Scanners

Introdução

Um scanner é um aparelho de leitura ótica que permite converter imagens, fotos, ilustrações e textos em papel, num formato digital que pode ser manipulado em computador. Por exemplo, é possível "passar" uma capa de revista ou uma fotografia para a tela de seu PC. Existem diversos tipos de scanners no mercado, que utilizam vários tipos de tecnologia. Este artigo mostrará um pouco do funcionamento dos scanners e as tecnologias usadas. As informações fornecidas aqui podem te ajudar na hora de adquirir um equipamento desse tipo. O mais comum é o scanner de mesa, que parece muito com uma máquina copiadora. Outros tipos são: scanner de tambor, scanner de mão, scanner leitor código de barras, scanner de página e scanner para cartão de visita.

Funcionamento

Todos os scanners se baseiam no principio da refletância da luz, que consiste em posicionar a imagem de forma que uma luz a ilumine. Um sensor capta a luz refletida pela figura, formando assim uma imagem digital. Os scanners mais simples usam lâmpada fluorescente para iluminar a imagem, enquanto que os mais sofisticados usam uma lâmpada do tipo catodo-frio. No entanto, um outro fator determinante para a qualidade de imagens escaneadas, é o sensor. Abaixo há uma descrição dos tipos de sensores mais usados:

Photo Multiplier Tube (PMT): usado nos scanners de tambor, que são mais sofisticados e caros. Esse tipo de scanner é usado principalmente na indústria gráfica, para impressões de alta qualidade. Para digitalizar a imagem, a mesma é posta num cilindro de vidro que gira em alta velocidade ao redor do sensor PMT, que divide a luz refletida em três feixes que passam por filtros e geram a imagem digitalizada. Devido a sua complexidade, os scanners de tambor praticamente só são usados em aplicações profissionais;

Charge Coupled Device (CCD): esse sensor é usado em quase todos os scanners domésticos, os mais comuns. Seu destaque é a boa qualidade e preço baixo. O sensor CCD é usado inclusive, em aparelhos de FAX e câmeras digitais. Esse tipo de sensor transforma a luz refletida em sinais elétricos que por sua vez, são convertidos em bits através de um circuito denominado conversor analógico-digital. Os scannerd de mesa geralmente possuem vários sensores CCD organizados em forma de linha reta;

Contact Image Sensor (CIS): esse tipo de sensor usa uma série de LEDs vermelhos, azuis e verdes para produzir a luz branca e substituir os espelhos e lentes usados nos scanners com sensor CCD. Isso permite um escaneamento mais leve e que gasta menos energia. No entanto, a qualidade da imagem escaneada não é tão boa quanto à do CCD, mas o suficiente para aplicações simples. O preço desse tipo de scanner é bem baixo.

Funcionamento do scanner de tambor

Para escanear imagens com alto padrão de qualidade, usam-se os caros scanners de tambor (veja a foto ao lado). Neste tipo de scanner a imagem a ser escaneada é anexada a um tambor de vidro (daí o nome). Com os giros do tambor, a imagem é lida linha-a-linha por um tubo fotomultiplicador em vez de um CCD. Então, um forte ponto de luz é enfocado na imagem e sua reflexão é medida pelo tubo.

Estes tubos possibilitam um escaneamento da alta qualidade, incluindo definições grandemente melhoradas e muitos detalhes de sombras. O alcance dinâmico deles é tão alto que eles podem capturar tanto sombras profundas quanto realces muito luminosos e também capturam diferenças sutis em sombreados. As resoluções dos scanners de tambor, ultrapassam os 12.500 dpi (como o scanner da figura ao lado). Se você necessitar um dia de um scanner de tambor, pode usa-lo em estabelecimentos (como gráficas por exemplo), que cobram pela imagem escaneada. Isso porque além de muito caro, um scanner de tambor também tem altos custos de manutenção.

Um fato curioso, é que a resolução dos scanners de tambor permitem alcançar resoluções e qualidade de imagem tão altas, que manipular o arquivo resultante do escaneamento num computador (ou até mesmo numa estação de trabalho) é complicado, visto o tamanho que o arquivo da imagem assume. É, de fato, necessário um computador com capacidade suficiente para isso.

Resolução

A resolução do scanner define a riqueza de detalhes que o aparelho é capaz de captar. A medição é feita em dpi, que significa pontos por polegadas. Quanto maior for o valor de dpi do scanner, mais detalhada é a imagem escaneada. Os scanners mais simples possuem resolução de 300 x 300 dpi, que quer dizer, 300 dpi na horizontal por 300 dpi na vertical.

Um outro termo que também é necessário saber é o pixel (picture element), ou seja, elemento de imagem. Uma imagem digital é dividida em linhas e colunas de pontos. O pixel consite na interseção de uma linha com uma coluna.

