом режиме. Обычно они поддерживают 16, 64 или 256 оттенков серого цвета для 4-, 6- и 8разрядного кода, который ставится при этом в соответствие каждой точке изображения. Разрешающая
способность сканера измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения — dpi(dot per inch).
Если в первых моделях сканеров разрешающая способность была 200—300dpi то в современных моделях
это, как правило, 400, а то и 800 dpi. Некоторые сканеры обеспечивают аппаратное разрешение 600х1200
dpi. В ряде случаев разрешение сканера может устанавливаться программным путем в процессе работы из
ряда значений: 75, 1 150, 200, 300 и 400 dpi.
3.1 Черно-белые сканеры
Сканируемое изображение освещается белым светом, получаемым, как правило, от флуоресцентной
лампы. Отраженный свет через редуцирующую (уменьшающую) линзу попадает на фоточувствительный
полупроводниковый элемент, называемый прибором с зарядовой связью ПЗС (Change- Coupled Device,
CCD), в основу которого положена чувствительность проводимости p/n-перехода обыкновенного
полупроводникового диода к степени его освещенности. На p/n-переходе создается заряд, который
рассасывается со скоростью, зависящей от освещенности. Чем выше скорость рассасывания, тем больший
ток проходит через диод.
Каждая строка сканирования изображения
соответствует определенным значениям
напряжения на ПЗС. Эти значения напряжения
преобразуются в цифровую форму либо через
аналого-цифровой преобразователь АЦП (для
полутоновых сканеров), либо через компаратор
(для двухуровневых сканеров). Компаратор
сравнивает два значения (напряжение или ток)
от ПЗС и опорное (рис. 1), причем в зависимости
от результата сравнения на его выходе
формируется сигнал 0 (черный цвет) или 1
(белый). Разрядность АЦП для полутоновых
сканеров зависит от количества
Блок-схема черно-белого сканера
поддерживаемых уровней серого цвета.
3.2 Цветные сканеры
По мере роста популярности и доступности сканеров, рынок все больше поворачивается в сторону цвета.
Сегодня почти все современные планшетные сканеры - цветные, и даже персональные постраничные
сканеры развиваются в том же направлении.
3.2.1 Сканеры с вращающимся RGB - фильтром
В настоящее время существует несколько технологий для получения цветных сканируемых изображений.
Один из наиболее общих принципов работы цветного сканера заключается в следующем. Сканируемое
изображение освещается уже не белым цветом, а через вращающийся RGB-светофильтр. Для каждого из
основных цветов (красного, зеленого и синего) последовательность операций практически не отличается от
последовательности действий при сканировании черно-белого изображения. Исключение составляет,
пожалуй, только этап предварительной обработки и гамма-коррекции цветов, перед тем как информация
передается в компьютер.
В результате трех проходов сканирования
получается файл, содержащий образ изображения
в трех основных цветах — RGB (образ
композитного сигнала). Наиболее существенным
недостатком описанного выше метода является
увеличение времени сканирования в три раза.
Блок-схема цветного сканера с вращающимся RGBфильтром
3. Основные технические
параметры сканеров
3.1 Разрешающая способность
Разрешающая способность, или разрешение, - один из наиболее важных параметров, характеризующих
возможности сканера. Самая распространенная единица измерения разрешающей способности сканеров количество пикселов на один дюйм (pixels per inch, ppi). Не следует отождествлять ppi c более известной
единицей dpi(dots per inch - количество точек на дюйм), которая используется для измерения разрешающей
способности растровых печатающих устройств и имеет несколько иной смысл.
Различают оптическое и интерполированное разрешение. Величину оптического разрешения можно
вычислить, разделив количество светочувствительных элементов в сканирующей линейке на ширину
планшета.
Говоря о сканере как об абстрактном цифровом устройстве, нужно понимать, что оптическое разрешение
- это частота дискретизации, только в данном случае отсчет идет не по времени, а по расстоянию.
В табл. 1 приведены требуемые значения разрешающей способности для решения наиболее
распространенных задач. Как можно заметить, при сканировании в отраженном свете в большинстве
случаев вполне достаточно разрешения в 300 ppi, а более высокие значения требуются либо для
масштабирования оригинала на больший размер, либо для работы с прозрачными оригиналами, в частности
с 35-миллиметровыми диапозитивами и негативами.
Таблица 1. Величины разрешающей способности для решения наиболее распространенных задач
Применение
Требуемое разрешение, ppi
Сканирование в отраженном свете
Иллюстрации для Web-страниц
75-150
Распознавание текста
300-400
Штриховая графика для печати на монохромном
принтере
300-400
Черно-белое фото для печати на монохромном
принтере
200
Цветное фото для печати на струйном принтере
200
Текст и графика для передачи по факсу
200-250
Цветное фото для офсетной печати
225-300
Сканирование в проходящем свете
35-миллиметровая пленка, фото для Web-страниц
200-600
35-миллиметровая пленка, фото для распечатки на
струйном принтере
600-2000
60-миллиметровая пленка, фото для Web-страниц
150-300
60-миллиметровая пленка, фото для распечатки на
струйном принтере
600-1200
Многие производители, стремясь привлечь покупателей, указывают в документации и на коробках своих
изделий значение оптического разрешения 1200*2400 ppi. Однако вдвое большая цифра для вертикальной
оси означает не что иное, как сканирование с половинным вертикальным шагом и дальнейшей программной
интерполяцией, так что в данном случае оптическое разрешение этих моделей фактически остается равным
первой цифре.
Интерполированное разрешение - это повышение количества пикселов в отсканированном изображении за
счет программной обработки. Величина интерполированного разрешения может во много раз превышать
величину оптического разрешения, однако следует помнить, что количество информации, полученной с
оригинала, будет таким же, как и при сканировании с оптическим разрешением.
