Scanner

หน้าที่หลักของเครื่องสแกนเนอร์ คือการแปลงสัญญาณภาพให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า โดยการสแกนภาพหรือตัวอักษรที่อยู่ในเอกสาร เสร็จแล้วบันทึกเป็นข้อมูลทางดิจิตอลลงในสื่อบันทึกของเครื่องคอมพิวเตอร์


สามารถใช้สแกนเนอร์ทำงานต่างๆได้ดังนี้

• ในงานเกี่ยวกับงานศิลปะหรือภาพถ่ายในเอกสาร

• บันทึกข้อมูลลงในเวิร์ดโปรเซสเซอร์

• FAX เอกสาร ภายใต้ดาตาเบส และ เวิร์ดโปรเซสเซอร์

• เพิ่มเติมภาพและจินตนาการต่าง ๆ ลงไปในผลิตภัณฑ์สื่อโฆษณาต่าง ๆ

สแกนเนอร์แบ่งได้เป็น 3 ประเภทคือ

1. แบบเลื่อนกระดาษ (Sheet-fed scanner)

 

สแกนเนอร์แบบนี้จะรับกระดาษแล้วค่อย ๆ เลื่อนหน้ากระดาษแผ่นนั้นให้ผ่านหัวสแกนซึ่ง อยู่กับที่ ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบเลื่อนกระดาษ คือสามารถอ่านภาพที่เป็นแผ่นกระดาษได้เท่านั้น ไม่สามารถ อ่านภาพจากสมุดหรือหนังสือได้

2. แบบแท่นนอน (flatbed scanner)

สแกนเนอร์แบบนี้จะมีกลไกคล้าย ๆ กับเครื่องถ่ายเอกสาร เราแค่วางหนังสือหรือภาพไว้ บนแผ่นกระจกใส และเมื่อทำการสแกน หัวสแกนก็จะเคลื่อนที่จากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบแท่นนอนคือแม้ว่าอ่านภาพจากหนังสือได้ แต่กลไกภายในต้องใช้ การสะท้อนแสงผ่านกระจกหลายแผ่น ทำให้ภาพมีคุณภาพไม่ดีเมื่อเทียบกับแบบแรก

3. แบบมือถือ (Hand-held scanner)

สแกนเนอร์แบบนี้ผู้ใช้ต้องเลื่อนหัวสแกนเนอร์ไปบนหนังสือหรือรูปภาพเอง สแกนเนอร์ แบบมือถือได้รวม เอาข้อดีของสแกนเนอร์ ทั้งสองแบบเข้าไว้ด้วยกันและมีราคาถูก เพราะกลไกที่ใช้ไม่ สลับซับซ้อน แต่ก็มีข้อจำกัด ตรงที่ว่าภาพที่ได้จะมีคุณภาพแค่ไหน ขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอ ในการเลื่อนหัวสแกนเนอร์ของผู้ใช้งาน นอกจากนี้หัวสแกนเนอร์แบบนี้ยังมีหัวสแกนที่มีขนาดสั้น ทำให้ อ่านภาพบนหน้าหนังสือขนาดใหญ่ได้ไม่ครบ 1 หน้า ทำให้ต้องอ่านหลายครั้งกว่าจะครบหนึ่งหน้า ซึ่งปัจจุบันมีซอฟต์แวร์หลายตัว ที่ใช้กับสแกนเนอร์ แบบมือถือ ซึ่งสามารถต่อภาพที่เกิดจากการสแกนหลายครั้งเข้าต่อกัน

เทคโนโลยีการสแกนภาพ

เทคโนโลยีการสแกนภาพ


แบบ PMT (Photomultiplier Tube)

เทคโนโลยีแบบ PMT หรือ Photomultiplier tube ใช้หัวอ่านที่ทำจากหลอดสุญญากาศให้เป็นสัญญาณ ไฟฟ้าและสามารถขยาย สัญญาณได้กว่าร้อยเท่า ทำให้ภาพที่ได้มีความละเอียดสูงและมีราคาแพง

แบบ CIS (Contact Image Sensor)

เทคโนโลยีแบบ 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)

เทคโนโลยีแบบ 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

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

ภาพพวกนี้จะมีส่วนประกอบมากกว่าภาพขาวดำ โดยจะประกอบด้วยเฉดสีเทาเป็นลำดับขั้น ทำให้เห็นรายละเอียดด้านแสง-เงา ความชัดลึกมากขึ้นกว่าเดิม ภาพพวกนี้แต่ละพิกเซลหรือแต่ละจุดของภาพอาจประกอบด้วยจำนวนบิตมากกว่า ต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น

ภาพสี

หนึ่งพิกเซลของภาพสีนั้นประกอบด้วยจำนวนบิตมหาศาล และใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมาก ควาามสามารถในการสแกนภาพออกมาได้ละเอียดขนาดไหนนั้นขึ้นอยู่กับว่าใช้สแกนเนอร์ขนาดความละเอียดเท่าไร

