Felix's Second Life 電腦數碼世界

何謂掃描器？用途為何？

掃描器是一種捕捉影像的輸入裝置， 它能將補捉來的影像，並將之轉換成讓電腦可以顯示、編輯、儲存的數位格式。主要有饋紙式及平台式兩種主要的掃瞄方式，但目前市面上較常見的掃瞄器多是平台型掃瞄器，使用方式有點類似影印機，不同的是將捕捉到的文件或影像，經過數位化的過程，使其能儲存於電腦中，當然也可以與印表機搭配，達到影印的效果。目前由於網際網路的發達，在工作上，往往有些文件需透過掃瞄器做處理，以MAIL的方式傳送，但卻可以在效率上、管理上更加輕鬆，讓您的工作更順暢。

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掃描器如何工作

掃描器穫得影像的方式，是將一固定光源照射到掃描文件上，光線反射回來後會折折射入CCD (Charge-Couple Device, 電荷耦合元件) 的感光元件。掃描文件上較暗的部份會反射較弱的光，較亮的部份反射較強的光，CCD感應到不同強弱的光後，將它轉換成數位訊號，如此將可使得掃描器本身能讀取此數位訊號與電腦進行資料傳輸。

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何謂TWAIN？ 有何功用？

TWAIN 或是 (Tool Without An Interesting Name)是被一個軟體工業的標準，介於硬體裝置與軟體程式之間的發展標準介面，  The "TWAIN" 協定， 就如同它的名字般， 其成員有from Aldus， Caere， Eastman Kodak， Hewlett Packard and Logitech. 在TWAIN協定尚未製訂出來前，使用者需使用掃描器特定使用的應用軟體下做掃描後，再將儲存掃描影像到其它應用程式做編輯， TWAIN 協定可大大的精簡此問題；只要遵照TWAIN協定的軟體就能搭配掃描器使用，而不僅限於特殊應用程式下使用。

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關於bitmap 圖像

電腦的座標法中兩種主要的種類， 向量法和位置法. 向量座標法， 就像其名稱指定的， 是直線與弧線來定義的，數學上稱為向量法。總而言之，向量法是由向量程式來建立的，然而將是不會被討論在這份文件中，掃描器，其它數位影像輸入裝置和製圖與編輯圖像程式轉換成位置法，也稱為光學影像，了解到此內容將有助於更了解如何建立和編輯數位影像. 位置法使用在小方格中的格點來得知像素， 每個像素分配一個特殊位置和色值，舉例而言，籃球在位置法中是由像素馬賽克且配何橘色或是其它背景色彩在其位置來替代其型狀製成. 使用位置法是來編輯像素而非圖像物體或形狀。

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圖像解析度Image Resolution

列印長度每單位的顯示像素數目來描述影像，通常解析度是每英吋的點數或是每英寸像素來測量.影像解析度決定於影像被建立且能被大多的影像軟體來改變的. 如果此影像來自於掃描器，此掃描解析度將變成影像解析度， 對於同樣的列印尺寸，一個高解析度的影像將比低解析度的影像包涵更多更小的像素 對於一個影像輸入裝置的掃描器， 掃描一個高解析度通常比較低解析度衍生出更詳細的影像。

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像素尺寸Pixel Dimensions

像素的數目沿著影像的寬度與高度 當由掃描器建立一影像，像素尺寸的效果為掃描解析度乘上掃描區域，舉例說明，假如我們掃描4X6，100dpi解析度的照片，其結果必為400X600 像素，而其檔案大小比例根據其像素尺寸， 然而掃描較高解析度將會製造出大檔案，然而，顯示器的大小對於影像尺寸或是列印紙的大小，像素的尺寸只是增加輸出裝置的解析度罷了.  請參考掃描解析度，螢幕解希度和列表機解析度來了解更多知識。

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色階Color Depth

在圖像中在每個不同的顏色中顯示每個像素的最大數目，有時後可以用位元數來量測，通常表現的色彩模示為黑白模式、灰階與RGB三原色，其色階如下:

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檔案大小File Size

檔案大小為像素尺寸乘上色階，舉例而言，100 像素x80像素黑白的圖像大小為1000個位元組(100x80x1)在同樣的像素中以灰階顯示的大小為8000個位元組(100X80X8)，而RGB三原色的影像將需要24000個位元組 (100X80X24).有一些影像壓縮影像壓縮格式 ，能夠大大的減少檔案的大小，然而，必須了解的是只有減少儲存容量.舉例說明，如果你掃描一個letter-size的尺寸300dpi彩色模式， 你將會轉換成一個24MB(8.5x300 x 11x300 x 24 bits) .實際上緩衝區需要將你在掃描後的影將經由電腦經過超過3次壓縮 以相同的例子來說，如果你以JPEG格式儲存，將會佔用不到1MB的硬碟空間，但是在你使用影像編輯軟體來編輯圖像時，將會需要比24MB還多的緩衝區來顯示與處理該影像檔.

