Un escáner de imágenes , a menudo abreviado simplemente como escáner , es un dispositivo que escanea ópticamente imágenes, texto impreso, escritura a mano o un objeto y lo convierte en una imagen digital . En las oficinas se utilizan comúnmente variaciones del escáner de superficie plana de escritorio en el que el documento se coloca en una ventana de vidrio para escanearlo. Los escáneres de mano , en los que el dispositivo se mueve con la mano, han evolucionado desde "varitas" de escaneo de texto hasta escáneres 3D utilizados para diseño industrial, ingeniería inversa , pruebas y mediciones, ortesis , juegos y otras aplicaciones. Los escáneres accionados mecánicamente que mueven el documento se suelen utilizar para documentos de gran formato, donde un diseño plano no sería práctico.
Los escáneres modernos suelen utilizar un dispositivo de carga acoplada (CCD) o un sensor de imagen por contacto (CIS) como sensor de imagen, mientras que los escáneres de tambor , desarrollados anteriormente y todavía utilizados para obtener la mayor calidad de imagen posible, utilizan un tubo fotomultiplicador (PMT) como sensor de imagen. sensor de imagen. Un escáner rotativo, utilizado para escanear documentos a alta velocidad, es un tipo de escáner de tambor que utiliza una matriz CCD en lugar de un fotomultiplicador. Los escáneres planetarios sin contacto esencialmente fotografían libros y documentos delicados. Todos estos escáneres producen imágenes bidimensionales de sujetos que suelen ser planos, pero a veces sólidos; Los escáneres 3D producen información sobre la estructura tridimensional de objetos sólidos.
Las cámaras digitales se pueden utilizar para los mismos fines que los escáneres dedicados. En comparación con un escáner real, la imagen de una cámara está sujeta a cierto grado de distorsión, reflejos, sombras, bajo contraste y desenfoque debido al movimiento de la cámara (reducido en cámaras con estabilización de imagen ). La resolución es suficiente para aplicaciones menos exigentes. Las cámaras digitales ofrecen las ventajas de velocidad, portabilidad y digitalización sin contacto de documentos gruesos sin dañar el lomo del libro. En 2010, las tecnologías de escaneo combinaban escáneres 3D con cámaras digitales para crear modelos de objetos en 3D fotorrealistas y a todo color. [1]
Los escaneos generalmente se descargan mediante una computadora a la que está conectada la unidad. Algunos escáneres pueden almacenar escaneos en medios flash independientes (por ejemplo, tarjetas de memoria y memorias USB). [2]
En el ámbito de la investigación biomédica, los dispositivos de detección de microarrays de ADN también se denominan escáneres. Estos escáneres son sistemas de alta resolución (hasta 1 µm/píxel), similares a los microscopios. La detección se realiza mediante CCD o tubos fotomultiplicadores.
Los escáneres modernos se consideran los sucesores de los primeros dispositivos de entrada de fax y telefotografía .
El pantelegrafo (italiano: pantelegrafo ; francés: pantélégraphe ) fue una forma temprana de máquina facsímil que transmitía a través de líneas telegráficas normales desarrollada por Giovanni Caselli , utilizada comercialmente en la década de 1860, y que fue el primer dispositivo de este tipo en entrar en servicio práctico. Utilizó electroimanes para impulsar y sincronizar el movimiento de péndulos en la fuente y en la ubicación distante, para escanear y reproducir imágenes. Podría transmitir escritura a mano, firmas o dibujos dentro de un área de hasta 150 × 100 mm.
El Belinógrafo de Édouard Belin de 1913, escaneado con una fotocélula y transmitido a través de líneas telefónicas ordinarias, formó la base del servicio AT&T Wirephoto. En Europa, los servicios similares a una fotografía alámbrica se llamaban Belino . Fue utilizado por las agencias de noticias desde los años 1920 hasta mediados de los 1990 y consistía en un tambor giratorio con un único fotodetector a una velocidad estándar de 60 o 120 rpm (modelos posteriores hasta 240 rpm). Enviaron una señal AM analógica lineal a través de líneas telefónicas estándar a receptores, que imprimen sincrónicamente la intensidad proporcional en un papel especial. Las fotografías en color se enviaron consecutivamente como tres imágenes filtradas RGB separadas , pero solo para eventos especiales debido a los costos de transmisión.
