По сути своей, сканер - это уже почти что цифровая камера. Конечно, фотографировать в полном смысле этого слова с его помощью нельзя, но вот сделать макрофотографию можно. Поскольку любой сканер, основанный не на CIS-сенсоре, имеет определенную глубину резкости (у некоторых моделей до нескольких сантиметров от предметного стекла), то если положить на него небольшой объект, полученное изображение можно считать фотографией. В общем-то, уже появилась разновидность то ли фотоискусства, то ли фототехнологии, называемая сканографией (фотографирование сканером). Про нее периодически пишут в "Компьютерре", да и вообще, если ввести в Yandex запрос "сканография", то количество полученных ссылок вас удивит. Однако речь у нас сегодня пойдет не о сканографии, а о еще более родственном цифровой фотографии устройстве - о слайд-сканере.

Собственно, слайд-сканер отличается от обычного сканера только тем, что умеет работать с прозрачными оригиналами - то есть на просвет. Единственное, что надо изменить в оптической схеме устройства, приведенной в предыдущей статье, - сделать так, чтобы свет не отражался от сканируемого предмета, а проходил через него. Для многих планшетных сканеров существуют специальные приставки, позволяющие осуществить такую трансформацию - к механизму сканера добавляется еще одна лампа, установленная в крышке. В менее качественных пассивных адаптерах эта лампа неподвижна, а свет более-менее равномерно распределяется за счет матового стекла. В активных адаптерах лампа движется, и работа сканера в таком режиме практически не отличается от стандартного (только лампа находится сверху). Впрочем, существует достаточно много сканеров, которые изначально комбинируют в себе возможность сканирования как обычных, так и прозрачных оригиналов. У разных фирм соответствующие технологии называются по-разному, но вот несколько из них - E.D.I.T (в корпусе сканера предусмотрен отдельный лоток для загрузки пленки), TwinPlate и MultiPlate. Любая из этих технологий позволяет получить достаточно качественно отсканированный кадр, вполне пригодный для печати на A4 и даже больше. Ну а если вам надо сканировать пленку с действительно высоким качеством, тогда имеет смысл задуматься над приобретением специального слайд-сканера, предназначенного для работы исключительно с пленкой.

Следующий вопрос: какие характеристики важнее всего для слайд-сканеров. Первая и, пожалуй, основная характеристика любого сканера (независимо от типа) - разрешение. Исторически сложилось, что для человека, работающего с компьютером, разрешение - вещь очень родная и знакомая. Грубо говоря, разрешение - это плотность точек изображения на линейный размер. В данном случае имеется в виду, сколько отдельных элементов изображения может увидеть сканер в одном сантиметре (или дюйме - более традиционной в данном случае единице длины). Определяется эта величина, в первую очередь, размером элемента матрицы и для лучших экземпляров планшетных сканеров доходит до 2400 dpi (точек на дюйм). Для хороших слайд-сканеров эта величина составляет до 4000 dpi. Профессиональный барабанный сканер может обеспечить разрешение до 8000 dpi и даже больше. Для сравнения: разрешение экрана монитора составляет 72 dpi, фотографии (отпечатка) - порядка 300 dpi (эта же величина характерна для качественной цветной полиграфии в газетах и журналах), разрешение средней негативной пленки - около 3000 dpi. Отсюда сразу видно, почему слайд-сканеры должны иметь высокое разрешение. В противном случае часть информации с пленки просто не считается.

Надо сразу сказать, что речь здесь идет о так называемом оптическом разрешении - то есть о величине, определяемой физическим размером отдельного элемента ПЗС-матрицы сканера и шагом упаковки этих элементов в сканирующей ПЗС-линейке. Элемент изображения с меньшим размером сканер различить не способен. Однако существует еще такое понятие, как интерполированное разрешение. Причем, поскольку цифра эта намного больше, производители сканеров очень ее любят. Однако на самом деле ситуация тут такая же, как и с пресловутым цифровым зумом в цифровых камерах. Аппаратная часть устройства не способна дать большую детализацию изображения, чем позволяет оптическое разрешение. Соответственно, те пикселы, которые появляются в результате интерполяции, новой информации о сканируемом объекте не несут (они вычисляются математически на основе реально отсканированных пикселов). А поскольку главная задача сканирования - перевести в цифровой вид изображение, максимально близкое к оригиналу, пользоваться интерполяцией на этом этапе смысла не имеет. Еще один момент: если вам нужно сканировать с разрешением, меньшим, чем максимальное оптическое разрешение сканера, то очень рекомендуется использовать разрешение, в целое число раз меньше максимального. Опять же, делается это из-за интерполяции, которую в противном случае произведут драйверы сканера.

Однако разрешение - не единственная характеристика. Второй важнейший параметр для сканера - динамический диапазон. И вот эта величина для большинства пользователей намного менее очевидна. Но от этого не менее важна при выборе сканера.

