สแกนเนอร์ (Scanner)

สแกนเนอร์ (Scanner)
           สแกนเนอร์ คืออุปกรณ์จับภาพและเปลี่ยนแปลงภาพ จากรูปแบบของแอนาลอกเป็นดิจิตอล ซึ่งคอมพิวเตอร์ สามารถแสดง, เรียบเรียง, เก็บรักษาและผลิตออกมาได้ ภาพนั้นอาจจะเป็นรูปถ่าย, ข้อความ, ภาพวาด หรือแม้แต่วัตถุสามมิติ สแกนเนอร์แบ่งป็น 3 ประเภทหลัก ๆ คือ

1. สแกนเนอร์ดึงกระดาษ (Sheet - Fed Scanner)
2. สแกนเนอร์แท่นเรียบ (Flatbed Scanner)
3. สแกนเนอร์มือถือ (Hand - Held Scanner)

สแกนเนอร์ดึงกระดาษ (Sheet - Fed Scanner)
           สแกนเนอร์ แบบนี้จะรับกระดาษแล้วค่อย ๆ เลื่อนหน้ากระดาษแผ่นนั้นให้ผ่านหัวสแกน ซึ่งอยู่กับที่ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบเลื่อนกระดาษ คือสามารถอ่านภาพที่เป็นแผ่นกระดาษได้เท่านั้น ไม่สามารถ อ่านภาพจากสมุดหรือหนังสือได้

สแกนเนอร์แท่นเรียบ (Flatbed Scanner)
           สแกนเนอร์ แบบนี้จะมีกลไกคล้าย ๆ กับเครื่องถ่ายเอกสาร เราแค่วางหนังสือหรือภาพไว้ บนแผ่นกระจกใส และเมื่อทำการสแกน หัวสแกนก็จะเคลื่อนที่จากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบแท่นนอนคือแม้ว่าอ่านภาพจากหนังสือได้ แต่กลไกภายในต้องใช้ การสะท้อนแสงผ่านกระจกหลายแผ่น ทำให้ภาพมีคุณภาพไม่ดีเมื่อเทียบกับแบบแรก

สแกนเนอร์มือถือ (Hand - Held Scanner)
           สแกนเนอร์ แบบนี้ผู้ใช้ต้องเลื่อนหัวสแกนเนอร์ไป บนหนังสือหรือรูปภาพเอง สแกนเนอร์ แบบมือถือได้รวม เอาข้อดีของสแกนเนอร์ ทั้งสองแบบเข้าไว้ด้วยกันและมีราคาถูก เพราะกลไกที่ใช้ไม่ สลับซับซ้อน แต่ก็มีข้อจำกัด ตรงที่ว่าภาพที่ได้จะมีคุณภาพแค่ไหน ขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอ ในการเลื่อนหัวสแกนเนอร์ของผู้ใช้งาน นอกจากนี้หัวสแกนเนอร์แบบนี้ยังมีหัวสแกนที่มีขนาดสั้น ทำให้ อ่านภาพบนหน้าหนังสือขนาดใหญ่ได้ไม่ครบ 1 หน้า ทำให้ต้องอ่านหลายครั้งกว่าจะครบหนึ่งหน้า ซึ่งปัจจุบันมีซอฟต์แวร์หลายตัว ที่ใช้กับสแกนเนอร์ แบบมือถือ ซึ่งสามารถต่อภาพที่เกิดจากการสแกนหลายครั้งเข้าต่อกัน

