Полиграфические сканеры

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Северо-Западный институт печати Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна

 

 

 

Факультет Полиграфических технологий и оборудования

 

Специальность 261202

Форма обучения заочная

 

Кафедра

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине:

Допечатные технологии

 

Тема: Полиграфические сканеры

 

 

Студент ____________                                                                     Кочнев А.С.

                 (подпись)                                                                                                                                       (Ф.И.О.)

 

гр. ТЗ-3  

 

 

 

 

Руководитель

 

(должность, уч., зв., степень) (подпись)                                                                                                      (Ф.И.О.)

 

 

 

 

Дата защиты работы ________

 

Оценка           _______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2014

СОДЕРЖАНИЕ:

 

Введение………………………………………………………………………………………….3

1 Проблемы полиграфических  сканеров……………………………………………………….4

2 Виды полиграфических  сканеров……………………………………………………………..6

2.1 Планшетные сканеры……………………………………………………………………6

2.2 Проекционные сканеры………………………………………………………………..13

2.3 Барабанные сканеры…………………………………………………………………...16

Заключение……………………………………………………………………………………...21

Список литературы……………………………………………………………………………..22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В детективных романах часто описывается такая форма получения информации, как ассоциативный допрос. Спросите человека, какие ассоциации вызывает у него то или иное слово, и вы сможете составить достаточно полный психологический портрет субъекта.

Возможно попробовать по этой методике изучить ассоциации со словом «сканер» в среде людей, занимающихся допечатной подготовкой полиграфической продукции. Люди со значительным стажем и опытом работы в типографиях скорее всего вспомнят хорошо себя зарекомендовавшие высококачественные барабанные цветокорректоры таких фирм, как Dainippon SCREEN, Crossfield или Hell. Представители «нового поколения», пришедшие в полиграфию вместе с тотальной компьютеризацией, скорее всего заговорят о современных планшетниках — Cezanne от SCREEN, Topaz от Heidelberg-Linotype-Hell или Scitex Smart. Наконец, чисто компьютерные полиграфисты-самоучки вероятнее всего назовут что-то вроде Agfa Arcus или Umax PowerLook.

При всем разнообразии ассоциаций все упомянутые сканеры имеют достаточно много общего — они ориентированы на полноценную работу с цветом, считывание с прозрачных и непрозрачных оригиналов и воспроизведение полученной с их помощью информации полиграфическими средствами. Несмотря на необычайный разброс технических характеристик, все эти устройства можно условно объединить названием «полиграфические сканеры широкого применения».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ПРОБЛЕМЫ ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ СКАНЕРОВ

 

Первое ограничение сканеров для полиграфии — их малый формат. Планшетные сканеры позволяют обработать оригиналы форматом до A3+, барабанные — максимум 

50 × 60 см или  около того. Если встала задача  считать оригиналы большего размера, их придётся сканировать только  по частям, складывая либо разрезая  оригинал. Это само по себе  достаточно неудобно — получившиеся  фрагменты придётся «склеивать»  в программе обработки растровой  графики, при этом нужно будет  не только замаскировать линию  склейки, что относительно просто, но и точно подогнать фрагменты  по цвету, что окажется тем  более сложной работой, чем выше  уровень автоматизации программного  обеспечения сканера. Кроме того, для оригиналов, обладающих некой  самодостаточной ценностью (авторский  рисунок, например) ни разрезание, ни  перегибание невозможно. Остаётся  переснять оригинал и сканировать  полученный слайд (или негатив, что  совсем плохо).

Вторая группа проблем — невозможность сканирования объёмных материалов. Если страницу из очень толстой книги можно прочитать на некоторых сканерах (Arcus или EverSmart, например), то картина в толстой раме или вообще объёмная композиция окажутся за пределами возможностей из-за ограниченной глубины резкости сканера. Пересъёмка здесь может показаться единственным реальным решением.

Третий «генетический» недостаток полиграфических сканеров — низкая производительность поточного сканирования. Если для операций «чистого» сканирования скорость работы достаточна (именно она указывается в паспортных данных), то в полном цикле, включающем монтаж оригиналов, предварительное сканирование, настройку и чистовое сканирование, суммарная производительность падает заметно. Если средства обеспечения настройки параллельно с финальным сканированием у Dainippon SCREEN, Fuji (Crossfield) и отчасти у Scitex снимают часть проблемы, то с потерями времени на монтаж оригиналов приходится бороться, приобретая дорогостоящие опционы (дополнительные съёмные оригинал держатели для планшетных сканеров, дополнительные цилиндры и монтажные столы для барабанных). Однако даже при наличии таких опций потери времени на монтаж оригиналов остаются значительными. Если для работы в полном цикле «сканирование – ретушь – вёрстка - вывод» первая операция редко становится узким местом, то при специализации предприятия на сканировании, как на отдельной операции (в репроцентре, работающем «на сторону», или при создании банка изображений) производительность сканера начинает непосредственно влиять на экономическую эффективность работы фирмы.