3.2 Разрядность
Разрядность, или глубина цвета, определяет максимальное число значений, которые может принимать
цвет пиксела. Иначе говоря, чем выше разрядность при сканировании, тем большее количество оттенков
может содержать полученное изображение. Например, при сканировании черно-белого изображения с
разрядностью 8 бит мы можем получить 256 градаций серого (28 = 256), а используя 10 бит - уже 1024
градации (210 = 1024). Для цветных изображений возможны два варианта указываемой разрядности количество бит на каждый из базовых цветов либо общее количество бит. В настоящее время стандартом
для хранения и передачи полноцветных изображений (например, фотографий) является 24-битный цвет.
Поскольку при сканировании цветных оригиналов изображение формируется по аддитивному принципу из
трех базовых цветов, то на каждый из них приходится по 8 бит, а количество возможных оттенков
составляет немногим более16,7 млн. (224 = 16 777 216). Многие сканеры используют большую разрядность 12, 14 или 16 бит на цвет (полная разрядность составляет соответственно 36, 42 или 48 бит.
3.3 Динамический диапазон (максимальная оптическая плотность)
Как известно, более темные участки изображения поглощают большее количество падающего на них
света, чем светлые. Величина оптической плотности показывает, насколько темным является данный
участок изображения и, следовательно, какое количество света поглощается, а какое отражается (или
проходит насквозь в случае прозрачного оригинала). Обычно плотность измеряется для некоего
стандартного источника света, имеющего заранее определенный спектр. Значение плотности вычисляется
по формуле:
D = log(1/R),
где D - величина плотности, R - коэффициент отражения (то есть доля отражаемого или проходящего света).
Например, для участка оригинала, отражающего (пропускающего) 15% падающего на него света, величина
плотности составит log(1/0,15) = 0,8239.
Чем выше максимальная воспринимаемая плотность, тем больше динамический диапазон данного
устройства. Теоретически динамический диапазон ограничен используемой разрядностью.
Фактически это означает, что сканер с большим динамическим диапазоном позволяет лучше
воспроизводить темные участки изображений или просто темные изображения (например, передержанные
фотоснимки). Следует оговориться, что в реальных условиях динамический диапазон оказывается меньше
вышеуказанных значений из-за влияния шумов и перекрестных помех.
3.4 Источник света
Источник света, используемый в конструкции того или иного сканера, в немалой степени влияет на
качество получаемого изображения. В настоящее время используются четыре типа источников света:
Ксеноновые газоразрядные лампы. Их отличают чрезвычайно малое время включения, высокая
стабильность излучения, небольшие размеры и долгий срок службы. Но они не очень эффективны с точки
зрения соотношения количества потребляемой энергии и интенсивности светового потока, имеют
неидеальный спектр (что может вызвать нарушение точности цветопередачи) и требуют высокого
напряжения (порядка 2 кВ).
Люминесцентные лампы с горячим катодом. Эти лампы обладают наибольшей эффективностью, очень
ровным спектром (которым к тому же можно управлять в определенных пределах) и малым временем
разогрева (порядка 3-5 с). К отрицательным сторонам можно отнести не очень стабильные характеристики,
довольно значительные габариты, относительно небольшой срок службы (порядка 1000 часов) и
необходимость держать лампу постоянно включенной в процессе работы сканера.
Люминесцентные лампы с холодным катодом. Такие лампы имеют очень большой срок службы (от 5 до
10 тыс. часов), низкую рабочую температуру, ровный спектр (следует отметить, что конструкция некоторых
моделей этих ламп оптимизирована для повышения интенсивности светового потока, что негативно
отражается на спектральных характеристиках). За перечисленные достоинства приходится расплачиваться
довольно большим временем прогрева (от 30 с до нескольких минут) и более высоким, чем у ламп с горячим
катодом, энергопотреблением.
Светодиоды (LED). Они применяются, как правило, в CIS-сканерах. Цветодиоды обладают очень малыми
габаритами, небольшим энергопотреблением и не требуют времени для прогрева. Во многих случаях
используются трехцветные светодиоды, с большой частотой меняющие цвет излучаемого света. Однако
светодиоды имеют довольно низкую (по сравнению с лампами) интенсивность светового потока, что
снижает скорость сканирования и увеличивает уровень шума на изображении. Весьма неравномерный и
ограниченный спектр излучения неизбежно влечет за собой ухудшение цветопередачи.
3.5 Шум
Как уже упоминалось выше, сканер с 24-битной разрядностью теоретически способен воспроизводить
даже довольно темные оригиналы. Однако на практике этому мешают некоторые факторы, обусловленные
применямой технологией получения изображения, и в первую очередь регулярный и случайный шум.
Случайный шум проявляется в виде "снега", гранулярности или хаотически расположенных инородных
точек на изображении и возникает как вследствие нестабильности работы полупроводниковых приборов
(при изменении температуры и с течением времени), так и в результате искажений, вносимых электронными
компонентами. Наиболее заметен такой шум на темных областях изображения, поскольку при равном
абсолютном уровне шума отношение "сигнал/шум" на них будет гораздо меньше, чем на светлых участках.
Для минимизации случайного шума перед сканированием выполняется процедура калибровки, во время
которой измеряются пороговые значения и смещение базового напряжения для каждого
светочувствительного элемента.
Регулярный шум возникает вследствие перекрестных помех (наводимых с соседних светочувствительных
элементов), кратковременных изменений базового напряжения в ПЗС-матрице, воздействия
высокочастотных электрических полей, изменения яркости источника света и т.п. Регулярный шум, в
отличие от случайного, очень хорошо заметен, поскольку проявляется в виде горизонтальных, вертикальных
либо диагональных полос.
Download