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1、CCD技术与CIS双CCD技术 在扫描仪的传统CCD上，规则地排列着3条感光元件阵列，分别获取红、绿、蓝三色光学信息。每条感光元件阵列上光电耦合元件的数目，也就是这个CCD能够获取的像素数，同时也决定了这台扫描仪的最大光学分辨率。例如，对于A4幅面(8英寸10英寸)的扫描仪，如果CCD像素数为5000，那么它的最高光学分辨率就是600dpi。同样，如果CCD像素数为10000 那么它的最高光学分辨率就是600dpi。CCD的制造依靠高精度的微电子加工工艺，后者在一定程度上限制着CCD的长度和单个像素面积。制造长度更长的CCD，意味着非常昂贵的价格、很低的成品率；而保持当前CCD长度不变的情况下
2、，提高像素数就会相应减小单个感光单元的面积。感光单元面积缩小，会带来敏感度和图像信噪比的降低。因此，为了获得同等质量的扫描图像，扫描仪就必须增加每次扫描的曝光时间。对于1200dpi的扫描仪而言，其像素尺寸为3.23.5微米，如果希望保持CCD长度而增加像素至20000点，像素面积会缩小到2微米以下。除了信噪比的影响外，这也是当前微电子工艺很难达到的，而且产品的成本也很高。 为了不仅能获得1200dpi这样高的分辨率，而产品的成本又不会增加太多，惠普推出了一种双CCD技术图(29050201c)3，为高分辨率扫描输入带来了新的途径。这种双CCD扫描仪采用了交错像素设计来实现2400dpi的高光
3、学分辨率。CCD传感器中，包含两组像素单元：低分辨率部分(5000像素点)的传感器单元具有较大的信号感受面积，可以提供高速、高质的扫描，光学分辨率为600dpi；而高分辨率部分采用了6条感光元件-红、红、绿、绿、蓝、蓝，每两条同色感光元件错开半个像素的位置。因为每条传感器都具有10000像素点。每次扫描过程中，根据特殊的算法把6条传感器的数据结合在一起，就可以实现2400dpi的有效光学分辨率，足以适应35毫米幻灯片或负片放大的需求。 CCD技术：保证影像杰出 CCD（Charge Coupled Device）-电荷耦合器件，是由美国贝尔实验室于1969年发明的。和PMT（Photo Mul
4、tiplier Tube）-光学倍增管一样,它们都是很成功的电子影像感应器，又称为光学感应器。CCD与PMT现已广泛应用在诸多科学产品上，如传真机、 扫描仪、天文望远镜等。而CCD则更多地应用于数码相机、摄像机等一些小型化的产品上。传统CCD的工作原理就像一台复印机，利用高亮度的光源，将稿件依次经过反射镜、投射镜和分光镜，反射在CCD元件上。CCD的结构可以形象比喻为一个正在旋转的巨大的走马灯，灯上并排排列着许多窗口，按照一定的顺序，测量某一时间段内从每个窗口进入的光。早期的CCD基本上是隔行扫描的，所以图像精度不高。现在一般都是逐行扫描，从而保证了较高的分辨率。CCD体积虽只有硬币大小，却非
5、常耐用。 CCD 与CIS CCD(ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件)：是一种半导体芯片。使用CCD作为感光元件的扫描仪，需要通过由一系列透镜、反射镜等组成的光学系统将图像传送到CCD芯片上，所以体积一般较大。 CIS（ContactImageSensor，接触式传感器件）：是一种光电转换器件，它采用一列内置的LED发光二极管照明，直接接触在原稿表面读取图像数据。采用CIS技术的扫描仪没有附加的光学部件，移动部分又轻又小，整个扫描仪可以做得非常轻薄。 从扫描品质来看，CCD发展时间较长，技术已十分成熟，其扫描品质比CIS好。CCD可适用于高、中、低档扫描仪，而CIS只局限于