ตัวหนังสือ

ตัวหนังสือในที่นี้ ได้แก่ เอกสารต่างๆ เช่น ต้องการเก็บเอกสารโดยไม่ต้อง พิมพ์ลงในแฟ้มเอกสารของเวิร์ดโปรเซสเซอร์ ก็สามารถใช้สแกนเนอร์สแกนเอกสาร ดังกล่าว และเก็บไว้เป็นแฟ้มเอกสารได้ นอก จากนี้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถใช้ โปรแกรมที่สนับสนุน OCR (Optical Characters Reconize) มาแปลงแฟ้มภาพเป็น เอกสารดังกล่าวออกมาเป็นแฟ้มข้อมูลที่สามารถแก้ไขได้

ขั้นตอนในการสแกนเอกสาร

1. เปิดฝา และคว่ำเอกสารลงบนแผ่นแก้ว ด้านในของฝาปิดส่วนใหญ่จะบุด้วยฟองน้ำสีขาว น้อยครั้งจะเห็นเป็นสีดำ ส่วนที่ฝานี้สามารถปรับขึ้นลงหรือถอดได้ ถ้าจะสแกนหนังสือเล่มโต หรือวัสดุที่มีความหนา

2. สแกนเนอร์รุ่นใหม่ หลอดไฟที่ใช้ในการส่องเอกสาร เป็นหลอดฟลูออเรสเซนต์ ชื่อภาษาอังกฤษเขียนว่า cold cathode fluorescent (CCFL) หรือ Xenon lamp ให้ความสว่างได้สูงมาก แต่ถ้าเป็นสแกนเนอร์รุ่นเก่าจะใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ธรรมดา เหมือนกับหลอดที่เราใช้กับไฟบ้านนั่นเแหละ

3.กระจก เลนส์ ฟิลเตอร์ และแถวCCD ประกอบขึ้นเป็นหัวสแกน ซึ่งจะเคลื่อนที่ช้าๆ ผ่านเอกสาร โดยสายพาน ที่คล้องผ่านสเตปปิงมอเตอร์ หัวสแกนจะเคลื่อนที่อยู่ในแท่ง สเตบิไลเซอร์ เพื่อควบคุมให้การเคลื่อนที่ไม่เกิดการสั่นสะเทือน

4. แสงสะท้อนจากเอกสารผ่านเข้ากระจก สแกนเนอร์บางรุ่นมีกระจก 2 อัน ขณะที่บางรุ่นมีกระจก 3 อัน กระจกแต่ละอันจะทำให้ผิวโค้งเล็กน้อย เพื่อให้สามารถใช้งานได้ในพื้นที่แคบๆ

5.กระจกอันสุดท้ายจะสะท้อนภาพไปที่เลนส์ โดยเลนส์จะทำหน้าที่รวมแสงผ่านฟิลเตอร์ และสุดท้ายไปแปลงสัญญาณที่ แถวCCD

ฟิลเตอร์กับเลนส์ ตั้งอยู่บนฐานของสแกนเนอร์ สแกนเนอร์รุ่นเก่า จะใช้วิธีการสแกน 3 ครั้ง แต่ละครั้งผ่านฟิลเตอร์ 3 สี (แดง เขียว และน้ำเงิน) ซึ่งวางอยู่ระหว่างเลนส์ กับแถวซีซีดี หลังจากผ่านการสแกน 3 ครั้ง โปรแกรมของสแกนเนอร์จะทำการรวมภาพทั้ง 3 สีให้เป็นสีธรรมชาติ

สแกนเนอร์สมัยใหม่ ไม่ต้องสแกน 3 ครั้งอีกแล้ว ใช้การสแกนเพียงครั้งเดียว โดยการใช้เลนส์แบ่งแสงที่สะท้อนจากภาพออกเป็น 3 ลำ แต่ละลำผ่านเข้าฟิลเตอร์ 3 สี (แดง , เขียว และน้ำเงิน) ผ่านเข้าสู่ แถวCCD 3 แถว โดยมีโปรแกรมจัดการรวมสัญญาณภาพทั้ง 3 ให้เป็นสีธรรมชาติ

เมื่อเครื่องสแกนเนอร์แปลงสัญญาณภาพเป็นสัญญาณดิจิตอล สัญญาณที่ได้จะถูกส่งผ่านไปยังคอมพิวเตอร์ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร ที่นิยมมีด้วยกัน 3 ช่องคือ


• พอร์ตขนาน (Parallel) เป็นช่องที่นิยมสุด เพราะง่ายแก่การต่อ เป็นพอร์ตเดียวกันกับเครื่องพิมพ์ แต่มีข้อเสียคือการส่งถ่ายข้อมูลค่อนช้างช้า