以下列表為24bit影像的檔案大小對照表

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掃描器解析度、螢幕解析度、列表機解析度

對掃描器而言，就可能如你所知的有幾種解析度，稱為光學解析度，機械解析度軟體插值解析度，對於一個典型的平台掃描器，光學解析度是設定於光學模組（CCD或是CIS)的，而機械解析度是設定於掃描器中的步進馬達， 所以說如果掃描器說有３００ｘ６００ dpi 解析度，它是指光學解析度為300 dpi，可以水平解析每英吋300個點，而600dpi為機械解析度，步進馬達可控制垂直解析到每一步為1/600英吋，為了使掃描器可以達到光學解析與硬體解析度， 掃描器軟體使用演算法來估算且可算出硬體疑漏的像素並佈置像素的顏色所以結果會比光學解析度來的高，此比光學解析度高的解析度稱為軟體插值解析度，(有時表示為最大解析度)，但是有時後看起來掃描影像會模糊多了這是因為演算法插點後所造成的.

螢幕解析度是每個點或像素的數目顯示在每單位長度的螢幕上，通常測量的方式為每英吋的點數，螢幕解析度是依照營幕可顯示的範圍和它的像素設定， 舉例說明，一個15吋的螢幕，寬11吋，高8.25吋，如果顯示卡的設定解析度為800x600，如此螢幕解析度約為72dpi， (800 pixels / 11 inches， or 600 / 8.25). 假如你設定顯示1024x768在同樣的螢幕上，那麼螢幕的解析度將成為93dpi， 螢幕解析度可以幫助了解為什麼影像在螢幕上顯示的尺寸為什麼時常不同於原始的或是列印尺寸. 

列表機解析度是雷射印表機或是噴墨印表機的每個英吋中墨點的數目，印表機用墨點來表是一個最小的單位來產生彩色灰階的影像，舉例來說，600dpi的印表機可能只能夠產生每英吋150個像素 (PPI). 因此最好的影像結果與掃描的解析度是成比例的， 可是不同於掃描描解析度的是印表機的最大列印解析度是越高越好的.

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什麼是最佳掃描解析度？

解析度越高越好是一種誤解.在掃描圖像並非是解析度越高越好，以高解析度掃描影像，需要更長的時間，更多記憶體和磁碟空間。在選擇設定掃描解析度時，需要考慮掃描的影像類型和列印輸出的方式。印刷時有印刷所用的解析度，用 lpi（lines per inch，每英吋線數）來度量，它與電子影像的解析度（dpi）是不同的。一個計算最佳解析度的簡易辦法就是用輸出設備所列印的線數（lpi）乘以1.5 ～ 2.0。例如，為了讓您掃描的影像適用於以 133 lpi 的雜誌印刷，用 133 乘以 1.5 或 2.0，得到 199.5 或 266，在這種情況下，最佳的掃描解析度應該是 200 dpi ～ 266 dpi（取決於對輸出品質的要求）。lpi 的數值，取決於印刷工作所要求的品質。報紙大約用 85 lpi，雜誌大約用 133 lpi 到150 lpi，精美的藝術書籍則有可能用高達 200 lpi 到 300 lpi 的解析度。如果您要在螢幕上顯示影像（例如多媒體的工作），不需要以高於 72 dpi 的解析度掃描，因為螢幕只能顯示大約 72 dpi 的影像品質。使用更高的解析度掃描影像，只會增加影像檔的大小，並不能提高影像在螢幕上顯示的清晰度。但不要忘記，解析度越高，掃描得到的影像檔就越大。例如，對於一幅 8.5 x 11 英吋的標準信紙大小彩色圖片，如果用 75 dpi 的解析度掃描，約需要 1.6 MB，如果解析度增加一倍用 150 dpi 掃描，則檔案大小變成 4 倍 ─ 約 6.3 MB，再進一步用 300 dpi 的解析度掃描，檔案大小將變成約 25.2 MB！
您所要做的是在仍能保持良好影像品質的前題下，儘量選擇最低的解析度，使檔案不至於太大。
何時使用高解析度
當您以高階的彩色影像系統處理連續色調的影像時，較高的解析度是非常重要的，這是因為較高的解析度可以明顯改善影像中像素的銳利度和清晰度。
何時使用插值解析度
當掃描黑白影像或者放大較小的原稿時，插值解析度十分有用。對於黑白影像：將解析度設定為輸出設備的解析度。例如，假設您要將黑白影像用 1200 dpi 的網片輸出機輸出，就用 1200 dpi 的插值解析度以得到良好的影像，產生平滑的線條，消除部份鋸齒影響。
在放大較小的原稿時：假定我們用 300 dpi 的解析度掃描 1 x 2 英吋的照片，同時假定最大的光學解析度也是 300 dpi。如果希望得到兩倍於原稿大小的尺寸而不失其細節，則掃描解析度仍定為 300 dpi，而縮放比例設定於 200%，如此而來實際掃描時相當於使用 600 dpi 的插值解析度。此時盡管列印出來的尺寸大了一倍，但影像的銳利度和清晰度仍然可表現的相當好。 
 