Los escáneres de tambor capturan información de la imagen con tubos fotomultiplicadores (PMT), en lugar de los conjuntos de dispositivos de carga acoplada (CCD) que se encuentran en los escáneres de superficie plana y los escáneres de películas económicos . "Los originales reflectantes y transmisivos están montados en un cilindro acrílico, el tambor del escáner, que gira a alta velocidad mientras pasa por el objeto que se escanea frente a una óptica de precisión que entrega información de la imagen a los PMT. Los escáneres de tambor de color modernos utilizan tres PMT coincidentes, que leen luz roja, azul y verde, respectivamente. La luz de la obra de arte original se divide en haces rojos, azules y verdes separados en el banco óptico del escáner con filtros dicroicos". [4] Los fotomultiplicadores ofrecen un rango dinámico superior y, por esta razón, los escáneres de tambor pueden extraer más detalles de áreas de sombras muy oscuras de una transparencia que los escáneres de superficie plana que utilizan sensores CCD. El menor rango dinámico de los sensores CCD, en comparación con los tubos fotomultiplicadores, puede provocar una pérdida de detalle de las sombras, especialmente al escanear películas de transparencias muy densas. [5] Si bien la mecánica varía según el fabricante, la mayoría de los escáneres de tambor pasan la luz de las lámparas halógenas a través de un sistema de enfoque para iluminar originales tanto reflectantes como transmisivos.
El escáner de tambor recibe su nombre del cilindro acrílico transparente, el tambor, en el que se monta la obra de arte original para su escaneo. Dependiendo del tamaño, es posible montar originales de hasta 20 por 28 pulgadas (510 mm × 710 mm), pero el tamaño máximo varía según el fabricante. "Una de las características únicas de los escáneres de tambor es la capacidad de controlar el área de muestra y el tamaño de apertura de forma independiente. El tamaño de muestra es el área que lee el codificador del escáner para crear un píxel individual. La apertura es la apertura real que permite que la luz entre en el óptico "La capacidad de controlar la apertura y el tamaño de la muestra por separado es particularmente útil para suavizar el grano de la película al escanear originales negativos en blanco y negro y en color". [4]
Si bien los escáneres de tambor son capaces de escanear obras de arte tanto reflectantes como transmisivas, un escáner plano de buena calidad puede producir buenos escaneos a partir de obras de arte reflectantes. Como resultado, los escáneres de tambor rara vez se utilizan para escanear impresiones ahora que se encuentran disponibles escáneres planos económicos y de alta calidad. Sin embargo, es en la película donde los escáneres de tambor siguen siendo la herramienta preferida para aplicaciones de alta gama. Debido a que la película se puede montar en húmedo en el tambor del escáner, lo que mejora la nitidez y enmascara el polvo y los rayones, y debido a la excepcional sensibilidad de los PMT, los escáneres de tambor son capaces de capturar detalles muy sutiles en originales de películas.
La situación en 2014 [actualizar]era que solo unas pocas empresas seguían fabricando y manteniendo escáneres de tambor. Si bien los precios de las unidades nuevas y usadas cayeron desde principios del siglo XXI, todavía eran mucho más costosos que los escáneres de película y de superficie plana CCD. La calidad de la imagen producida por los escáneres de superficie plana había mejorado hasta el punto de que los mejores eran adecuados para muchas operaciones de artes gráficas, y reemplazaron a los escáneres de tambor en muchos casos porque eran menos costosos y más rápidos. Sin embargo, los escáneres de tambor con su resolución superior (hasta 24.000 PPI ), gradación de color y estructura de valores continuaron utilizándose para escanear imágenes para ampliarlas y para archivar fotografías con calidad de museo y producir libros y revistas de alta calidad. anuncios. A medida que los escáneres de tambor de segunda mano se hicieron más abundantes y menos costosos, muchos fotógrafos artísticos los adquirieron.