Четвёртый вопрос — сканирование цветоделенных фотоформ. В последнее время планшетные сканеры Cezanne (Dainippon SCREEN) и Scitex EverSmart приобрели опциональную возможность сканировать готовые фотоформы для их последующего использования в технологиях computer-to-plate и для вывода готовых спусков, а также для хранения в электронных архивах. Heidelberg для аналогичных целей выпускает не опцион, а отдельную модель сканера Topaz-Copyx. Однако при сканировании «точка в точку» на универсальных планшетных сканерах пользователь сталкивается с рядом проблем. Основные из них — необходимость точного ручного совмещения фотоформ, подлежащих сканированию, и невысокая производительность сканеров при работе с разрешением 2000 dpi и более на больших форматах.

И последний недостаток полиграфических сканеров — их довольно высокая цена. Сканер, позволяющий выдавать продукцию для использования в высококачественной полиграфии, стоит не менее 30 000 долл. Так называемые сканеры «entry-level», типа Agfa Arcus II или Umax Mirage, много дешевле — но пригодны лишь для незначительной доли работ. Вместе с тем в любом производстве возникает необходимость сканирования с относительно невысоким качеством — фотографии и растрированные оригиналы без увеличения, «черновое» сканирование для подготовки макетов, штриховые оригиналы невысокого разрешения, логотипы для последующей отрисовки и т. д. Выполнение подобных работ на дорогом высококачественном аппарате кажется баснословно неэффективным с точки зрения «отбивания» вложенных средств, а приобретение второго сканера, попроще, «на подмогу» требует дополнительных капиталовложений.

Все перечисленные проблемы достаточно легко решаются, если выйти за рамки сформировавшихся стереотипов понятия «сканер для полиграфии». Совсем не обязательно, чтобы весь спектр рассматриваемых ниже моделей был представлен в каждом полиграфическом производстве — если фирма раз в год сканирует уникальный манускрипт формата 100 × 100 см, приобретать для этого специальное оборудование она не станет. А вот знание, на каком оборудовании эту работу можно сделать быстро и легко, позволит перепоручить «непрофильную» работу тем, кто в состоянии сделать ее профессионально.

В системах допечатной подготовки изданий в настоящее время применяются планшетные, проекционные и барабанные сканеры, рассмотрим каждый из видов по порядку.

 

 

 

 

2 ВИДЫ ПОЛИГРАФИЧЕСКИХ  СКАНЕРОВ

 

2.1 ПЛАНШЕТНЫЕ СКАНЕРЫ

 

Планшетные сканеры построены по принципу плоской развёртки (отсюда их второе название — плоскостные), при которой считываемый оригинал располагается на плоском подвижном или неподвижном оригинал держателе (рисунок 1).

                

Рисунок 1 - Механизм работы планшетного сканера

При сканировании оригинала осуществляется построчное считывание изображения. В качестве приёмников и анализаторов оптического изображения при считывании оригинала в большинстве сканеров используются линейные ПЗС, на которые объектив или линза проецирует изображение строки. При этом в сканерах без оптического масштабирования изображения и с постоянным оптическим разрешением ПЗС и объектив неподвижны. В сканерах, обладающих возможностью оптического масштабирования и изменения оптического разрешения, применяются несколько линз и линеек ПЗС или подвижные объективы и фотоприёмники.

Непрозрачный оригинал закрепляется на плоском оригинал держателе, который перемещается от шагового электродвигателя с блоком управления. Освещение оригинала производится осветителем, в состав которого входят лампа и отражатель. Свет, отражённый от оригинала, поворотным зеркалом направляется в объектив, который формирует уменьшенное изображение строки оригинала в рабочей плоскости линейки ПЗС. Осветитель, элементы оптической системы, а также линейка ПЗС в этом устройстве неподвижны. ПЗС преобразует световые сигналы, отражённые от строки изображения, в последовательность пропорциональных им аналоговых электрических сигналов. Аналоговые сигналы от ПЗС в блоке обработки сигналов усиливаются и преобразуются в цифровую форму. Цифровые сигналы направляются в буферную память и далее в блок интерфейса. Через блок интерфейса сигналы передаются в компьютер. Для согласования во времени работы блока управления с шаговым двигателем, блока обработки сигналов и буферной памяти блок синхронизации формирует стабильную по частоте последовательность управляющих синхроимпульсов.

