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我們一起來(lái)探討條碼掃描當(dāng)中的知識(shí)吧

    隨著生活的質(zhì)量不斷提高，人們對(duì)生活的要求也不斷提高，然而隨著彩色打印機(jī)的加入，讓我們的生活變得更加豐富，更加多姿多彩。近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，有些家庭有了更多的需求——掃描槍。它更是為家庭娛樂(lè)提供了新的融洽親情的方式。在選擇使用掃描槍前，先認(rèn)識(shí)一下掃描槍。掃描槍作為光學(xué)、機(jī)械、電子、軟件應(yīng)用等技術(shù)緊密結(jié)合的高科技產(chǎn)品，是繼鍵盤和鼠標(biāo)之后的第三代主要的電腦輸入設(shè)備。

　　1.掃描槍種類:

　　掃描槍等種類很多，常見(jiàn)的有以下幾類：

　　一、手持式掃描槍 。手持式掃描槍是1987年推出的技術(shù)形成的產(chǎn)品，外形很像超市收款員拿在手上使用的條碼掃描槍一樣。持式掃描槍絕大多數(shù)采用CIS技術(shù)，光學(xué)分辨率為200dpi，有黑白、灰度、彩色多種類型，其中彩色類型一般為18位彩色。也有個(gè)別高檔產(chǎn)品采用CCD作為感光器件，可實(shí)現(xiàn)位真彩色，掃描效果較好。

　　二、小滾筒式掃描槍。這是手持式掃描槍和平臺(tái)式掃描槍的中間產(chǎn)品（這幾年有新的出現(xiàn)，因?yàn)槭莾?nèi)置供電且體積小被稱為筆記本掃描槍）這種產(chǎn)品絕大多數(shù)采用CIS技術(shù)，光學(xué)分辨率為300dpi，有彩色和灰度兩種，彩色型號(hào)一般為24位彩色。也有及少數(shù)小滾筒式掃描槍采用CCD技術(shù)，掃描效果明顯優(yōu)于CIS技術(shù)的產(chǎn)品，但由于結(jié)構(gòu)限制，體積一般明顯大于CIS技術(shù)的產(chǎn)品。小滾筒式的設(shè)計(jì)是將掃描槍的鏡頭固定，而移動(dòng)要掃描的物件通過(guò)鏡頭來(lái)掃描，運(yùn)作時(shí)就象打印機(jī)那樣，要掃描的物件必須穿過(guò)機(jī)器再送出，因此，被掃描的物體不可以太厚。這種掃描槍最大的好處就是，體積很小，但是由于使用起來(lái)有多種局限，例如只能掃描薄薄的紙張，范圍還不能超過(guò)掃描槍的大小。

　　三、平臺(tái)式掃描槍。又稱平板式掃描槍、臺(tái)式掃描槍，目前在市面上大部分的掃描槍都屬于平板式掃描槍，是現(xiàn)在的主流。這類掃描槍光學(xué)分辨率在300dpi-8000dpi之間，色彩位數(shù)從24位到48位，掃描幅面一般為A4或者A3。平板式的好處在于像使用復(fù)印機(jī)一樣，只要把掃描槍的上蓋打開(kāi)，不管是書(shū)本、報(bào)紙、雜志、照片底片都可以放上去掃描，相當(dāng)方便，而且掃描出的效果也是所有常見(jiàn)類型掃描槍中最好的。

　　其它的還有大幅面掃描用的大幅面掃描槍、筆式掃描槍、條碼掃描槍、底片掃描槍（注意不是平板掃描槍加透掃，效果要好的多，價(jià)格當(dāng)然也貴）、實(shí)物掃描槍（不是有實(shí)物掃描能力的平板掃描槍，有點(diǎn)類似于數(shù)碼相機(jī)），還有主要用于業(yè)印刷排版領(lǐng)域的滾筒式掃描槍等很多。

　　2.掃描槍接口：

　　掃描槍的常用接口類型有以下三種：

　　(1)SCSI（小型計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口）：此接口最大的連接設(shè)備數(shù)為8個(gè)，通常最大的傳輸速度是40M/S，速度較快，一般連接高速的設(shè)備。SCSI設(shè)備的安裝較復(fù)雜，在PC機(jī)上一般要另加SCSI卡，容易產(chǎn)生硬件沖突，但是功能強(qiáng)大。