Este tipo de escáner a veces se denomina escáner reflectante porque funciona iluminando con luz blanca el objeto que se va a escanear y leyendo la intensidad y el color de la luz que se refleja en él, generalmente una línea a la vez. Están diseñados para escanear impresiones u otros materiales planos y opacos, pero algunos tienen adaptadores de transparencia disponibles que, por diversas razones, en la mayoría de los casos, no son muy adecuados para escanear películas. [6] Algunos escáneres de superficie plana incorporan mecanismos de alimentación de hojas llamados ADF (alimentadores automáticos de documentos). [7]
"Un escáner de superficie plana suele estar compuesto por un panel de vidrio (o platina ), bajo el cual hay una luz brillante (a menudo de xenón , LED o fluorescente de cátodo frío ) que ilumina el panel, y una matriz óptica móvil en el escaneo CCD . Los escáneres suelen contener tres filas (conjuntos) de sensores con filtros rojo, verde y azul". [8]
El escaneo con sensor de imagen de contacto (CIS) consta de un conjunto móvil de LED rojos, verdes y azules estroboscópicos para iluminación y una matriz de fotodiodos monocromáticos conectados debajo de una matriz de lentes de varilla para recolectar luz. "Las imágenes que se van a escanear se colocan boca abajo sobre el cristal, se baja una cubierta opaca sobre él para excluir la luz ambiental, y el conjunto de sensores y la fuente de luz se mueven a través del panel, leyendo toda el área. Por lo tanto, una imagen es visible para el detector "Sólo por la luz que refleja. Las imágenes transparentes no funcionan de esta manera y requieren accesorios especiales que las iluminen desde la parte superior. Muchos escáneres ofrecen esto como opción". [8]
Los escáneres con alimentación de hojas no tienen plataforma de escaneo, tienen un mecanismo para alimentar papel a través del escáner y algunos son capaces de escanear varias hojas a la vez usando un ADF. [9] [10] Se lanzó un cartucho de impresora, el Canon IS-22, que podría usarse para convertir una impresora de inyección de tinta en un escáner de alimentación de hojas. [11] [12]
Estos escáneres tienen un mecanismo de escaneo superior que mueve un haz de luz, o tienen una cámara fija y un área de escaneo definida por un tapete para escanear libros fácilmente. [13] [14]
Este tipo de escáner a veces se denomina escáner de diapositivas o transparencias y funciona pasando un haz de luz estrechamente enfocado a través de la película y leyendo la intensidad y el color de la luz que emerge. [6] "Por lo general, las tiras de película sin cortar de hasta seis fotogramas, o cuatro diapositivas montadas, se insertan en un soporte, que se mueve mediante un motor paso a paso a través de una lente y un sensor CCD dentro del escáner. Algunos modelos se utilizan principalmente para lo mismo "Escaneos de tamaño reducido. Los escáneres de película varían mucho en precio y calidad". [15] Los escáneres de película dedicados de menor costo se pueden conseguir por menos de 50 dólares y pueden ser suficientes para necesidades modestas. A partir de ahí, avanzan poco a poco en niveles escalonados de calidad y funciones avanzadas de más de cinco cifras. "Los detalles varían según la marca y el modelo y los resultados finales están determinados en gran medida por el nivel de sofisticación del sistema óptico del escáner y, igualmente importante, la sofisticación del software de escaneo". [dieciséis]
Hay escáneres disponibles que colocan una hoja plana sobre el elemento de escaneo entre rodillos giratorios. Solo pueden manejar hojas sueltas de hasta un ancho específico, generalmente 8,5 pulgadas (216 mm) para acomodar tanto el tamaño carta estadounidense como el tamaño A4 estándar , pero pueden ser muy compactos y solo requieren un par de rodillos estrechos entre los cuales se pasa el documento.
Se puede incorporar un escáner de rodillo dentro del teclado de una computadora, con un tamaño no mayor que el de un teclado de computadora.
Algunos escáneres de rodillos son portátiles, funcionan con baterías y tienen su propio almacenamiento, y eventualmente transfieren los escaneos almacenados a una computadora a través de un USB u otra interfaz.
Los escáneres 3D recopilan datos sobre la forma tridimensional y la apariencia de un objeto.
Los escáneres planetarios escanean un objeto delicado sin contacto físico.
Los escáneres manuales se mueven manualmente sobre el sujeto que se va a fotografiar. Hay dos tipos diferentes: escáneres de documentos y 3D.
Los escáneres de documentos portátiles son dispositivos manuales que se arrastran manualmente sobre la superficie de la imagen que se va a escanear. Escanear documentos de esta manera requiere mano firme, ya que una velocidad de escaneo desigual produce imágenes distorsionadas; Una luz indicadora en el escáner indica si el movimiento es demasiado rápido. Por lo general, tienen un botón de "inicio", que el usuario mantiene presionado durante el escaneo; algunos interruptores para configurar la resolución óptica ; y un rodillo, que genera un pulso de reloj para sincronizarlo con la computadora. Los escáneres manuales más antiguos eran monocromáticos y producían luz a partir de una serie de LED verdes para iluminar la imagen"; [15] los posteriores escanean en monocromo o en color, según se desee. Un escáner manual puede tener una pequeña ventana a través de la cual se puede leer el documento que se está escaneando. A principios de la década de 1990, muchos escáneres manuales tenían un módulo de interfaz patentado específico para un tipo particular de computadora, como un Atari ST o un Commodore Amiga . Desde la introducción del estándar USB, es la interfaz más utilizada. Los escáneres manuales son mucho más estrechos que la mayoría de los tamaños normales de documentos o libros, por lo que el software (o el usuario final) necesitaba combinar varias "tiras" estrechas de documentos escaneados para producir el artículo terminado.