6、低档扫描仪，这主要是由目前CIS器件的性能所决定的，另外，CIS扫描仪景深小，扫描稿件要求比较平整，相反CCD扫描仪景深大，还可以扫描立体实物。 由于结构简单，体积轻薄，CIS扫描仪生产流程非常简化，易于运输，故障率低且易于维修，与CCD扫描仪比起来更加抗震，对运输和使用环境的要求不是非常严格。另外，CCD扫描仪一般使用冷阴极管做光源，这种光源需要1分钟左右的预热才能稳定发光，扫描仪打开后不能立刻使用；CIS扫描仪随时开机都可以进行扫描。 就当前技术水平而言，CCD扫描仪图像品质好，CIS扫描仪体积小巧，适合于空间比较拥挤的环境，如办公室或家庭。目前CIS扫描仪的价格与同档次CCD扫描仪差不多
7、。从参加本次评测的扫描仪来看，CCD扫描仪目前还是占据着绝大部分市场。 CCD与CIS扫描仪的比较 性能指标 CCD扫描仪 CIS扫描仪 分辨率（dpi） 3001200或更高 300600 光源 冷阴极管 LED阵列 景深（mm） 3 0.3 密度范围 高 较低 扫描光谱 光谱范围大 光谱范围小 扫描仪尺寸 体积较大 体积小，较薄 采用CCD技术的传感器总体分为两大类，分别是通用型CCD传感器和特殊型CCD传感器。 扫描仪原理完全剖析 1）滤光片色分离技术 其基本原理是：在线性CCD图像传感器的前面加装一滤光片，滤光片从上向下分为3等份，第1部分为红色滤光片，第2部分为绿色滤光片，第3部分为
8、蓝色滤光片，扫描时通过滤光片的移动使得CCD传感器分别记录相应基色下的图像信息，从而得到三基色的3幅图像信息。 2）光源交替色分离技术 与滤光片色分离技术的原理类似，这种技术是在镜头与扫描原稿之间加设3根发光灯管，其颜色分别为红(R)、绿(G)和蓝(B)，扫描图像时，3根不同颜色的灯管交替发光，从而使CCD得到3幅三基色图像信息。 3）三CCD色分离技术 与前两种色分离技术不同，三CCD色分离技术中使用了3个CCD完成扫描成像：光线通过镜头，经过一个特殊设计的分光棱镜将相应颜色的光线反射到相应的CCD图像传感器中，每一个CCD产生一种颜色的图像数据，经过一次扫描即可得到彩色的图像。因此，可以看
9、出这种分色技术成像速度最快，但其造价最高。 4）单CCD色分离技术 单CCD色分离技术仍然是采用单个线性CCD，不过，在CCD的感光面上加入了滤色镜，在感光的同时直接进行分色。 (4)VAROS技术 普通的CCD扫描仪在扫描时，须在被扫描物体表面形成一条细长的白色光带，光线通过一系列镜面和一组透镜，最后由CCD元件接收光学信号。但是，在这种条件下，光学分辨率被CCD像素数量所限制。在VAROS技术中，CCD元件与透镜之间放置一片平板玻璃，首先，扫描仪进行正常的扫描工作。这一步得到的图像与其他扫描仪基本相同。然后，平板玻璃倾斜，使扫描图像移动1/2个像素，扫描过程重复一次。这样可以使扫描仪读取被
10、移动后的像素的数据。最后，运用软件合成第一次与第二次的扫描数据，得到两倍数量的图像信息。换言之，运用VAROS技术，我们可以将普通600dpi的扫描仪变成1200dpi高分辨率的扫描仪。 2接触式图像传感器CIS(或LIDE) 接触式图像传感器CIS(或LIDE)是近些年才出现的名词，其实这种技术与CCD技术几乎是同时诞生的。绝大多数手持式扫描仪采用CIS技术。CIS感光器件一般使用制造光敏电阻的硫化镉作感光材料，硫化镉光敏电阻本身漏电大，各感光单元之间干扰大，严重影响清晰度，这是该类产品扫描精度不高的主要原因。它不能使用冷阴极灯管而只能使用LED发光二极管阵列作为光源，这种光源无论在光色还是
11、在光线的均匀度上都比较差，导致扫描仪的色彩还原能力较低。LED阵列由数百个发光二极管组成，一旦有一个损坏就意味着整个阵列报废，因此这种类型产品的寿命比较短。无法使用镜头成像，只能依靠贴近目标来识别，没有景深，不能扫描实物，只适用于扫描文稿。CIS对周围环境温度的变化比较敏感，环境温度的变化对扫描结果有明显的影响，因此对工作环境的温度有一定的要求。 LIDE(LEDInDirectExposure)二极管直接曝光技术是佳能公司独创的技术，是一种基于CIS技术的革新技术，它使用三色二极管作为光源。与使用冷阴极灯源的扫描仪相比，二极管具有体积小巧且持久长效等特点，不过它所产生的光线比较弱，很难保证扫
