Сканеры и фотография


За последнее десятилетие произошло бурное развитие цифровых технологий. Большинство типографий перешло с чисто оптических методов подготовки фотографий к печати на электронные. Все эти изменения ввели в лексикон многих фотографов новое слово — «сканер».



Однако из всех компьютерных устройств, используемых фотографом, сканер — самое старое по времени из изобретений. Системы для сканирования изображения являются неотъемлемой частью таких устройств, как фототелеграф, телефакс, телекамера и существуют уже более ста лет. 

В 1855 году итальянский физик Казелли создал прибор для передачи изображений, названный «пантелеграфом». В этом приборе игла сканировала изображение, нарисованное токопроводящими чернилами. С изобретением фотоэлемента был создан фототелеграф, в котором тонкий луч света перемещался по поверхности закрепленной на барабане фотографии. Свет, отражаясь от поверхности изображения, попадает на катод фотоэлемента, вызывая ток эмиссии, пропорциональный отражательной способности. 

В начале века немецким физиком Корном был создан фототелеграф, который  ничем принципиально не отличается от современных барабанных сканеров. (На рисунке справа приведена схема телеграфа Корна и портрет изобретателя, отсканированный и переданный на расстояние более 1000 км 6 ноября 1906 года). В нем происходит механическое сканирование изображения по двум координатам и освещается каждая точка в отдельности. Проходящий через нее свет воспринимается одним селеновым фотоприемником — следовательно, отсутствует погрешность, связанная с неидентичностью чувствительных элементов. Это самый старый и на сегодняшний день самый качественный, но и самый дорогой способ. Он не имеет принципиальных ограничений на число точек, из которых будет составлено изображение. Однако сканеры этого типа требуют закрепления изображения на барабане и, следовательно, не подходят для сканирования негнущихся стеклянных пластинок. 

Развитие полупроводниковых технологий позволило объединить несколько фотоприемников в одну линейку и обойтись перемещением только по одной координате. Это привело к рождению планшетных, рулонных, проекционных и ручных сканеров. Их оптическая схема абсолютно одинакова и может быть представлена в виде объектива, фокусирующего строку изображения на линейку фотоприемников. Различие заключается в способе перемещения фотографии, линейки фотоприемников и объектива. Обычно объектив и линейка фотоэлементов жестко связаны и перемещаются относительно фотографии. Разрешение подобных устройств лимитировано числом чувствительных элементов в линейке, и если ширина фотографии меньше рабочей поверхности сканера, то используется только часть фотоэлементов. В некоторых проекционных сканерах и студийных цифровых фотоаппаратах происходит перемещение линейки фотоприемников относительно изображения, сформированного неподвижным объективом. Проекционные сканеры позволяют сфокусировать объект на всю ширину линейки чувствительных элементов и, таким образом, вне зависимости от размера изображения получить максимально возможное разрешение.

В предельном случае механическое перемещение фотоприемника и источника света вообще отсутствует и происходит электронное сканирование всего изображения целиком. К подобным устройствам относятся телевизионные камеры и большинство цифровых фотоаппаратов. Устройства в ценовом диапазоне до $1000 обычно имеют матрицу, содержащую не более миллиона чувствительных элементов. Существуют и гибридные устройства, в которых матрица совершает микроперемещения, при этом сперва считываются, например, все четные точки, а потом все нечетные.

Цветные сканеры принципиально ничем не отличаются от полутоновых и производят ввод изображения либо через цветные фильтры в три приема, когда при каждом проходе перед фотоприемником устанавливается синий, зеленый или красный фильтр, либо имеют три чувствительных элемента, перед которыми расположены соответствующие фильтры.

Какой сканер выбрать, определяется тем, для чего Вы его собираетесь использовать.