Los escáneres manuales o de bolígrafo "deslizantes" portátiles y económicos que funcionan con baterías o USB, generalmente capaces de escanear un área tan amplia como una carta normal y por mucho más tiempo, siguen estando disponibles a partir de 2014 [actualizar]. [17] [18] Algunos ratones de computadora también pueden escanear documentos. [19]
Los escáneres 3D portátiles se utilizan en diseño industrial, ingeniería inversa, inspección y análisis, fabricación digital y aplicaciones médicas. "Para compensar el movimiento desigual de la mano humana, la mayoría de los sistemas de escaneo 3D se basan en la colocación de marcadores de referencia, generalmente pestañas adhesivas reflectantes que el escáner utiliza para alinear elementos y marcar posiciones en el espacio". [15]
Los escáneres de imágenes se utilizan generalmente junto con una computadora que controla el escáner y almacena los escaneos. Se pueden utilizar pequeños escáneres portátiles, accionados mediante rodillos o manuales, accionados por baterías y con capacidad de almacenamiento, sin necesidad de una computadora; Los escaneos almacenados se pueden transferir más tarde. Muchos pueden escanear tanto documentos pequeños, como tarjetas de visita y recibos de caja, como documentos tamaño carta.
Las cámaras de mayor resolución instaladas en algunos teléfonos inteligentes pueden producir escaneos de documentos de calidad razonable tomando una fotografía con la cámara del teléfono y postprocesándola con una aplicación de escaneo, varias de las cuales están disponibles para la mayoría de los sistemas operativos de los teléfonos , para blanquear el fondo de una página, corregir la distorsión de la perspectiva para corregir la forma de un documento rectangular, convertir a blanco y negro, etc. Muchas de estas aplicaciones pueden escanear documentos de varias páginas con exposiciones sucesivas de la cámara y generarlos como un solo archivo o como múltiples. -archivos de página. Algunas aplicaciones de escaneo de teléfonos inteligentes pueden guardar documentos directamente en ubicaciones de almacenamiento en línea, como Dropbox y Evernote , y enviar documentos por correo electrónico o fax a través de puertas de enlace de correo electrónico a fax.
Las aplicaciones de escaneo de teléfonos inteligentes se pueden dividir en tres categorías:
Los escáneres de color normalmente leen datos RGB ( color rojo, verde y azul ) de la matriz. Luego, estos datos se procesan con algún algoritmo patentado para corregir diferentes condiciones de exposición y se envían a la computadora a través de la interfaz de entrada/salida del dispositivo (generalmente USB , antes de lo cual era SCSI o puerto paralelo bidireccional en unidades más antiguas).
La profundidad del color varía según las características de la matriz de escaneo, pero suele ser de al menos 24 bits. Los modelos de alta calidad tienen entre 36 y 48 bits de profundidad de color.
Otro parámetro de calificación para un escáner es su resolución , medida en píxeles por pulgada (ppi), a veces denominada con mayor precisión Muestras por pulgada (spi). En lugar de utilizar la resolución óptica real del escáner , el único parámetro significativo, los fabricantes prefieren referirse a la resolución interpolada , que es mucho mayor gracias a la interpolación del software . A partir de 2009 [actualizar], un escáner plano de alta gama puede escanear hasta 5400 ppp y los escáneres de tambor tienen una resolución óptica de entre 3000 y 24000 ppp.
La "resolución efectiva" es la resolución real de un escáner y se determina mediante una tabla de prueba de resolución. La resolución efectiva de la mayoría de los escáneres planos de consumo es considerablemente menor que la resolución óptica proporcionada por los fabricantes. El ejemplo es el Epson V750 Pro con una resolución óptica proporcionada por el fabricante de 4800 ppp y 6400 ppp (lente dual), [21] pero probada "Según esto, obtenemos una resolución de sólo aproximadamente 2300 ppp; eso es solo el 40% de la resolución declarada !" [22] Se afirma que el rango dinámico es 4.0 Dmax, pero "En cuanto al rango de densidad del Epson Perfection V750 Pro, que se indica como 4.0, hay que decir que aquí no alcanza la alta calidad [de] los escáneres de películas cualquiera." [22]
Los fabricantes suelen afirmar resoluciones interpoladas de hasta 19.200 ppp; pero esos números tienen poco valor significativo porque el número de posibles píxeles interpolados es ilimitado y hacerlo no aumenta el nivel de detalle capturado.
