I sensori di scansione: CCD e CIS

Settembre 2004 Il processo attraverso il quale uno scanner acquisisce le immagini è abbastanza complesso: sotto il vetro sul quale è posata l’immagine scorre un carrello, sul quale è montata l’ottica. Il carrello è un componente fondamentale, in quanto …

Settembre 2004 Il processo attraverso il quale uno scanner acquisisce le immagini è abbastanza complesso: sotto il vetro sul quale è posata l'immagine scorre un carrello, sul quale è montata l'ottica.

Il carrello è un componente fondamentale, in quanto dalla precisione dei suoi micromovimenti dipende la risoluzione verticale (risoluzione meccanica), che oggi può toccare ben 9.600 DPI reali.

La risoluzione orizzontale (ottica) dipende invece da quella del sensore, montato sul carrello e che può essere di due tipi: CCD (Charged Coupled Device) o CIS (Contact Image Sensor).

Ormai praticamente tutti gli scanner di fascia media e alta utilizzano sensori CCD, in quanto i sensori CIS, pur col vantaggio delle dimensioni ridotte (infatti vengono usati negli scanner più sottili e in alcuni multifunzione per limitare gli ingombri) hanno lo svantaggio di una minore luminosità e fedeltà colore.

Il compito del sensore è quello di trasformare in impulsi elettrici la luce riflessa dall'immagine originale, ma per poterla misurare è necessaria una sorgente luminosa. Nel caso degli scanner CCD questa è fornita da una lampada, oggi quasi sempre a catodo freddo, che ha una durata maggiore del precedente tipo a catodo caldo e caratteristiche spettrali simili.

A essa sono abbinate le lenti, uno specchio e una o più righe di sensori CCD, dotati di filtri dei tre colori principali RGB, che traducono in impulsi elettrici le variazioni di luminosità.

Negli scanner CIS la lampada è invece sostituita da una serie di LED dei tre colori RGB che si accendono e spengono in rapida sequenza illuminando l'originale, e da una fila di sensori CIS per registrare le variazioni di luminosità, senza usare specchi o lenti.

Il sistema CIS è dunque meno luminoso, ma dato che i LED sono più piccoli di una lampada, le ottiche CIS avranno un ingombro minore.

L'ultimo svantaggio dei CIS è la minore profondità di campo: uno scanner CCD riesce anche a mettere a fuoco immagini non perfettamente aderenti al vetro, e può riuscire ad acquisire anche immagini di piccoli oggetti appoggiati sul vetro, mentre uno scanner CIS ha pochi millimetri di profondità di campo.

Nel caso degli scanner con kit fotografico (TPA, Transparency Adapter), questo è dotato di un illuminatore supplementare, montato nel coperchio o da posare sul vetro, in quanto gli originali trasparenti (dia e negativi) non rifletterebbero la luce verso il sensore, e devono essere illuminati dal retro.

In uno scanner top di gamma, oltre a quella di carrello e sensori, deve essere mantenuta alta anche la qualità delle lenti e del vetro su cui si appoggiano gli originali.

Il vetro deve essere privo di imperfezioni di rifrazione, per non distorcere l'immagine originale, e resistente per non rompersi in seguito a sollecitazioni provocate da grossi volumi posti sul piano di scansione.

 

Ecco la struttura di un comune scanner CCD:
la luce emessa da una lampada viene riflessa dall'originale, poi da uno specchio che la indirizza su una serie
di lenti le quali la focalizzano sul sensore CCD. Qui viene trasformata in impulsi elettrici a loro volta trasformati in dati digitali tramite un ADC (Convertitore Analogico/Digitale)

 

Uno scanner CIS
ha un'ottica molto più semplice, in quanto il sensore è subito sotto il vetro e include i LED
che illuminano l'immagine.
Rispetto a un CCD mancano lampada, specchio e lenti, il che consente dimensioni inferiori

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