　　(2)EPP（增強(qiáng)型并行接口）：一種增強(qiáng)了的雙向并行傳輸接口，最高傳輸速度為1．5Mbps。優(yōu)點(diǎn)是不需在PC中用其它的卡，無(wú)限制連接數(shù)目（只要你有足夠的端口），設(shè)備的安裝及使用容易。缺點(diǎn)是速度比SCSI慢。此接口因安裝和使用簡(jiǎn)單方便而在中低端對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合取代SCSI接口。

　　(3)USB（通用串行總線接口）：最多可連接127臺(tái)外設(shè)，現(xiàn)在的USB1.1標(biāo)準(zhǔn)最高傳輸速度為12Mbps，并且有一個(gè)輔通道用來(lái)傳輸?shù)退贁?shù)據(jù)。在將來(lái)如果有了USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的掃描槍速度可能會(huì)擴(kuò)展到480M/s。具熱插拔功能，即插即用。此接口的掃描槍隨著USB標(biāo)準(zhǔn)在Intel的力推之下的確立和推廣而逐漸普及。

　　3.掃描槍內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理：

　　常見(jiàn)的平板式掃描槍一般由光源、光學(xué)透鏡、掃描模組、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路加塑料外殼構(gòu)成。它利用光電元件將檢測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再將電信號(hào)通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中處理。當(dāng)掃描一副圖像的時(shí)候，光源照射到圖像上后反射光穿過(guò)透鏡會(huì)聚到掃描模組上，由掃描模組把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)字信號(hào)（即電壓，它與接受到的光的強(qiáng)度有關(guān)），同時(shí)指出那個(gè)像數(shù)的灰暗程度。這時(shí)候模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換電路把模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)，傳送到電腦。顏色用RGB三色的8、10、12位來(lái)量化，既把信號(hào)處理成上述位數(shù)的圖像輸出。如果有更高的量化位數(shù)，意味著圖像能有更豐富的層次和深度，但顏色范圍已超出人眼的識(shí)別能力，所以在可分辨的范圍內(nèi)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，更高位數(shù)的掃描槍掃描出來(lái)的效果就是顏色銜接平滑，能夠看到更多的畫(huà)面細(xì)節(jié)。

　　4.掃描槍的分辨率：

　　掃描槍的分辨率要從三個(gè)方面來(lái)確定：光學(xué)部分、硬件部分和軟件部分。也就是說(shuō)，掃描槍的分辨率等于其光學(xué)部件的分辨率加上其自身通過(guò)硬件及軟件進(jìn)行處理分析所得到的分辨率。

　　光學(xué)分辨率是掃描槍的光學(xué)部件在每平方英寸面積內(nèi)所能捕捉到的實(shí)際的光點(diǎn)數(shù)，是指掃描槍CCD（或者其它光電器件）的物理分辨率，也是掃描槍的真實(shí)分辨率，它的數(shù)值是由光電元件所能捕捉的像素點(diǎn)除以掃描槍水平最大可掃尺寸得到的數(shù)值。如分辨率為1200DPI的掃描槍，往往其光學(xué)部分的分辨率只占400～600DPI。擴(kuò)充部分的分辨率由硬件和軟件聯(lián)合生成，這個(gè)過(guò)程是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，對(duì)空白部分進(jìn)行數(shù)學(xué)填充所產(chǎn)生的（這一過(guò)程也叫插值處理）。

　　光學(xué)掃描與輸出是一對(duì)一的，掃描到什么，輸出的就是什么。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟硬件處理之后，輸出的圖像就會(huì)變得更逼真，分辨率會(huì)更高。目前市面上出售的掃描槍大都具有對(duì)分辨率的軟、硬件擴(kuò)充功 能。有的掃描槍廣告上寫(xiě)9600×9600DPI，這只是通過(guò)軟件插值得到的最大分辨率，并不是掃描槍真正光學(xué)分辨率。所以對(duì)掃描槍來(lái)講，其分辨率有光學(xué)分辨率（或稱光學(xué)解析度）和最大分辨率之說(shuō)，當(dāng)然我們關(guān)心的就是光學(xué)分辨率了，這才是硬功夫。