El tamaño del archivo creado aumenta con el cuadrado de la resolución; duplicar la resolución cuadriplica el tamaño del archivo. Se debe elegir una resolución que esté dentro de las capacidades del equipo, conserve suficientes detalles y no produzca un archivo de tamaño excesivo. El tamaño del archivo se puede reducir para una resolución determinada mediante el uso de métodos de compresión "con pérdida" como JPEG , con cierto costo en calidad. Si se requiere la mejor calidad posible, se debe utilizar compresión sin pérdidas; Se pueden producir archivos de menor tamaño y calidad reducida a partir de dicha imagen cuando sea necesario (por ejemplo, una imagen diseñada para imprimirse en una página completa y un archivo mucho más pequeño para mostrarse como parte de una página web de carga rápida).
La pureza puede verse disminuida por el ruido del escáner, destellos ópticos, mala conversión de analógico a digital, rayones, polvo, anillos de Newton , sensores desenfocados, funcionamiento inadecuado del escáner y software deficiente. Se dice que los escáneres de tambor producen las representaciones digitales más puras de la película, seguidos por los escáneres de película de alta gama que utilizan los sensores Kodak Tri-Linear más grandes.
El tercer parámetro importante para un escáner es su rango de densidad (Rango Dinámico) o Drange (ver Densitometría ). Un rango de alta densidad significa que el escáner puede registrar detalles de sombras y detalles de brillo en un solo escaneo. La densidad de la película se mide en una escala logarítmica de base 10 y varía entre 0,0 (transparente) y 5,0, aproximadamente 16 pasos. [23] El rango de densidad es el espacio ocupado en la escala de 0 a 5, y Dmin y Dmax indican dónde se encuentran las mediciones menos densas y más densas en una película negativa o positiva. El rango de densidad de la película negativa es de hasta 3,6d, [23] mientras que el rango dinámico de la película deslizante es de 2,4d. [23] El rango de densidad de color negativo después del procesamiento es 2.0d gracias a la compresión de los 12 pasos en un rango de densidad pequeño. Dmax será el más denso en películas de diapositivas para sombras y el más denso en películas negativas para luces. Algunas películas de diapositivas pueden tener un Dmax cercano a 4.0d con una exposición adecuada, al igual que las películas negativas en blanco y negro.
Los escáneres fotográficos de superficie plana de consumo tienen un rango dinámico en el rango de 2,0 a 3,0, que puede ser inadecuado para escanear todo tipo de películas fotográficas , ya que Dmax puede estar, y suele estar, entre 3,0d y 4,0d con la película tradicional en blanco y negro. . La película de color comprime sus 12 paradas de las 16 posibles (latitud de la película) en solo 2,0 d de espacio mediante el proceso de acoplamiento de tinte y eliminación de toda la plata de la emulsión. Kodak Vision 3 tiene 18 paradas. Por lo tanto, la película negativa en color escanea más fácilmente de todos los tipos de película en la más amplia gama de escáneres. Debido a que la película tradicional en blanco y negro retiene la imagen creando plata después del procesamiento, el rango de densidad puede ser casi el doble que el de la película en color. Esto dificulta el escaneo de películas tradicionales en blanco y negro y requiere un escáner con al menos un rango dinámico de 3,6d, pero también un Dmax entre 4,0d y 5,0d. Los escáneres de superficie plana de alta gama (laboratorios fotográficos) pueden alcanzar un rango dinámico de 3,7 y un Dmax de alrededor de 4,0d. Los escáneres de películas dedicados [24] tienen un rango dinámico entre 3,0d y 4,0d. [23] Los escáneres de documentos de Office pueden tener un rango dinámico de menos de 2,0d. [23] Los escáneres de tambor tienen un rango dinámico de 3,6 a 4,5.
Al combinar imágenes a todo color con modelos 3D, los escáneres portátiles modernos pueden reproducir objetos completamente de forma electrónica. La incorporación de impresoras 3D en color permite una miniaturización precisa de estos objetos, con aplicaciones en muchas industrias y profesiones.
Para las aplicaciones de escáner, la calidad del escaneo depende en gran medida de la calidad de la cámara del teléfono y del encuadre elegido por el usuario de la aplicación. [25]
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Los escaneos prácticamente siempre deben transferirse del escáner a una computadora o sistema de almacenamiento de información para su posterior procesamiento o almacenamiento. Hay dos cuestiones básicas: (1) cómo está conectado físicamente el escáner a la computadora y (2) cómo la aplicación recupera la información del escáner.
El tamaño del archivo de un escaneo puede ser de hasta aproximadamente 100 megabytes para una imagen sin comprimir de 24 bits de 600 ppp , 23 x 28 cm (9"x11") (un poco más grande que el papel A4 ) . Los archivos escaneados deben transferirse y almacenarse. Los escáneres pueden generar este volumen de datos en cuestión de segundos, lo que hace deseable una conexión rápida.
