2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、CCD技術(shù)與CIS雙CCD技術(shù)技術(shù)在掃描儀的傳統(tǒng)CCD上,規(guī)則地排列著3條感光元件陣列,分別獲取紅、綠、藍(lán)三色光學(xué)信息。每條感光元件陣列上光電耦合元件的數(shù)目,也就是這個(gè)CCD能夠獲取的像素?cái)?shù),同時(shí)也決定了這臺(tái)掃描儀的最大光學(xué)分辨率。例如,對(duì)于A4幅面(8英寸10英寸)的掃描儀,如果CCD像素?cái)?shù)為5000,那么它的最高光學(xué)分辨率就是600dpi。同樣,如果CCD像素?cái)?shù)為10000那么它的最高光學(xué)分辨率就是600dpi。CCD的制造依靠

2、高精度的微電子加工工藝,后者在一定程度上限制著CCD的長(zhǎng)度和單個(gè)像素面積。制造長(zhǎng)度更長(zhǎng)的CCD,意味著非常昂貴的價(jià)格、很低的成品率;而保持當(dāng)前CCD長(zhǎng)度不變的情況下,提高像素?cái)?shù)就會(huì)相應(yīng)減小單個(gè)感光單元的面積。感光單元面積縮小,會(huì)帶來敏感度和圖像信噪比的降低。因此,為了獲得同等質(zhì)量的掃描圖像,掃描儀就必須增加每次掃描的曝光時(shí)間。對(duì)于1200dpi的掃描儀而言,其像素尺寸為3.2~3.5微米,如果希望保持CCD長(zhǎng)度而增加像素至20000點(diǎn)

3、,像素面積會(huì)縮小到2微米以下。除了信噪比的影響外,這也是當(dāng)前微電子工藝很難達(dá)到的,而且產(chǎn)品的成本也很高。為了不僅能獲得1200dpi這樣高的分辨率,而產(chǎn)品的成本又不會(huì)增加太多,惠普推出了一種雙CCD技術(shù)圖(^29050201c^)3,為高分辨率掃描輸入帶來了新的途徑。這種雙CCD掃描儀采用了交錯(cuò)像素設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)2400dpi的高光學(xué)分辨率。CCD傳感器中,包含兩組像素單元:低分辨率部分(5000像素點(diǎn))的傳感器單元具有較大的信號(hào)感受面積

4、,可以提供高速、高質(zhì)的掃描,光學(xué)分辨率為600dpi;而高分辨率部分采用了6條感光元件紅、紅、綠、綠、藍(lán)、藍(lán),每?jī)蓷l同色感光元件錯(cuò)開半個(gè)像素的位置。因?yàn)槊織l傳感器都具有10000像素點(diǎn)。每次掃描過程中,根據(jù)特殊的算法把6條傳感器的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,就可以實(shí)現(xiàn)2400dpi的有效光學(xué)分辨率,足以適應(yīng)35毫米幻燈片或負(fù)片放大的需求。CCD技術(shù):保證影像杰出技術(shù):保證影像杰出CCD(geCoupledDevice)電荷耦合器件,是由美國(guó)貝爾實(shí)

5、驗(yàn)室于1969年發(fā)明的。和PMT(PhotoMultiplierTube)光學(xué)倍增管一樣它們都是很成功的電子影像感應(yīng)器,又稱為光學(xué)感應(yīng)器。CCD與PMT現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在諸多科學(xué)產(chǎn)品上,如傳真機(jī)、掃描儀、天文望遠(yuǎn)鏡等。而CCD則更多地應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等一些小型化的產(chǎn)品上。傳統(tǒng)CCD的工作原理就像一臺(tái)復(fù)印機(jī),利用高亮度的光源,將稿件依次經(jīng)過反射鏡、投射鏡和分光鏡,反射在CCD元件上。CCD的結(jié)構(gòu)可以形象比喻為一個(gè)正在旋轉(zhuǎn)的巨大的走馬燈,

6、燈上并排排列著許多窗口,按照一定的順序,測(cè)量某一時(shí)間段內(nèi)從每個(gè)窗口進(jìn)入的光。早期的CCD基本上是隔行掃描的,所以圖像精度不高?,F(xiàn)在一般都是逐行掃描,從而保證了較高的分辨率。CCD體積雖只有硬幣大小,卻非常耐用。CCD與CISCCD(geCoupledDevice,電荷耦合器件):是一種半導(dǎo)體芯片。使用CCD作為感光元件的掃描儀,需要通過由一系列透鏡、反射鏡等組成的光學(xué)系統(tǒng)將圖像傳送到CCD芯片上,所以體積一般較大。CIS(Contact

7、ImageSens,接觸式傳感器件):是一種光電轉(zhuǎn)換器件,它采用一列內(nèi)置的LED發(fā)光二極管照明,直接接觸在原稿表面讀取圖像數(shù)據(jù)。采用CIS技術(shù)的掃描儀沒有附加的光學(xué)部件,移動(dòng)部分又輕又小,整個(gè)掃描儀可以做得非常輕薄。從掃描品質(zhì)來看,CCD發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),技術(shù)已十分成熟,其掃描品質(zhì)比CIS好。CCD可適用于高、中、低檔掃描儀,而CIS只局限于低檔掃描儀,這主要是由目前CIS器件的性能所決定的,另外,CIS掃描儀景深小,掃描稿件要求比較平整,