　　我們說(shuō)某臺(tái)掃描槍的分辨率高達(dá)4800DPI（這個(gè)4800DPI是光學(xué)分辨率 和軟件差值處理的總和），是指用掃描槍輸入圖像時(shí)，在1平方英寸的掃描 幅面上，可采集到4800×4800個(gè)像素點(diǎn)（Pixel）。1英寸見(jiàn)方的掃描區(qū)域，用4800DPI的分辨率掃描后生成的圖像大小是4800Pixel×4800Pixel。在掃 描圖像時(shí)，掃描分辨率設(shè)得越高，生成的圖像的效果就越精細(xì)，生成的圖像文件也越大，但插值成分也越多。

　　5.掃描槍的光電器件：

　　目前市場(chǎng)上掃描槍所使用的感光器件主要有四種：光電倍增管，硅氧化物隔離CCD，半導(dǎo)體隔離CCD，接觸式感光器件（CIS或LIDE）。

　　主流是兩種CCD，其原理簡(jiǎn)單說(shuō)是：在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬(wàn)個(gè)光電三極管，這些光電三極管分為三列，分別用紅綠藍(lán)色的濾色鏡罩住，從而實(shí)現(xiàn)彩色掃描。兩種CCD相比較，硅氧化物隔離CCD又比半導(dǎo)體隔離CCD好，熟悉物理的朋友自然知道理由。簡(jiǎn)單的說(shuō)是半導(dǎo)體的CCD三極管間漏電現(xiàn)象會(huì)影響掃描精度，用硅氧化物隔離會(huì)大大減小漏電現(xiàn)象（這個(gè)是絕緣體的），當(dāng)然最好再加上溫度控制，因?yàn)椴还苁前雽?dǎo)體還是導(dǎo)體一般都是溫敏的，升溫導(dǎo)電性一般會(huì)提高（成本會(huì)提高不少，價(jià)格嘛，不說(shuō)大家也知道會(huì)怎么樣了）?，F(xiàn)在主流市場(chǎng)上的多數(shù)是半導(dǎo)體隔離CCD 用，硅氧化物隔離CCD 的比較少，顯然是因?yàn)槌杀据^高。如果要了解一款掃描槍的效果，很重要的就是了解掃描槍是用什么品質(zhì)的光電元件，呵呵，就算同是半導(dǎo)體隔離質(zhì)量也有差別。

　　接觸式感光器件，它使用的感光材料一般是我們用來(lái)制造光敏電阻的硫化鎘，生產(chǎn)成本應(yīng)該是較CCD低得多（市場(chǎng)上同等精度的CIS掃描槍總是比CCD的掃描槍便宜不少正是這個(gè)原因）。掃描距離短，掃描清晰度低甚至有的時(shí)候達(dá)不到標(biāo)稱值，溫度變化比較容易影響掃描精度，這些正是這種掃描槍的致命問(wèn)題。對(duì)物理熟悉的朋友應(yīng)該知道硫化鎘的電阻間漏電現(xiàn)象比半導(dǎo)體隔還大，這還要降低精度（呵呵，不說(shuō)了，說(shuō)得CIS好像差得不得了，做掃描槍的廠家要來(lái)砍死我了）。

　　光電倍增管，感光材料主要是金屬銫的氧化物。他的掃描精度，甚至受溫度影響的程度和噪音等都是最好的，可價(jià)格也是最貴的。一般用戶如我這樣都是夢(mèng)寐以求而已，價(jià)格太貴我們這里就略過(guò)其具體的技術(shù)特點(diǎn)了。

　　當(dāng)我們選擇一臺(tái)掃描槍時(shí)，它的重要因素是什么呢，又是什么因素決定著它的性能呢，那就是它的光電器件。還有其它的因素，比如控制電路，軟件等也很重要。直接了解這些資料可能有些困難。我們往往只能了解有限的內(nèi)容（商業(yè)秘密嘛），我們?cè)跈z測(cè)一款描槍的性能到底如何的時(shí)候，只有靠實(shí)際操作和評(píng)測(cè)軟件等方法來(lái)了解。