Los escáneres se comunican con su computadora host mediante una de las siguientes interfaces físicas, que se enumeran aproximadamente de lenta a rápida:
A principios de la década de 1990, los escáneres profesionales de superficie plana estaban disponibles a través de una red informática local . Esto resultó útil para editores, imprentas, etc. Esta funcionalidad dejó de utilizarse en gran medida ya que el costo de los escáneres de superficie plana se redujo lo suficiente como para que compartir fuera innecesario.
A partir del año 2000, estuvieron disponibles dispositivos multifunción todo en uno, adecuados tanto para pequeñas oficinas como para consumidores, con capacidad de impresión, escaneo, copia y fax en un solo aparato que puede estar disponible para todos los miembros de un grupo de trabajo.
Los escáneres portátiles que funcionan con baterías almacenan los escaneos en la memoria interna; luego se pueden transferir a una computadora mediante una conexión directa, generalmente USB, o en algunos casos se puede extraer una tarjeta de memoria del escáner y conectarla a la computadora.
Una aplicación de pintura como GIMP o Adobe Photoshop debe comunicarse con el escáner. Hay muchos escáneres diferentes y muchos de esos escáneres utilizan protocolos diferentes. Para simplificar la programación de aplicaciones, se desarrollaron algunas interfaces de programación de aplicaciones ("API"). La API presenta una interfaz uniforme para el escáner. Esto significa que la aplicación no necesita conocer los detalles específicos del escáner para poder acceder a él directamente. Por ejemplo, Adobe Photoshop admite el estándar TWAIN ; por lo tanto, en teoría, Photoshop puede adquirir una imagen de cualquier escáner que tenga un controlador TWAIN.
En la práctica, a menudo surgen problemas con la comunicación de una aplicación con un escáner. La aplicación o el fabricante del escáner (o ambos) pueden tener fallas en la implementación de la API.
Normalmente, la API se implementa como una biblioteca vinculada dinámicamente . Cada fabricante de escáner proporciona software que traduce las llamadas a procedimientos API en comandos primitivos que se emiten a un controlador de hardware (como el controlador SCSI, USB o FireWire). La parte del fabricante de la API se denomina comúnmente controlador de dispositivo , pero esa designación no es estrictamente precisa: la API no se ejecuta en modo kernel y no accede directamente al dispositivo. Más bien, la biblioteca API del escáner traduce las solicitudes de aplicaciones en solicitudes de hardware.
API de software de escáner común:
SANE (Scanner Access Now Easy) es una API gratuita y de código abierto para acceder a escáneres. Desarrollado originalmente para los sistemas operativos Unix y Linux , ha sido portado a OS/2 , Mac OS X y Microsoft Windows . A diferencia de TWAIN, SANE no maneja la interfaz de usuario. Esto permite escaneos por lotes y acceso transparente a la red sin ningún soporte especial del controlador del dispositivo.
La mayoría de los escáneres utilizan TWAIN . Originalmente utilizado para equipos domésticos y de gama baja, ahora se utiliza ampliamente para escaneo de grandes volúmenes.
ISIS (Especificación de interfaz de imagen y escáner) creada por Pixel Translations, que todavía usa SCSI-II por razones de rendimiento, se utiliza en máquinas grandes a escala departamental.
WIA (Windows Image Acquisition) es una API proporcionada por Microsoft para su uso en Microsoft Windows .
Aunque ningún software más allá de una utilidad de escaneo es una característica de ningún escáner, muchos escáneres vienen con software. Normalmente, además de la utilidad de escaneo, se suministra algún tipo de aplicación de edición de imágenes (como Adobe Photoshop ) y software de reconocimiento óptico de caracteres (OCR). El software OCR convierte imágenes gráficas de texto en texto estándar que se puede editar utilizando software común de procesamiento de textos y edición de textos; La precisión rara vez es perfecta.
Algunos escáneres, especialmente los diseñados para escanear documentos impresos, sólo funcionan en blanco y negro, pero la mayoría de los escáneres modernos funcionan en color. Para este último, el resultado escaneado es una imagen RGB no comprimida, que se puede transferir a la memoria de una computadora. La salida de color de diferentes escáneres no es la misma debido a la respuesta espectral de sus elementos sensores, la naturaleza de su fuente de luz y la corrección aplicada por el software de escaneo. Si bien la mayoría de los sensores de imagen tienen una respuesta lineal, los valores de salida suelen estar comprimidos en gamma . Algunos escáneres comprimen y limpian la imagen utilizando firmware integrado . Una vez en la computadora, la imagen puede procesarse con un programa de gráficos rasterizados (como Adobe Photoshop o GIMP ) y guardarse en un dispositivo de almacenamiento (como un disco duro ).
