Cấu tạo và linh kiện máy Scan hoạt động như thế nào?

Máy Scan hoạt động như máy Photocopy, sử dụng một thiết bị tích điện kép thu lấy hình ảnh điện tử trên trang giấy bằng cách biến cường độ sáng phản xạ từ đó lên thành thông tin số.

Cấu tạo linh kiện của máy Scan

Về cơ bản, máy scan gồm ba bộ phận chính: Thấu kính nhạy quang, cơ cấu đẩy giấy cho phép bạn có thể tiến hành scan ở một vùng xác định trên trang, và mạch logic điện tử dùng để biến đổi ánh sáng phản xạ thành hình ảnh điện tử.

cau-tao-va-linh-kien-may-scan-hoat-dong-nhu-the-nao

 

Với các công nghệ thiết kế khác nhau, máy scan có thể ghi lại các hình đen-trắng, theo thang độ xám, hoặc màu của nguồn sáng phản xạ. Các máy scan đơn giản nhất thì ghi hình theo dạng thức đen – trắng, loại tinh vi hơn có thể ghi các mức màu xám khác nhau hoặc ghi màu.

Đối với máy scan đen trắng, máy chỉ ghi sự khác biệt về cường độ sáng bằng hai trạng thái: có chấm hoặc không (đen hoặc trắng). Với cùng bức ảnh đó, các máy scan thang màu xám biến đổi cường độ ánh sáng phản xạ thành một loạt các điểm (pixel) có độ xám khác nhau.

Đối với máy scan màu, các loại máy cũ dùng cơ chế scan ba lần để ghi lại các sắc màu bằng cách rọi lần lượt lên tài liệu các nguồn sáng đó, lục, và xanh. Trong khi đó, các mẫu máy mới dùng công nghệ scan một lần hiệu quả hơn. Thông tin màu thu được thông qua các bộ lọc đặc biệt trong CCD hoặc nhờ các lăng kính ba màu có thiết kế đặc biệt .

Linh kiện máy Scan thứ 2 quan trọng là cơ cấu phân phối tài liệu vào bộ phận cảm biến quang. Các phần tử cảm biến quang chạy trên mặt giấy là một quá trình cơ học có thể gây ra méo hình điện tử.

Nguyên lý hoạt động của các linh kiện máy Scan

Linh kiện quan trọng thứ 3 của máy scan là mạch logic dùng để chuyển đổi các thông tin scan được thành ảnh số. Tuỳ mục đích sử dụng, bạn có thể scan một hình với các độ phân giải khác nhau để truyền fax, để biến đổi văn bản bằng OCR, hoặc để dùng với chương trình chế bản. Các thuật toán cài bên trong máy scan sẽ gọt giũa kết cấu tổng thể của hình ảnh này bằng cách sửa các chi tiết và loại trừ méo dạng do quá trình scan cơ học gây ra.

cau-tao-va-linh-kien-may-scan-hoat-dong-nhu-the-nao.1

Nguyên lý hoạt động của máy scan

Tất cả máy Scan làm việc với cùng một nguyên lí phản xạ ánh sáng hoặc truyền dẫn. Hình ảnh được đặt úp xuống bên trong Scanner nó có bao gồm nguồn sáng chiếu vào hình ảnh và những thiết bị cảm biến để thu nhận ánh sáng phản xạ từ nguồn sáng tới hình ảnh.

Trong tường hợp máy ảnh kỹ thuật số, nguồn sáng là mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Khi thiết bị scan lần đầu tiên được giới thiệu, nhiều nhà sản xuất dùng bóng đèn huỳnh quang làm nguồn sáng.

Tuy nhiên, loại đèn này có hai yếu điểm:

– Đèn không phải lúc nào cũng phát ra ánh sáng trắng phù hợp trong một thời gian dài.

– Nhiệt do đèn phát ra có thể làm méo tín hiệu đối với những thành phần quang học khác

Hiện nay, hầu hết các nhà chuyển sang sử dụng đèn Cahothe lạnh, không sử dụng sợi tóc bóng đèn như đèn huỳnh quang. Bóng có nhiệt độ thấp và hoạt động vô cùng đáng tin cậy.

Cuối năm 2000, đèn Xeon được sử dụng làm nguồn sáng. Sản phẩm dùng đèn Xeon có độ tin cậy cao, nguồn sáng có phổ ánh sáng rộng bền vững và nhanh chóng thiết lập. Tuy nhiên nguồn ánh sáng Xeon có công suất tiêu thụ năng lượng cao hơn so với ống đèn Cathode lạnh.

Ánh sáng trực tiếp từ đèn tới bộ cảm biễn để chúng đọc được những giá trị ánh sáng. Scanner CCD (Charge-Coupled Device: nó là thiết bị đo sáng thu nhỏ mà xác định cường độ ánh sáng được tương ứng với cường độ của điện áp tương tự.) dùng lăng kính, thấu kính và những thành phần quang học khác. Như mắt kính và kính lúp những phần này có thể cho những Bit với chất lượng khác nhau.

Đối với Scanner chất lượng cao sẽ dùng những kính quang học chất lượng cao có chất lượng màu sắc chính xác và có sự khuyếch tán thấp nhất. Đối với những kiểu Scanner Low-end thì dùng những thiết bị quang học chất lượng thấp cùng với những thành phần nhựa cho giá thành hạ.

Những ánh sáng được phản xạ hoặc truyền qua những hình ảnh tới bộ phận cảm biến để chuyển đổi thành những điện áp tương ứng với cường độ ánh sáng, đối với những phần sáng hơn thì ánh sáng phản xạ hoặc truyền qua thì kết quả cho ta mức độ điện áp cao hơn.

Bộ phận ADC (analogue-to-digital conversion) sẽ chuyển đổi tính hiệu mức điện áp từ dạng tương tự thành dạng số và một lần nữa liên quan đến mức độ nhiễu trong bộ chuyển đổi này, nếu đối với những thiết bị Scanner có giá thành thấp thì mức nhiễu tăng lên.