Beviteli eszközök: szkenner


A két hagyományos adatbeviteli eszköz után jöjjön egy viszonylag új, a lapbeolvasó, közkeletű nevén a szkenner. (angolul: scanner). Az eszköz alapvetően képek, adatok, dokumentumok digitalizálására, számítógépbe való bevitelére szolgál. Alapvetően egy fénysugár leolvassa az eredeti (többnyire nyomtatott) dokumentumot, majd azt kiadja valamilyen formátumban, amit egy másik program átvesz további feldolgozásra. Ha a cél valamilyen digitális szöveg létrehozása, akkor célszerű OCR programot használni (OCR = Optical Character Recognition = optikai karakterfelismerő) Példa:

Kézzel írt
vagy
gépelt szöveg

- >
szkenner
beolvasás

JPG kép - >
OCR program
feldolgozás
Szövegszerkesztő

          
Történelmi háttér

A legelső képolvasók a faxok elődjének tekintett pantelegráfokban tűntek fel. (feltaláló: Giovanni Caselli, 1860-as évek) Ez még elektromágnesek által vezetett szinkronizált ingák segítségével távolított rajzokat. Képes volt max. 15x10 cm-es kézírás, rajz, ábra vagy rajz továbbítására. (Bal oldali kép eredetije: http://www.ece.rice.edu/~jdw/images/pantel_1.jpg)
Édouard Belin 1913-ból származó belinográfja egy fotocella segítségével olvasta be a képi adatokat, amelyeket aztán az akkor már széles körben elterjedt telefonvonalakon továbbított (AT&T vállalat, USA). Európában hasonló szolgáltatást nyújtott a Belino. Ezt főleg hírügynökségek használták az 1920-as évektől a faxok elterjedéséig. Lényege egy forgó dobon működő fénydetektor, amely szabványos telefonvonalakon küldi el a beolvasott jeleket egy másik helyen lévő szinkronban író berendezésnek. Az eredetileg csak fekete-fehér képek elküldésére alkalmas készüléket később továbbfejlesztették a 3 szín (RGB) egymás utáni elküldésével, így már színes képeket is képes volt a készülék továbbítani, de ez az akkori technológia miatt igen borsos árú volt. A lenti képen egy 1930-as BEP2V készülék látható.


(Kép eredetije: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Belinograph_BEP-2V_-_MfK_Bern.jpg )

A következő típus a faxokban alkalmazott dobszkenner volt. Itt a működés alapja egy forgó dob,  amely nagy sebességgel forog, így a továbbított dokumentumot megfelelően megvilágítva beolvassa azt, majd továbbítja a vevőnek. A legtöbb színes dobszkenner a három fő színt külön-külön olvassa be, majd azokat egyesével továbbítja. A mérettől függően az általánosan használt szkennerek A/4-es oldalnyi szélességűek, de ez erősen gyártótól függhet.
A dobszkennereknek a jelentős hőleadásuk nagy hátrányt jelentett, mivel az eljárás során igen komoly hő keletkezik. Így csak olyan iratot lehetett leadni a klasszikus faxkészülékkel, amely meghajlítható volt és bírja a hőt, míg a vevőkészülékben is csak hőérzékeny papír lehetett. Ám ezen papíroknak van olyan hátránya, hogy 1-2 hónap múlva elhalványodik a tinta, így többen is a frissen kapott hőpapíros faxot azonnal fénymásolják. Bár a dobszkennerek helyét gyakorlatilag átvették az egyre olcsóbb lapszkennerek, ám mind a mai napig piacon maradtak a komolyabb teljesítményű dobszkennerek. Az átlagos lapszkennerekkel ellentétben ugyanis a jobb minőségű dobszkennerek képesek akár 24000 PPI-s felbontásra is egy pici kis (hőtűrő) filmen. (pixel-per-inch, azaz képpont inchenként) Így az eredményként kapott kép alkalmas lesz komolyabb felnagyításra is.

A következő generációt a dokumentumszkennerek jelentik, ahol a síkágyon fekvő dokumentum mozog az alul lévő fix fényforrás (és érzékelősor) felett.


(A kép CorelDraw-val készült.)
Ide tartoznak a számítástechnikában elterjedt korai, ám még méregdrága gépek. Ekkoriban gyakori volt, hogy a szkenner ára megközelítette egy olcsóbb PC teljes vételárát. Az akkori szkennerek kezdeti felbontása 150 dpi (dot-per-inch, azaz pont inchenként) volt, ami csak technológiai érdekességnek volt jó. Ám az érték gyorsan emelkedett 300, 600, 900, 1200-ra, ami már tiszteletre méltó volt.
Az idő haladtával megjelentek a hordozható, egyre kisebb eszközök is. A kis, kézi leolvasók megjelenése után piacra kerültek a gyakran szótárral kombinált tollba épített beolvasók is, de ezek nem terjedtek el igazán.