Что такое динамический диапазон? Начнем немного издалека. Слайд-сканеры работают с прозрачными оригиналами. Для последних существует понятие оптической плотности, то есть способности прозрачного материала пропускать (или не пропускать) свет. Чем выше оптическая плотность, тем меньше света проходит. Измеряется оптическая плотность по логарифмической шкале (по следующей формуле D = Log (интенсивность падающего света/ интенсивность прошедшего)), причем в качестве границ приняты значения 0 и 4 (кстати, глаз тоже имеет логарифмическую кривую чувствительности к интенсивности света). В первом случае материал пропускает весь падающий свет (Log 1= 0). Во втором - практически его не пропускает (Log 10000 = 4, то есть ослабление в 10000 раз). Динамическим диапазоном кадра будет разность между максимальным и минимальным значением плотности для этого кадра. Для отпечатков динамический диапазон имеет величину порядка 2 (на отражение), для негативной пленки - порядка 2.8, для слайдов - около 3.2.

Аналогичным образом применимо понятие динамического диапазона и для сканеров. В данном случае имеется в виду разница между максимальной и минимальной плотностями кадра, при которых сканер еще способен различать градации интенсивности (то есть детали). Можно сказать, что динамический диапазон - это численная характеристика способности разглядеть черную кошку у черной стенки в темной комнате. Особенно важна эта характеристика при работе с недо- или переэкспонированными кадрами. Имейте в виду, что, казалось бы, незначительная разница между D = 3.0 и D = 3.6 на самом деле выливается в разницу чувствительности в 4 раза. Только барабанные сканеры имеют динамический диапазон, приближающийся к 4.0.

Однако тут самое время увязать с динамическим диапазоном еще одну характеристику сканера, а именно - разрядность. В сканере имеется аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который переводит аналоговый сигнал с ПЗС-матрицы в цифровую форму. В зависимости от разрядности АЦП, производители указывают разрядность сканера. Точнее говоря, это внутренняя разрядность (то есть та, с которой данные представлены внутри сканера), которая может отличаться от разрядности данных, выдаваемых сканером на выходе. Стандартные варианты разрядности для современных сканеров 24, 30, 36 и даже 42 бит (или 8, 10, 12 и 14 бит на цвет, соответственно). Легко понять, что динамический диапазон сканера ни в коем случае не может быть больше, чем позволяет разрядность. А теперь проведем некоторые абстрактные вычисления и получим эти максимально возможные ограничивающие значения для разных разрядностей.

Цифры в последней колонке что-то смутно напоминают, не правда ли? Например, значения динамического диапазона, обычно указываемые в документации на сканеры. Причем, разрядность в документации в большинстве случаев соответствует первой колонке. Так что учтите, производители очень редко указывают реальный динамический диапазон. В большинстве случаев приводится максимально возможная величина для идеального случая. Однако сканеры далеко не идеальны.

В частности, не идеальность проявляется в шумах матрицы, а также в собственных шумах АЦП. К чему это приводит? Сейчас увидите. Для сканеров среднего класса стандартными считаются шумы ПЗС-матрицы порядка 4 милливольт. Максимальный уровень сигнала с матрицы составляет порядка 1500 милливольт. Делим 1500 на, скажем, 4096 и получаем шаг квантования 0.37 мв (весь диапазон линейно делится на 212 при разрядности 12 бит на цвет). Теперь делим 4 на эти 0.37 и получаем (10.7, примерно 24), что 4 младших бита содержат шум и не содержат полезной информации. Таким образом, из 12 бит реально остается только 8 рабочих. Причем эти биты, по идее, как раз должны были кодировать информацию о верхнем крае динамического диапазона. Отсюда можно сделать два вывода. Во-первых, реальный динамический диапазон сканера существенно меньше, чем заявленный максимальный. Во-вторых, чем больше внутренняя разрядность сканера, тем лучше качество конечной картинки. Дело в том, что даже если (как это часто бывает) внешняя разрядность меньше внутренней - отбрасываться все равно будут эти "шумные" биты.

Однако существуют способы борьбы с шумом. Например, для борьбы со случайными шумами надо воспользоваться усреднением. В данном случае достаточно сосканировать изображение два (или больше) раза и сложить получившиеся результаты. Сия практика известна под названием многократного (или многопроходного) сканирования и реализована во многих сканерах среднего и выше уровня. Собственно, она даже не требует поддержки сканером - достаточно чисто программной реализации. Что, кстати, было очень хорошо показано программой VueScan, которая позволяет производить многократное сканирование (до 16 раз) даже на тех сканерах, в "родных" драйверах которых такой функции не имелось. Правда, для работы с негативами шум не столь критичен, поскольку плотные области негатива переходят в светлые на картинке, а там детализация не столь важна.

Константин АФАНАСЬЕВ