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Les scanners

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  • Principe de fonctionnement
  • Les scanners à plat
  • Les scanners de diapositives
  • Intégration d'un CMS dans les scanners
  • Les différents scanners
  • Les scanners verticaux
  • Les scannres code à barre

  • Principe de fonctionnement

    Un scanner, dans sa technologie, ressemble à un appareil photo dont les conditions de prise de vue sont constante.

    Le document à scanner est illuminé par une source de lumière fluorescente ou incandescente. La lumière réfléchie par le document est focalisée par une lentille et vient frapper un composant photosensitif appelé CCD (Charge-Coupled Device). Le CCD contient généralement une rangée de minuscules senseurs qui convertissent la lumière reçue en signaux électriques. Le voltage de ces signaux est proportionnel à l'intensité de la lumière reçue. Ces signaux électriques analogiques sont ensuite numérisés par un convertisseur analogique/digital (ADC) de façon à être "compris" par l'ordinateur. Ce type de scanner analyse donc le document ligne après ligne. Le CCD de certains scanners possède plusieurs rangées de senseurs (c'est le cas de certains scanners de diapositives).

    Selon la complexité du scanner, l'ensemble CCD-ADC est capable de reconnaître plusieurs niveaux d'intensité lumineuse et de produire plusieurs signaux électriques. Par exemple, le CCD-ADC d'un scanner noir et blanc ne produit que deux types de signaux électriques; celui d'un scanner "gray-scale" (échelle de gris) est capable de différencier 64, voire 256 niveaux de gris.
    Les scanners couleur fonctionnent de façon similaire, à l'exception du fait que le CCD doit capter, d'une manière ou d'une autre, les composantes rouge, verte et bleue de la lumière réfléchie.

    Une première méthode, plus ancienne, est illustrée ci-dessous. Elle consiste à scanner trois fois le document. Lors du premier passage, la lumière émise passe à travers un filtre rouge, se réfléchit sur le document et vient frapper le CCD qui convertit la composante rouge de l'image. Le procédé est ensuite répété avec la lumière verte et la lumière bleue.
    Cette approche souffre de deux inconvénients majeurs. Tout d'abord, trois passages demandent nettement plus de temps qu'un seul. Ensuite, pour obtenir une bonne image, il est impératif que les trois passages soient parfaitement alignés : le décalage d'une seule ligne d'une seule primaire ne pardonne pas.

    Pour éviter ces inconvénients, on doit scanner en un seul passage. Dans cette approche, on n'utilise pas de filtre. La lumière (blanche) réfléchie par le document passe à travers un prisme qui la décompose en trois primaires lumineuses qui viennent frapper un CCD spécial. Ce CCD possède trois rangées de senseurs : une rangée pour chaque primaire


    Les différents scanners

    En informatique, un scanner est un appareil qui balaye (c'est le sens du verbe anglais to scan) un document, analyse la luminosité réfléchie ou projetée (par transparence) par chaque point du document et convertit cette intensité lumineuse en code numérique. Le scanner permet donc la numérisation de documents.

    Les principales caractéristiques d'un scanner sont la résolution à laquelle il peut numériser et le nombre de couleurs qu'il peut distinguer (exprimé en nombre de bits par pixel ).

    En informatique générale (c'est-à-dire sans aborder l'informatique médicale), on peut distinguer quatre types de scanners :

    - les scanners à plat
    - les scanners verticaux
    - les scanners de diapositives
    - les scanners code à barre


    Les scanners à plat

    Le document (qui peut être une simple feuille mais aussi un magazine ou un livre ouvert) est posé contre une vitre sous laquelle c'est la barrette de capteurs optiques qui se déplace sur des rails pour balayer le document.

    La résolution minimale est de 300 points par pouce (p/pou DPI, pour dot per inch, en anglais) Elle peut monter jusqu'à 2400 DPI et la qualité de la numérisation est d'autant plus élevée que la résolution est haute et la profondeur en bit de l'image est haute (généralement 24 ou 48 bit)


    Les scanners verticaux

    Ce sont des appareils qui n'acceptent que des documents se présentant sous forme de feuilles de papier distinctes. La feuille est entraînée par un mécanisme qui la fait passer par bandes successives devant une barrette de capteurs optiques de type CCD .

    Ces scanners allient les avantages de la transparence du support numérisé et du grand format, sont ceux qui permettent la plus grande qualité de numérisation, mais leur prix est élevé et leur emploi est réservé à des applications spécialisées.


    Les scanners de diapositives

    le contraste de l'image numérisée et sa palette de couleurs sont ici bien meilleurs en raison de la nature transparente du document. En outre, les capteurs CCD sont de la taille de la diapositive, il n'y a donc aucune pièce en mouvement. En revanche, une diapositive présentant une image à une échelle bien inférieure à celle des documents sur papier, la résolution d'un tel scanner doit être au minimum de 2000 DPI pour être équivalente à une résolution de 300 DPI sur les autres types de scanner ;


    Les scannres code à barre

    Ces scanners n'exigeant aucune qualité particulière relative à la couleur puisqu'ils travaillent en noir et blanc sont  cités ici pour mémoire.


    Intégration d'un CMS dans les scanners

     
    Extrait du site Marginal Software à propos du Nikon LS-2000


    La figure ci-dessus représente les étapes qui se produisent au cours du balayage dans un scanner tel que le Nikon LS-2000 (image de gauche) 

    L'opérateur maitrise le "CMS" (système de gestion des couleurs) en lui permettant d'agir physiquement et par le logiciel d'exploitation du scanner sur trois paramètres : l'éclat des LED, le nombre de bits/channel, et la courbe de tonalité.

    ParamètresAvantagesInconvénients
    Eclat des LEDPlus les images sont claires plus les détails apparaissentAffecte globalement des valeurs de tonaalitél.
    Bits/ChanelL'augmentation permet une plus grande précisionLe volume de l'image aubments avec le nombre de Bit
    Courbe de tonalitéAugmente les contrastesLimite les possibilité de correction par palette graphique



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