เทคโนโลยีการสแกนภาพ

• แบบ PMT (Photomultiplier Tube)
  เทคโนโลยี แบบ PMT หรือ Photomultiplier tube ใช้หัวอ่านที่ทำจากหลอดสูญญากาศให้เป็นสัญญาณ ไฟฟ้าและสามารถขยาย สัญญาณได้กว่าร้อยเท่า ทำให้ภาพที่ได้มีความละเอียดสูงและมีราคาแพง
• แบบ CIS (Contact Image Sensor)
  เทคโนโลยี แบบ CIS หรือ Contact image sensor ใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์แบบสัมผัสภาพซึงเป็นระบบการทำงานที่ตัวรับแสง จะรับแสงที่สะท้อนกลับจากภาพมายังตัวเซนเซอร์โดยตรงไม่ต้องผ่านกระจกเลนส์ ลำแสงสีขาวที่ใช้ในการสแกนจะมี 3 หลอดสีคือ สีแดง , น้ำเงิน และ เขียว ทั้ง 3 หลอดจะสร้างแสงสีขาวขึ้นมาเพื่อใช้สแกน สำหรับสแกนเนอร์ที่ใช้ระบบ CIS นี้ ให้ความละเอียดสูงสุดได้ประมาณ 600 จุดต่อนิ้วเท่านั้น ระบบนี้จะมีข้อจำกัดเรื่องของการโฟกัส คือ ไม่สามารถโฟกัสได้เกิน 0.2 มม. จึงทำให้ไม่สามารถสแกนวัตถุที่มีความลึกหรือวัตถุ 3 มิติได้
• แบบ CCD (Charge-Coupled Deiver)
  เทคโนโลยี แบบ CCD หรือ Charged-coupled device ใช้หัวอ่านที่ไวต่อการรับแสงและสามารถแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า สแกนเนอร์ส่วนใหญ่ใช้เซนเซอร์แบบ CCD จึงทำให้สามารถสแกนวัตถุที่มีความลึกหรือวัตถุ 3 มิติได้ แต่รูปทรงจะมีขนาดใหญ่กว่าแบบ CIS เพื่อรองรับแผงวงจรที่ใช้พลังงานสูง การทำงานของสแกนเนอร์แบบ CCD คือการส่องแสงไปที่วัตถุที่ต้องการสแกน เมื่อแสงสะท้อนกับวัตถุและสะท้อนกลับมาจะถูกส่งผ่านไปที่ CCD เพื่อตรวจวัดความเข้มข้นของแสงที่สะท้อน กลับออกมาจากวัตถุ และแปลงความเข้มของแสงให้เป็นข้อมูลทางดิจิตอล เพื่อส่งผ่านไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลภาพหรือสีนั้นๆ ออกมา ในลักษณะความเข้มข้นของแสงที่ออกมาจากวัตถุ (ส่วนของสีที่มีสีเข้มจะสะท้อนแสงน้อยกว่าส่วนที่มีสีอ่อน) การทำงานของเครื่องสแกนเนอร์จะถูกควบคุมโดยซอฟแวร์ที่เรียกว่า TWAIN ซึ่งจะควบคุมการอ่านข้อมูลที่อยู่ในรูปดิจิตอล เป็นข้อมูลที่ CCD สามารถตรวจจับปริมาณความเข้มข้นของแสงที่สะท้อนออกมาจากวัตถุนั้น แต่ในกรณีที่วัตถุนั้นเป็นลักษณะโปร่งแสง เช่น ฟิล์ม หรือแผ่นใส แสงที่ออกมาจากเครื่องสแกนเนอร์ จะทะลุผ่านม่านวัตถุนั้นออกไป โดยจะไม่มีการสะท้อน หรือถ้ามีการสะท้อน ก็จะน้อยมากจน CCD ตรวจจับความเข้มของแสงนั้นไม่ได้ หรือถ้าได้ก็อาจเป็นข้อมูลที่มีความผิดเพี้ยนไป ดังนั้นการสแกนวัตถุที่มีลักษณะโปร่งแสงนั้น ต้องมีชุดหลอดไฟส่องสว่างด้านบนของวัตถุนั้น ซึงอุปกรณ์ชนิดนี้ได้แก่ Transparency Unit หรือ Film Adapter

ประเภทของภาพที่เกิดจากการสแกน แบ่งเป็นประเภทดังนี้

• ภาพ Single Bit
  ภาพ Single Bit เป็นภาพที่มีความหยาบมากที่สุดใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูล น้อยที่สุดและ นำมาใช้ประโยชน์อะไรไม่ค่อยได้ แต่ข้อดีของภาพประเภทนี้คือ ใช้ทรัพยากรของเครื่องน้อยที่สุดใช้พื้นที่ ในการเก็บข้อมูลน้อยที่สุด ใช้ระยะเวลาในการสแกนภาพน้อยที่สุด Single-bit แบ่งออกได้สองประเภทคือ
  Line Art ได้แก่ภาพที่มีส่วนประกอบเป็นภาพขาวดำ ตัวอย่างของภาพพวกนี้ ได้แก่ ภาพที่ได้จากการสเก็ต
  Halftone ภาพพวกนี้จะให้สีที่เป็นโทนสีเทามากกว่า แต่โดยทั่วไปยังถูกจัดว่าเป็นภาพประเภท Single-bit เนื่องจากเป็นภาพหยาบๆ
• ภาพ Gray Scale
  ภาพพวกนี้จะ มีส่วนประกอบมากกว่าภาพขาวดำ โดยจะประกอบด้วยเฉดสีเทาเป็นลำดับขั้น ทำให้เห็นรายละเอียดด้านแสง-เงา ความชัดลึกมากขึ้นกว่าเดิม ภาพพวกนี้แต่ละพิกเซลหรือแต่ละจุดของภาพอาจประกอบด้วยจำนวนบิตมากกว่า ต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น
• ภาพสี
  หนึ่งพิกเซลของภาพสี นั้นประกอบด้วยจำนวนบิตมหาศาล และใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมาก ควาามสามารถในการสแกนภาพออกมาได้ละเอียดขนาดไหนนั้นขึ้นอยู่กับว่าใช้ สแกนเนอร์ขนาดความละเอียดเท่าไร
• ตัวหนังสือ
  ตัวหนังสือในที่ นี้ ได้แก่ เอกสารต่างๆ เช่น ต้องการเก็บเอกสารโดยไม่ต้อง พิมพ์ลงในแฟ้มเอกสารของเวิร์ดโปรเซสเซอร์ ก็สามารถใช้สแกนเนอร์สแกนเอกสาร ดังกล่าว และเก็บไว้เป็นแฟ้มเอกสารได้ นอก จากนี้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถใช้ โปรแกรมที่สนับสนุน OCR (Optical Characters Reconize) มาแปลงแฟ้มภาพเป็น เอกสารดังกล่าวออกมาเป็นแฟ้มข้อมูลที่สามารถแก้ไขได้