На рисунке 2 представлена принципиальная схема плоскостного сканера с неподвижным оригинал держателем. Оригинал 1 закреплён на неподвижном прозрачном оригинал держателе 2. Объектив 11, и линейка ПЗС 8 также неподвижны. Развёртка изображения осуществляется за счет перемещения двух кареток 5 и 17. Для того чтобы сумма отрезков оптической оси от оригинала до первой главной плоскости объектива 11 сохранялась постоянной и, следовательно, строки оригинала проецировались на фотоприёмник (ПЗС) 8 без искажений, каретка 5 с осветителем 3 и зеркалом 4 должна перемещаться со скоростью вдвое большей, чем каретка с зеркалами 16 и 18. Для привода кареток используются электродвигатель 12, редуктор 13 и барабан 14. На барабане 14 намотан трос 20, который огибает неподвижный блок 19 и крепится к каретке 5. Для привода каретки 17 используется трос 7, проходящий через блок 6, ось которого закреплена на каретке 17. Один конец троса 7 крепится к каретке 5, а другой конец троса 7 — к корпусу сканера. Для натяжения троса 7 используется пружина 15, один конец которой прикреплён к корпусу сканера, а другой — к тросу 10, перекинутому через неподвижный блок 9 и прикреплённому к каретке 17.

                                

Рисунок 2 - Принципиальная схема сканера с неподвижным оригинал держателем

Известны чёрно-белые сканеры, в которых в качестве источника света используются маломощные лазеры. В таком устройстве (рисунок 3) лазер 1 генерирует непрерывный поток излучения. Для формирования необходимой апертуры луча служит диафрагма 2. Телескоп 3 расширяет лазерный пучок в несколько раз, что приводит к уменьшению его расходимости. Зеркала 4 и 5 изменяют ход лазерного луча и направляют его на вращающийся зеркальный дефлектор 6. Объектив 7 фокусирует лазерный пучок, отражённый от зеркального дефлектора, в точку малого размера в плоскости оригинала 10, расположенного на перемещающемся оригинал держателе. Зеркало 12 направляет луч на оригинал. Отражённый от оригинала 10 лазерный луч, промоделированный оптической плотностью изображения на оригинале, попадает на два длинных фотодиода 11. За счет вращения дефлектора 6 луч сканирует строку изображения от начала до конца формата. Следующая строка сканируется после перемещения оригинал держателя на один шаг, равный величине, обратной разрешению сканирования, при последующем обороте дефлектора. Для установления точного соответствия значения оптической плотности элемента (точки) изображения с ее координатой в строке служит система синхронизации. В неё входит полупрозрачное зеркало 9, которое часть лазерного луча отражает на датчик 8.

                              

Рисунок 3 - Схема черно-белого сканера на основе лазерного сканирующего устройства

Этот датчик может представлять собой, например, растровую линейку, за которой установлен фотоэлемент. При движении отражённого от зеркала 9 луча по растровой линейке фотоэлемент будет вырабатывать синхроимпульсы, так как растровая линейка имеет чередующиеся прозрачные и непрозрачные риски. Подсчёт этих синхроимпульсов и определяет значение координаты точки в строке. Для регулирования мощности лазерного пучка служит набор ослабляющих светофильтров 13.

В современных цветных сканерах сканирование осуществляется за один проход. Для реализации принципа однопроходного сканирования могут использоваться три источника света (красный, зелёный и синий), три линейки ПЗС или цветоделительные светофильтры.

В первом случае источники света в процессе сканирования работают поочерёдно, кратковременно освещая оригинал (рисунок 4). Этот метод требует подбора источников света со стабильными характеристиками.

                            

Рисунок 4 - Однопроходный сканер с тремя источниками света

Во втором случае сканеры оборудованы системой ПЗС, состоящей из трёх независимых линеек для каждого цвета (рисунок 5). Оригинал освещается белым светом, а отражённый свет через редуцирующую линзу и систему специальных фильтров попадает на трёхполосный ПЗС.