Las imágenes suelen almacenarse en un disco duro . Las imágenes normalmente se almacenan en formatos de imagen como mapa de bits sin comprimir, TIFF y PNG comprimidos "sin pérdidas" (sin pérdidas) y JPEG comprimido "con pérdidas" . Es mejor almacenar los documentos en formato TIFF o PDF ; JPEG es especialmente inadecuado para texto. El software de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) permite convertir una imagen escaneada de texto en texto editable con una precisión razonable, siempre que el texto esté impreso de forma limpia y tenga un tipo de letra y un tamaño que el software pueda leer. La capacidad de OCR puede integrarse en el software de escaneo o el archivo de imagen escaneada puede procesarse con un programa de OCR independiente.
Los requisitos de generación de imágenes de documentos difieren de los del escaneo de imágenes. Estos requisitos incluyen la velocidad de escaneo, la alimentación automática de papel y la capacidad de escanear automáticamente tanto el anverso como el reverso de un documento. Por otro lado, el escaneo de imágenes generalmente requiere la capacidad de manejar objetos frágiles o tridimensionales, así como escanear a una resolución mucho mayor.
Los escáneres de documentos tienen alimentadores de documentos , generalmente más grandes que los que a veces se encuentran en fotocopiadoras o escáneres multiuso. Los escaneos se realizan a alta velocidad, desde 20 hasta 280 [26] o 420 [27] páginas por minuto, a menudo en escala de grises, aunque muchos escáneres admiten color. Muchos escáneres pueden escanear ambas caras de originales de doble cara (funcionamiento dúplex). Los escáneres de documentos sofisticados tienen firmware o software que limpia los escaneos de texto a medida que se producen, eliminando marcas accidentales y tipos de nitidez; Esto sería inaceptable para trabajos fotográficos, donde las marcas no se pueden distinguir de manera confiable de los detalles finos deseados. Los archivos creados se comprimen a medida que se crean.
La resolución utilizada suele ser de 150 a 300 ppp , aunque el hardware puede ser capaz de alcanzar una resolución de 600 [27] o superior; esto produce imágenes de texto lo suficientemente buenas para leer y para el reconocimiento óptico de caracteres (OCR), sin las mayores exigencias de espacio de almacenamiento que requieren las imágenes de mayor resolución.
Los escaneos de documentos a menudo se procesan utilizando tecnología OCR para crear archivos editables y con capacidad de búsqueda. La mayoría de los escáneres utilizan controladores de dispositivos ISIS o TWAIN para escanear documentos en formato TIFF , de modo que las páginas escaneadas puedan introducirse en un sistema de gestión de documentos que se encargará del archivado y la recuperación de las páginas escaneadas. La compresión JPEG con pérdida, que es muy eficaz para imágenes, no es deseable para documentos de texto, ya que los bordes rectos inclinados adquieren una apariencia irregular y el texto negro sólido (u otro color) sobre un fondo claro se comprime bien con formatos de compresión sin pérdida.
Si bien la alimentación y el escaneo del papel se pueden realizar de forma automática y rápida, la preparación y la indexación son necesarias y requieren mucho trabajo por parte de los humanos. La preparación implica inspeccionar manualmente los papeles a escanear y asegurarse de que estén en orden, desplegados, sin grapas ni nada que pueda atascar el escáner. Además, algunas industrias, como las legales y médicas, pueden requerir que los documentos tengan numeración Bates o alguna otra marca que proporcione un número de identificación del documento y la fecha/hora del escaneo del documento.
La indexación implica asociar palabras clave relevantes a archivos para que puedan recuperarse por contenido. En ocasiones, este proceso puede automatizarse hasta cierto punto, pero a menudo requiere trabajo manual realizado por empleados que ingresan datos . Una práctica común es el uso de tecnología de reconocimiento de códigos de barras : durante la preparación, se insertan hojas de códigos de barras con nombres de carpetas o información de índice en los archivos, carpetas y grupos de documentos. Mediante el escaneo automático por lotes, los documentos se guardan en las carpetas adecuadas y se crea un índice para su integración en los sistemas de gestión de documentos .
Una forma especializada de escaneo de documentos es el escaneo de libros . Las dificultades técnicas surgen porque los libros suelen estar encuadernados y, a veces, son frágiles e irreemplazables, pero algunos fabricantes han desarrollado maquinaria especializada para solucionar este problema. A menudo se utilizan mecanismos robóticos especiales para automatizar el proceso de pasar página y escanear.