• พอร์ตสแกสซี่ (SCSI) ย่อมาจาก small computer system interface เป็นพอร์ตที่มีความเร็วสูงมาก พอร์ตนี้ต้องใช้การ์ดพิเศษเสียบเสริมเข้าไปในคอมพิวเตอร์ สแกนเนอร์ที่ใช้พอร์ตนี้ได้ ราคาค่อนข้างแพง

• พอร์ตยูเอสบี (USB) ย่อมาจาก Universal serial bus พอร์ตนี้ใช้ง่าย และมีความเร็วค่อนข้างสูง จึงมีความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ


ข้อมูลจาก http://www.rmutphysics.com/CHARUD/howstuffwork/scanner/scannerthai1.htm

ข้อสอบ scanner*

คำถาม


1. หน้าที่ของ scanner คืออะไร

ก. ทำหน้าที่ในการป้อนข้อมูล

ข. แปลงสัญญาณภาพให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า เสร็จแล้วบันทึกเป็นข้อมูลทางดิจิตอลลงในสื่อบันทึกของเครื่องคอมพิวเตอร์

ค. การแปลผลลัพธ์ที่ได้จาก การประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ให้อยู่ในรูปของอักขระหรือรูปภาพที่จะไปปรากฏอยู่บนกระดาษ

ง. ประมวลผลข้อมูล



2. ข้อจำกัดของ Sheet-fed scanner คืออะไร

ก. รายละเอียดของภาพไม่ชัดเจน

ข. มีขนาดใหญ่

ค. ไม่สามารถ อ่านภาพจากสมุดหรือหนังสือได้

ง. หัวสแกนมีขนาดสั้น



3. ข้อจำกัดของ Held-hand scanner

ก. คุณภาพของภาพขึ้นกับความสม่ำเสมอในการเลื่อนหัว scanner

ข. หัวสแกนมีขนาดสั้น

ค. ถ้าจะอ่านภาพบนหน้าหนังสือขนาดใหญ่ ต้องอ่านหลายครั้ง

ง. ถูกทุกข้อ



4. ภาพจากการสแกนประเภทใดมีความหยาบมากที่สุดใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูล น้อยที่สุดและ นำมาใช้ประโยชน์อะไรไม่ค่อยได้

ก. ภาพ Single Bit

ข. ภาพ Gray Scale

ค. ตัวหนังสือ

ง. ภาพสี



5. ถ้าต้องการเก็บเอกสารที่เป็นตัวหนังสือ โดยไม่ต้องพิมพ์ลงในแฟ้มเอกสารของ word pressers ควรใช้โปรแกรมใด ในการแปลงแฟ้มภาพ

ก. Photoshop

ข. Adobe Acrobat

ค. Illustrator

ง. OCR (Optical Characters Recognize)



6. เทคโนโลยีการสแกนภาพแบบใดใช้หัวสแกนที่ทำจากหลอดสุญญากาศ

ก. แบบ CCD (Charge-Coupled Deiver)

ข. แบบ CIS (Contact Image Sensor)

ค. แบบ PMT (Photomultiplier Tube)

ง. ถูกทุกข้อ



7. เทคโนโลยีการสแกนภาพแบบใดไม่สามารถสแกนวัตถุที่มีความลึกหรือวัตถุ 3 มิติได้

ก. แบบ CCD (Charge-Coupled Deiver)

ข. แบบ CIS (Contact Image Sensor)

ค. แบบ PMT (Photomultiplier Tube)

ง. ถูกทุกข้อ



8. TWAIN มีหน้าที่อะไร

ก. ถ่ายโอนข้อมูลจากอุปกรณ์ อย่างเช่น สแกนเนอร์หรือกล้องดิจิตอล เข้าคอมพิวเตอร์

ข. แปลงแฟ้มภาพเป็น เอกสารดังกล่าวออกมาเป็นแฟ้มข้อมูลที่สามารถแก้ไขได้

ค. แปลงความเข้มของแสงให้เป็นข้อมูลทางดิจิตอล

ง. ตกแต่งรูปภาพ



9. ข้อใดกล่าวถูกต้อง

ก. การทำงานที่ตัวรับแสงของCIS จะรับแสงที่สะท้อนกลับจากภาพมายังตัวเซนเซอร์โดยผ่านกระจกเลนส์

ข. ลำแสงสีขาวที่ใช้ในการสแกนจะมี 3 หลอดสีคือ สีแดง น้ำเงิน และ เหลือง

ค. ภาพ single bit ใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูลน้อยกว่า ภาพ Gray Scale

ง. Halftone จัดเป็นภาพประเภท Gray Scale



10. ภาพชนิดใดใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูลมากที่สุด

ก. ภาพ Single Bit

ข. ภาพ Gray Scale

ค. ตัวหนังสือ

ง. ภาพสี

เฉลย
1.ข  2.ค  3.ง  4.ก  5.ง  6.ค  7.ข  8.ก  9.ค  10.ง