(A kép eredetije: http://s1.olcso.hu/public/images/product/1/0/1/8/0/600x600_1018031854.jpg)
A lapágyas szkennerek késői utódának számítanak a bolti pénztárakban használt kódleolvasók. Itt a lényeg nem a jó minőség, hanem az igen gyors beolvasás. A gyakorlatilag fixen álló, sokszor a  pénztáros pultjába beépített képbeolvasó csak a sima vonalkódot képes beolvasni (nem az ember által is értelmezhető számokat) és a háttérben működő PC már az árucikké és mennyiséggé átalakított jeleket gyorsan továbbítja a központi raktár-adatbázisnak. A működés lényeges feltétele, hogy ne csak fix távolságról legyen képes olvasni, hanem pár centimétertől akár 20-30 cm-ig.

(Kép eredetije:
http://www.loud.hu/kepek/Szamitastechnika/USB_CSATLAKOZASU_KEZI_VONALKOD_OLVASO-KONIG_CMP-BARSCAN10_a.jpg )
A következő, mai generációt a lapágyas szkennerek megjelenése hozta el, ahol a technológia annyiban változott, hogy immár nem a dokumentum mozog, hanem a fényforrás. A technológia menet közben annyira érzékeny lett, hogy a beolvasás minősége nagyságrendileg javult, ráadásul a rohamos elterjedése miatt az eszköz ára is meredeken zuhant lefelé.

(A kép CorelDraw-val készült.)


A cikk 3D-s része a 3Dee Store Budapest hozzájárulásával készült. Weblap: www.3dee.hu.
Bár a hétköznapokban megszokott eszközök ezzel véget értek, de szót kell ejteni egy új találmányról, a 3 dimenziós szkennerről. Ezzel a speciális szkennerrel a tárgyak kiterjedését, alakját és legtöbbször a színét is korrektül érzékeli a számítógép, amelyet a beolvasó program képes átadni például egy (mérnöki) tervezőszoftvernek. Az eljárásra számos különböző technológia alkalmazható, de a legtöbb lézeres érzékelő igen érzékeny pl. a tükröződő/átlátszó felületekre vagy a flexibilis/amorf anyagokra. Sokszor lehet alkalmazni épületek tervezésekor vagy restaurálásakor. A mérnöki alkalmazások mellett a legfontosabb felhasználási terület lehet az orvosi, pl.: mesterséges protézisek, végtagok tervezése alkalmával. További felhasználási lehetőség a 3D-s filmek szereplőinek, illetve környezetének kialakítása. A komoly elterjedésének egyenlőre az ára szab gátat. .(2017. novemberében egy kis kézi 3D-d szkenner több százezer Ft-ot kóstál.)
A képen egy ilyen 3-dimenziós szkenner látható. Gyártó: CAD-Scan, Nagy-Britannia.


(Kép eredetije: http://cad-scan.co.uk/product/cubik-desktop-3d-scanner/ )

Kézi szkenner

(Képen: Artec Light 3D Scanner. Kép eredetije: https://3dee.hu/termek/artec-eva-light-3d-scanner/)

A professzionális 3D-s szkenneléshez a 0,05 mm-es felbontású RangeVision és Artec termékek javasoltak, melyek jellemzője a nagy felbontás és a pontosság. Példaként az autóipar számára is lehet kész alkatrészt is 3D-ben beszkennelni. Például:

.

Személyek vagy nagyobb tárgyak szkenneléséhez inkább a 3 mm-es felbontással dolgozó Recfusion javasolt. Konkrét felhasználása például a plasztikai sebészetben lehetséges. Érdemes végignézni – bár nem árt hozzá némi angoltudás:

.

A kézi 3D-szkenner segítéségével persze teljes testet is lehet modellezni, majd 3D-ben kinyomtatni – persze ehhez feltétlenül szükséges egy 3D-s nyomtató is. Ezt a folyamatot az alábbi videó mutatja be:

.

(A cikkben szereplő videók ötlete is a www.3dee.hu honlapról származik.)

A cég az utómunkálatokhoz két szoftvert is javasol:

  • Netfabb (hobbi szinten).
  • Geomagic (profi szinten).

 

Nem szeretnék itt jóslatokba bocsátkozni, de az jól látható, hogy az asztali szkennerek immár a mindennapi élet részei és remélhetőleg a 3D-s társaik is hamarosan, nagyságrendileg olcsóbban megtalálhatóak lesznek minél több helyen!


Felhasznált irodalom:
- http://www.kvint-r.hu/Tudastar/igy-mukodik-a-fax.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Image_scanner
- http://www.scantips.com/basics2f.html
- http://www.photobin.com/scanning_quality_resolution
- http://www.epson.com/cmc_upload/pdf/tech_scanner-resolution.pdf
- http://www.steinbichler.co.uk/?gclid=CJvMueGfubkCFQgQ3goddxoApw
- http://cad-scan.co.uk/product/cubik-desktop-3d-scanner/
- http://www.nextengine.com/
- http://www.nagyformatumu.hu/hu/3d-szkenner
- http://www.david-3d.com/

© TFeri.hu, 2013.

Felújítva: 2016 és 2017.