Otra categoría de escáner de documentos es la cámara de documentos . La captura de imágenes con cámaras de documentos se diferencia de la de los escáneres de superficie plana y con alimentador automático de documentos (ADF) en que no se requieren partes móviles para escanear el objeto. Convencionalmente, la varilla de iluminación/reflector dentro del escáner se debe mover sobre el documento (como en el caso de un escáner de superficie plana) o el documento se debe pasar sobre la varilla (como en el caso de los escáneres alimentadores) para poder escanear un documento completo. imagen. Las cámaras de documentos capturan el documento u objeto completo en un solo paso, generalmente al instante. Normalmente, los documentos se colocan sobre una superficie plana, normalmente el escritorio de la oficina, debajo del área de captura de la cámara de documentos. El proceso de captura de toda la superficie a la vez tiene la ventaja de aumentar el tiempo de reacción del flujo de trabajo de escaneo. Después de ser capturadas, las imágenes generalmente se procesan a través de un software que puede mejorar la imagen y realizar tareas como rotarlas, recortarlas y enderezarlas automáticamente. [28]
No es necesario que los documentos u objetos que se escanean entren en contacto con la cámara de documentos, lo que aumenta la flexibilidad de los tipos de documentos que se pueden escanear. Objetos que antes eran difíciles de escanear con escáneres convencionales ahora pueden hacerlo con un solo dispositivo. Esto incluye, en particular, documentos de diferentes tamaños y formas, grapados, en carpetas o doblados/arrugados, que pueden atascarse en un escáner de alimentación. Otros objetos incluyen libros, revistas, recibos, cartas, boletos, etc. La ausencia de piezas móviles también puede eliminar la necesidad de mantenimiento, una consideración en el costo total de propiedad , que incluye los costos operativos continuos de los escáneres.
Un mayor tiempo de reacción durante el escaneo también tiene beneficios en el ámbito del escaneo de contexto. Los escáneres ADF, si bien son muy rápidos y muy buenos para escanear por lotes, también requieren un procesamiento previo y posterior de los documentos. Las cámaras de documentos se pueden integrar directamente en un flujo de trabajo o proceso, por ejemplo, un cajero en un banco. El documento se escanea directamente en el contexto del cliente, en el que se colocará o utilizará. El tiempo de reacción es una ventaja en estas situaciones. Las cámaras de documentos normalmente también requieren una pequeña cantidad de espacio y suelen ser portátiles. [29]
Si bien el escaneo con cámaras de documentos puede tener un tiempo de reacción rápido, escanear grandes cantidades de documentos uniformes y sin grapar es más eficiente con un escáner ADF. Hay desafíos que enfrenta este tipo de tecnología con respecto a factores externos (como la iluminación) que pueden influir en los resultados del escaneo. La forma en que se resuelven estos problemas depende en gran medida de la sofisticación del producto y de cómo los aborda.
La limpieza por infrarrojos es una técnica que se utiliza para eliminar los efectos del polvo y los rayones en las imágenes escaneadas de una película; Muchos escáneres modernos incorporan esta característica. Funciona escaneando la película con luz infrarroja; los tintes en las emulsiones típicas de películas de color son transparentes a la luz infrarroja, pero el polvo y los rayones no lo son y bloquean los infrarrojos; El software del escáner puede utilizar la información visible e infrarroja para detectar rayones y procesar la imagen para reducir en gran medida su visibilidad, considerando su posición, tamaño, forma y entorno.
Los fabricantes de escáneres suelen asociar sus propios nombres a esta técnica. Por ejemplo, Epson , Minolta , Nikon , Konica Minolta , Microtek y otras utilizan Digital ICE , mientras que Canon utiliza su propio sistema FARE (Sistema de mejora y retoque automático de películas). [30] Plustek utiliza LaserSoft Imaging iSRD. Algunos desarrolladores de software independientes diseñan herramientas de limpieza por infrarrojos.
Los escáneres de superficie plana se han utilizado como respaldos digitales de cámaras de gran formato para crear imágenes digitales de alta resolución de sujetos estáticos. [31] Se ha utilizado un escáner de superficie plana modificado para la documentación y cuantificación de cromatogramas de capa fina detectados mediante extinción de fluorescencia en capas de gel de sílice que contienen un indicador ultravioleta (UV). [32] 'ChromImage' es supuestamente el primer densitómetro de escáner de superficie plana comercial . Permite la adquisición de imágenes de placas de TLC y la cuantificación de cromatogramas mediante el uso del software Galaxie-TLC. [33] Además de convertirse en densitómetros, los escáneres de superficie plana también se convirtieron en colorímetros utilizando diferentes métodos. [34] El analizador de color tricromático es supuestamente el primer sistema distribuible que utiliza un escáner de superficie plana como dispositivo colorimétrico triestímulo.
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