Для фотографа важной является не конструкция сканера, а его технические характеристики, которые определяются разрешающей способностью (числом точек на единицу площади изображения), числом оттенков, которые могут быть представлены в цифровой форме (24, 30, 36 бит на точку в зависимости от используемого АЦП) и диапазоном плотностей, зависящим от динамического диапазона системы осветитель-фотоприемник. Следует заметить, что изменение оптической плотности на три порядка может быть представлено 16 оттенками и, следовательно, можно сделать сканер, у которого всего 4 бита на точку и динамический диапазон равен трем.

Если сканер для Вас — вспомогательное оборудование в повседневной работе фотографа и используется он для создания фотоархива и контрольного просмотра негативов в реальных цветах, то, вероятно, устройство для сканирования прозрачных и непрозрачных материалов размером с открытку, вполне Вам подходит. Стоимость подобного оборудования с разрешением 400 точек на дюйм составляет сегодня менее $200.

Стоит отметить, что ручные сканеры позволяют решить большинство задач связанных с оцифровкой фотографий, а при некоторой изобретательности и наличии светостола позволяют сканировать и изображения на прозрачной основе.

Планшетные сканеры наиболее универсальны. Они могут быть использованы не только для сканирования фотографий, но и, вместе с принтером, для копирования документов или вместе с соответствующими программами, для распознавания текста и ввода его в текстовом формате в компьютер. Сегодня оптическое разрешение сканеров ценой около $300, составляет 600 точек на дюйм. Большинство из них может быть укомплектовано приставкой для сканирования прозрачных материалов.

Чтобы оценить реальные возможности оборудования, следует помнить, что при полиграфической печати и печати на принтере полутона создаются изменением толщины линий или точек, из которых состоит растр. Качество печати определяется числом линий растра на дюйм (lpi). Для определения требуемого разрешения, в точках на дюйм, при сканировании выясните, какой показатель lpi у принтера и умножьте его на 1,5. При печати газеты параметр lpi равен 85, у лазерного и цветного струйного принтеров этот параметр варьируется в пределах от 56 до 133. При высококачественной печати число линий на дюйм обычно равно 133, таким образом, Вы можете без потери качества напечатать в журнале фотографию размером 10х6 см с отсканированного на планшетном сканере 35 мм кадра. Если у вас есть возможность сделать отпечаток размером со всю рабочую поверхность сканера, то Вы можете отпечатать в типографии вашу фотографию шириной 24 см на листе со стороной 70 см. Следует отметить, что рекламные плакаты печатаются обычно с растром в 35 линий на дюйм и, следовательно, ваша фотография может быть воспроизведена на четырехметровом щите. Для фотографа работа с отпечатками имеет еще и то преимущество, что увеличивая экспозицию, можно получить нормальные отпечатки даже с очень плотных негативов, в то время, как динамический диапазон сканеров обычно существенно меньше. Исключение составляют барабанные сканеры, в которых используется ФЭУ и может меняться яркость источника. Однако сканирование на них — такое же искусство, как и печать фотографий.

Сканеры для 35 мм пленок в значительной степени предназначены для репортеров и позволяют, не тратя времени на печать, быстро получать и передавать в редакцию отснятые материалы. Устройства с разрешением в 2000 точек на дюйм стоят около тысячи долларов. Если у Вас есть необходимость вводить в компьютер диапозитивы разных размеров или их фрагменты, то, возможно, наилучшим решением будет цифровая камера.

Впрочем, сканеры вмешиваются и коренным образом меняют не только технологический процесс работы фотографа со снимками, но и становятся отдельным инструментом творчества.

Собственно, круг замкнулся. На новом витке спирали мы вернулись к фотограмме в ее электронном воплощении. Мы можем создать весьма выразительные композиции, просто разложив предметы на стекле планшетного сканера. Глубина резкого изображения у сканеров невелика, но все же не равна нулю, поэтому мы получаем своеобразный взгляд из стеклянного подполья. Причем этот метод, в отличие от фотограммы, позволяет создать не только абстрактно–теневую композицию, но и получить вполне реалистичные снимки плоских предметов — монет, срезов камней, листьев…

сканограммы





Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.