8、相反CCD掃描儀景深大,還可以掃描立體實(shí)物。普通的CCD掃描儀在掃描時(shí),須在被掃描物體表面形成一條細(xì)長(zhǎng)的白色光帶,光線通過一系列鏡面和一組透鏡,最后由CCD元件接收光學(xué)信號(hào)。但是,在這種條件下,光學(xué)分辨率被CCD像素?cái)?shù)量所限制。在VAROS技術(shù)中,CCD元件與透鏡之間放置一片平板玻璃,首先,掃描儀進(jìn)行正常的掃描工作。這一步得到的圖像與其他掃描儀基本相同。然后,平板玻璃傾斜,使掃描圖像移動(dòng)12個(gè)像素,掃描過程重復(fù)一次。這樣可以使掃描儀讀取

9、被移動(dòng)后的像素的數(shù)據(jù)。最后,運(yùn)用軟件合成第一次與第二次的掃描數(shù)據(jù),得到兩倍數(shù)量的圖像信息。換言之,運(yùn)用VAROS技術(shù),我們可以將普通600dpi的掃描儀變成1200dpi高分辨率的掃描儀。2接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE)接觸式圖像傳感器CIS(或LIDE)是近些年才出現(xiàn)的名詞,其實(shí)這種技術(shù)與CCD技術(shù)幾乎是同時(shí)誕生的。絕大多數(shù)手持式掃描儀采用CIS技術(shù)。CIS感光器件一般使用制造光敏電阻的硫化鎘作感光材料,硫化鎘光敏電阻本身漏電大

10、,各感光單元之間干擾大,嚴(yán)重影響清晰度,這是該類產(chǎn)品掃描精度不高的主要原因。它不能使用冷陰極燈管而只能使用LED發(fā)光二極管陣列作為光源,這種光源無論在光色還是在光線的均勻度上都比較差,導(dǎo)致掃描儀的色彩還原能力較低。LED陣列由數(shù)百個(gè)發(fā)光二極管組成,一旦有一個(gè)損壞就意味著整個(gè)陣列報(bào)廢,因此這種類型產(chǎn)品的壽命比較短。無法使用鏡頭成像,只能依靠貼近目標(biāo)來識(shí)別,沒有景深,不能掃描實(shí)物,只適用于掃描文稿。CIS對(duì)周圍環(huán)境溫度的變化比較敏感,環(huán)境溫

11、度的變化對(duì)掃描結(jié)果有明顯的影響,因此對(duì)工作環(huán)境的溫度有一定的要求。LIDE(LEDInDirectExposure)二極管直接曝光技術(shù)是佳能公司獨(dú)創(chuàng)的技術(shù),是一種基于CIS技術(shù)的革新技術(shù),它使用三色二極管作為光源。與使用冷陰極燈源的掃描儀相比,二極管具有體積小巧且持久長(zhǎng)效等特點(diǎn),不過它所產(chǎn)生的光線比較弱,很難保證掃描影像所需的亮度。針對(duì)這一原因,LIDE技術(shù)對(duì)二極管裝置及引導(dǎo)光線的光導(dǎo)材料進(jìn)行了改造,使二極管光源可以產(chǎn)生均勻并且亮度足夠

12、的光線用于掃描。LIDE型掃描儀由3部分組成,即光導(dǎo)、柱狀透鏡和線性光學(xué)傳感器。光導(dǎo)的主要作用是增強(qiáng)紅、綠、蘭三個(gè)色彩通道的光照強(qiáng)度,柱狀透鏡則可以確保反射光更好地向傳感器聚焦(這是提高掃描精度的關(guān)鍵措施),線性傳感器則最大程度地避免了邊緣變形問題。由于省略了一系列反射鏡,LIDE型掃描儀就能避免因此帶來的各種像差和色差,可以較好地重現(xiàn)原稿的細(xì)節(jié)和色彩。LIDE通過接觸式圖像傳感器CIS從近距離接觸以1:1的比例對(duì)原稿進(jìn)行掃描,不需要復(fù)

13、雜的光學(xué)系統(tǒng),這就使掃描儀的尺寸可以做的較小,同時(shí)也使掃描儀變得非常輕巧。此外,由于二極管光源及掃描頭移動(dòng)所需要的功耗極小,這類產(chǎn)品能夠通過PC機(jī)的USB端口提供所需的電力。關(guān)于掃描儀的選擇在此我簡(jiǎn)單談幾句,供大家參考。從分辨率來說,目前世界主要的掃描儀廠家已經(jīng)停產(chǎn)了300X600dpi的掃描儀,這一檔次產(chǎn)品馬上就要淘汰,不宜再選用。600X1200dpi已經(jīng)成為行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn),而更高分辨率的產(chǎn)品受技術(shù)和生產(chǎn)成本的影響短期內(nèi)不可能大幅度降

14、價(jià),而且就目前輸出設(shè)備的能力及今后一段時(shí)間的發(fā)展?jié)摿砜矗?00X1200dpi的產(chǎn)品完全可以與其配合,滿足各種需求。在分辨率方面還有一個(gè)可能高達(dá)9600dpi的“最大插值分辨率“,這一指標(biāo)意義并不大。色彩位數(shù)作為衡量掃描儀色彩還原能力的主要指標(biāo),經(jīng)歷了24bit到30bit再到36bit的過度,而30bit以上的色彩位數(shù)才能保證掃描儀實(shí)現(xiàn)色彩校正,準(zhǔn)確還原色彩,同時(shí)各主要掃描儀廠家也已經(jīng)停止了低于30bit色彩位數(shù)掃描儀的生產(chǎn),因此,

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