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CIS与CCD扫描原理介绍 

发布时间:2020/02/24
CIS与CCD扫描原理介绍

  一、原理的不同: 
  CIS原理:(Contact Image Sensor接触式传感器件) 紧贴扫描稿件表面进行接触式扫描的一种方式。是全新的接触式感光器件,对扫描内部光源照射到扫描原稿上的反射光进行感光后将光信号转变为电信号,再由扫描仪主板上的AD转换电路将电信号转变为数字信号传输给电脑以完成整个扫描过程。
  CCD原理:(Charge Coupled Device电荷耦合器件) 通过镜头聚焦到CCD(光电耦合器感应器)将光信号转换成电信号成像的。通过三至四根镜条对反射光线进行全反射以减少聚焦镜头和扫描平台之间距离的。在物理上不存在真正的全反射,实际应用中反射镜条越多则对扫描品质的影响越大,CCD的理想值是直接聚焦,实际上很难做到。 
  其光路特性目前市场上有两种:
  一种是采用几组CCD镜头无反射镜直线式光路,另一种是通过三至四根镜头对反射光线进行全反射以减少聚焦镜头和扫描平台之间的距离,存在着反射镜头的反射式光路。
  光路原理简介
  采用CCD成像技术的扫描仪光学原理是光源发出的光照射在扫描原稿上产生了反射光,经光学系统(透镜)将其聚焦到CCD上,CCD(Charge Coupled Device,电荷藕荷器件)是一个包含着一排有许多紧密排列的感光元件构成的集成电路,它将光信号转换成电信号,通过模数转换器,生成数字图像信号,传送给计算机。
  由于CCD中排列的感光原件有限,为了提高分辨率,通常在大幅面扫描仪上采用多组CCD成像装置,将分段摄取的文本资料经扫描仪处理系统组合起来,成为一条完整的线性影像。
  CCD感光元件的排列精度及光学系统(透镜)的边缘失真度都直接影响到扫描精度。CCD是扫描仪关键部件,在几厘米长度的CCD上要非常精确地排列数千个感光元件,对加工精度的要求是非常严格的,很显然,CCD上感光元件的排列间距误差,安装及调试的误差都直接关系到扫描仪精度。
  CCD技术应用于大幅面扫描仪
  在光源上采用的光源是荧光灯,亮度低(图像发朦)其寿命为4000-6000小时,使得设备维修费用较高。
  光学系统边缘失真(图形变形):当拍摄实物时,实物图像周围都会变形,这就是光学系统的边缘失真,为了使扫描图像上减少边缘失真,一种增加CCD成像装置的数量来降低光线的发射度,虽然可减少光学的边缘效应,提高了扫描精度,但大幅增加了成本,也不能从根本上完全消除边缘效应。
  光没有全反射(信息丢失):由于在物理上不存在真正的全反射,实际应用中反射镜条越多则对扫描品质的影响越大,CCD的理想值是直接聚焦,实际上很难做到。
  通过加大文本与镜头之间的距离,增加几组反射镜来加长光路,以减低边缘效应,但多组反射镜的使用也造成这种反射式扫描仪的可靠性下降,抗震动能力及抗灰尘能力都特别弱。反射镜受震动时如果发生错位,那么扫描出来的图像必定发生错位,产生失真,另外时间一长反射镜上灰尘对扫描图像的清晰度也会有很大影响。 
  二、机身结构
  CIS扫描仪的扫描光源、传感器、放大器集成为一体。由于没有灯管和光学镜头等玻璃器件,因此抗震性好于CCD扫描仪,体积小、重量轻。重量只有CCD的一半。CCD搬动后需要调整。
  三、预热时间、能源损耗
  CIS 扫描仪不工作时,可将扫描头收回到起点,同时将光源关闭,降低整机损耗。损耗只有CCD 的一半,下次使用时从省电状态进入扫描状态非常迅速,几乎没有等待时间。CCD扫描仪需等待7分钟-十几分钟不等。
  四、扫描效果 
  CIS 技术有传感器直接从稿件表面获取图像,理论上不会产生色偏和像差,能获得最接近原稿的图像效果。

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