Um scanner de mesa geralmente possui um elemento do sensor CCD para cada pixel da imagem a ser digitalizada. Assim um scanner que aceita papeis com largura de 8,5 polegadas e com resolução ótica de 600 dpi, possui um sensor com 5100 elementos no CCD (600 x 8,5). Estes elementos do sensor formam a cabeça de leitura do scanner.

A cabeça de leitura do scanner é montada em uma estrutura que desliza em um trilho de forma a digitalizar toda a imagem, pois se ela fosse fixa só conseguiríamos digitalizar uma única linha da figura. Apesar de parecer um movimento contínuo, ou seja, que a cabeça de leitura "vai descendo" pelo papel, na verdade o que acontece são pequenos "pulos", de linha em linha, na hora de digitalizar a imagem. Tais pulos são executados por um pequeno motor, conhecido como motor de passo. Quando se diz que um scanner possui resolução ótica de 600 x 1200 dpi, estamos dizendo que o scanner possui 600 dpi na cabeça do scanner e que o motor de passo pode avançar 1200 "pulos" por polegada.

Interpolação

Os scanners que usam sensores CCD, geralmente possuem uma resolução ótica de no máximo 600 x 1200 dpi. No entanto, há os scanners que trabalham com resoluções de 2400, 4800, 9600 dpi ou mais. Isso é possível graças a uma técnica chamada Interpolação. Trata-se de um software (geralmente presente num chip do scanner) capaz de aumentar a resolução. A resolução obtida é chamada então de resolução interpolada. O que o software de interpolação faz é criar novos pontos entre pixels obtidos através da resolução ótica original. O problema é que essa técnica não é tão precisa quanto a resolução ótica. Isso porque o software faz uma espécie de suposição de onde novos pixels possam ser adicionados, mas esse processo nem sempre dá certo. O scanner calcula novos pontos baseados nos pixels que o mesmo consegue ver. Há programas, como o PhotoShop que também fazem interpolação de imagens.

Profundidade de cor

Os primeiros scanners que surgiram somente distinguiam cores em tons de cinza. Quando uma imagem é escaneada, o aparelho o faz pixel a pixel. Para cada um desses pixels, o scanner atribui uma determinada quantidade de bits. Quanto maior for o valor de cada pixel, maior será a qualidade da imagem digitalizada. Os scanners "pioneiros" somente atribuíam um bit por pixel, o que somente permitia trabalhar com preto e branco.

A maioria dos scanners atuais usam pelo menos 24 bits para representar as cores possíveis de um pixel. Isso permite ao scanner trabalhar com até 16,7 milhões de cores. Essa quantidade também é conhecida por "true color". O número de bits usados para representar as cores de um pixel é chamado de profundidade de cor.

Tipos de conexão com o computador

Veja abaixo, as formas mais comuns de conexão do scanner ao computador:

- Conexão por porta paralela: boa parte dos scanners existentes fazem sua conexão ao computador através da porta paralela. Este tipo de conexão é muito usada, pois praticamente todos os PCs possuem porta paralela. A maioria usa portas paralelas comuns, mas há modelos que precisam de tipos especiais. Isso significa que há mais de um tipo de porta paralela. Uma delas é a EPP (Enhanced Parallel Port). Outra é a ECP (Extended Capabilities Port). Ambas possuem maior velocidade para transferência de dados e podem trafegar em ambas as direções, ou seja, a transmissão é bidirecional. A grande maioria dos PCs possui uma porta paralela que trabalha com as três formas: normal, EPP ou ECP. Por isso, se o scanner precisa de porta EPP ou ECP, basta fazer a alteração no Setup do computador. Essa tarefa é um tanto perigosa para usuário leigos, portanto, peça ajuda a alguém especializado se não tiver experiência suficiente para esta ação;

- Conexão por porta USB (Universal Serial Bus): muitos periféricos fazem uso do padrão USB. Um deles é o scanner. Se o seu computador possui entrada USB, a instalação do scanner resume-se ao ato de conecta-lo à entrada. É o tipo de instalação mais fácil e a escolha ideal para usuários domésticos;

- Conexão por interface SCSI (Small Computer System Interface): Os scanners que usam a interface SCSI existem há muito tempo, mas não são essenciais ao usuário doméstico. Os scanners SCSI geralmente possuem alta qualidade e contam com acessórios extras, como alimentadores automáticos de documentos, adaptadores para slides e outros, o que o torna uma opção para ser usada em escritórios. A instalação desse tipo de scanner é um pouco mais complicada, já que é necessário instalar uma placa controladora SCSI dentro do computador.




Escrito por - Publicado em 30_06_2003 - Atualizado em 10_07_2004