12、描影像所需的亮度。针对这一原因，LIDE技术对二极管装置及引导光线的光导材料进行了改造，使二极管光源可以产生均匀并且亮度足够的光线用于扫描。 LIDE型扫描仪由3部分组成，即光导、柱状透镜和线性光学传感器。光导的主要作用是增强红、绿、兰三个色彩通道的光照强度，柱状透镜则可以确保反射光更好地向传感器聚焦(这是提高扫描精度的关键措施)，线性传感器则最大程度地避免了边缘变形问题。由于省略了一系列反射镜，LIDE型扫描仪就能避免因此带来的各种像差和色差，可以较好地重现原稿的细节和色彩。 LIDE通过接触式图像传感器CIS从近距离接触以1：1的比例对原稿进行扫描，不需要复杂的光学系统，这就使扫描仪的尺寸
13、可以做的较小，同时也使扫描仪变得非常轻巧。此外，由于二极管光源及扫描头移动所需要的功耗极小，这类产品能够通过PC机的USB端口提供所需的电力。 关于扫描仪的选择在此我简单谈几句，供大家参考。 从分辨率来说，目前世界主要的扫描仪厂家已经停产了300X600dpi的扫描仪，这一档次产品马上就要淘汰，不宜再选用。600X1200dpi已经成为行业的新标准，而更高分辨率的产品受技术和生产成本的影响短期内不可能大幅度降价，而且就目前输出设备的能力及今后一段时间的发展潜力来看，600X1200dpi的产品完全可以与其配合，满足各种需求。在分辨率方面还有一个可能高达9600dpi的最大插值分辨率，这一指标意
14、义并不大。 色彩位数作为衡量扫描仪色彩还原能力的主要指标，经历了24bit到30bit再到36bit的过度，而30bit以上的色彩位数才能保证扫描仪实现色彩校正，准确还原色彩，同时各主要扫描仪厂家也已经停止了低于30bit色彩位数扫描仪的生产，因此，在色彩位数上适合选用30bit或36bit的产品。至于更高色彩位数的产品，如42bit，目前价格仍然奇高，因而不可能作为一般用途使用。至于目前市场上的一些廉价48bit扫描仪，其48bit与其它扫描仪的36bit色彩位数不是统一的测量标准，不能直接进行比较。只可以参照同等价位的其它24bit,30bit至多36bit进行比较。 从接口上看目前扫描仪
15、的接口分为EPP并口，USB接口和SCSI接口等三类，其中SCSI接口扫描仪安装时需要在计算机中安装一块接口卡，可能会碰到诸如地址、中断冲突等问题，安装较复杂，需要专业人员，而且要比同等性能的其它接口扫描仪贵200300元，因此，不适宜家庭应用。而EPP打印机并口扫描仪和USB接口扫描仪则不存在这些问题。大可放心使用。至于有些人担心EPP打印机并口和USB接口扫描仪速度不如SCSI接口扫描仪快，那是一种误解。因为决定扫描仪速度的主要因素是扫描仪对扫描数据处理的速度和复杂程度及扫描仪机械部分在保证扫描精度的前提下所能提供的最大速度。这个速度比最慢的接口速度慢得多，因此使用上述任何一种接口的扫描仪
16、在速度上并无多大差距。从接口上看最适合家庭用户的还是USB接口，速度及方便性兼顾。 还有一点是大家关心的CCD与CIS技术之争。CCD技术是目前平台式扫描仪目前最成熟的扫描技术，使用范围覆盖了最低档到顶尖级扫描仪产品，性能优越。而目前市场上的CIS或LIDE技术应用于平台式彩色扫描仪还刚刚起步，主要有点是成本低，重量轻，厚度薄，便于携带。适合于移动式办公环境，但作为固定应用却不太合适，主要是因为它的性能指标虽然也可以达到600X1200dpi,36bit彩色，但实际扫描效果与CCD技术仍有较大差距。 而价格方面当然完全取决与你的需要及经济实力。以600x1200dpi，36bit这一档次的扫描仪来看价格就从1000到10000元不等，性能也是千差万别，但只要您没被JS骗，一分钱一分货的原则是永远不会变的。因此根据前面的选择标准以及一般家庭的承受能力1500元2000元是比较