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那一種檔案格式是較為適合用來儲存影像的 

通常您都會將掃描進來的影像儲存為影像檔。有數種可使用的影像檔格式，每一種檔案格式各有其優缺點。為了保留最好的掃描結果，應該熟悉每一種影像格式的優劣之處，並了解它們與影像編輯軟體和輸出設備的相容性。

TIFF : TIFF 是 Tagged Image File Format 的縮寫，是目前最通用的影像檔格式之一。可適用於不同解析度、不同色彩模式和不同的壓縮方式，並有許多商業軟體支援此格式。
EPS : EPS 是 Encapsulated PostScript 的縮寫，很適合於儲存向量圖，但不適用於儲存黑白影像。當影像要輸出到PostScript 格式的印表機時，它提供較多的控制，所以是應用程式列印時的理想格式。
PSD : Adobe Photoshop 軟體內建的影像格式。此格式的優點在於用 Photoshop 製做合成影像時所用的 layer 及mask 都可一起儲存；另外此格式還可儲存 48-bit RGB 彩色影像。

GIF : 用於儲存 256 色或 256 階灰階影像的檔案格式。如果影像是由單純的少數色彩所組成，例如用於網頁上的文字或商標；則 GIF 是一種相當合適的檔案格式。但若為連續色調或是有複雜色彩的影像，則 GIF 並不合適；如皮膚或是在亮部暗部處具有豐富層次的影像。

JPEG : 使用壓縮運算法則來儲存大的彩色或灰階影像的一種檔案格式。JPEG 可以將原始資料壓縮到數十分之一的大小，但由於其屬於一種破壞性壓縮，因此存檔後與原始資料已不相同。JPEG 壓縮是可調整的，越高壓縮比時影像失真程度越大，不過如壓縮比在 10 左右時可能大部份的人無法分辨出其與原先的差別。相較於 GIF，若為連續色調或是有複雜色彩的影像，JPEG 是值得推荐的。

PCX : 由 Z-Soft 公司為許多繪圖程式而開發出的檔案格式。也適用於儲存掃描進來的影像，廣泛的使用在 PC上

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4-bit 掃描器 VS 30-bit 掃描器 VS 36-bit 掃描器

也許你現在已經注意到了，30-bit 掃描器只有輸出24-bit 圖像. 一個彩色圖像是被三原色-紅色、綠色、藍色所組成的，一個 30-bit 的掃描器，每個顏色掃描器會收集10Bit的資料，36Bit的掃描器，掃描器每個顏色收集12Bit， 就像一些使用者有注意到，24Bit掃描器掃出的影像偏黑， 當你強制調整亮度，gamma值，對比，將會漏失掉一些色調值...在30bit 和36Bit 的掃描器，在30Bit掃描器掃描中資料可能遺漏2Bit， 36Bit掃描器可能會遺有 4 bits會遺漏掉，所以一個24Bit的圖片由30Bit或36Bit的掃描器產出的圖片會看起來比24Bit掃描器的效果更好. 

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CIS 光學模組 vs CCD 光學模組

最近的日子中CIS掃描模組以經揭開了代替傳統CCD光學模組的風潮，最明顯的就是CIS尺寸只有CCD的20%，較少的零件在CIS中，如此的維修成本也較少外機構的損壞也相對減少了...CIS模組需要較少的電量且較CCD輕， 當然並非CCD不好，只是我們相信CIS是未來的一種趨勢。