Digitalisierung bei Flachbettscannern

Allgemein

• für CCD-Flachbettscanner werden optische Auflösungen von 300 dpi eingesetzt
• kleine Vorlagen, wie Farbdiapositive im Standformat 24x36 mm, die für den Druck vergrößert oder fein gerastert werden, benötigen hohe Eingabe- und Scanauflösungen
• Formel: A s = V • R • Q
• „V“ entspricht dem Vergrößerungsmaßstab, „R“ entspricht der Rasterweite, mit der das Bild gedruckt wird und „Q“ entspricht dem Qualitätsfaktor, der zwischen 1,4 und 2 liegen kann
• hierbei sollte mit internationalen Größen gerechnet werden, also mit ppi für die Scaneingabe-auflösung A s und lpi für die Rasterweite R
• die Ausgabeauflösung A x bei der in der Seitenbeschreibungssprache PostScript aus 4 Scanpixeln eine Matrix zur Erzeugung eines Rasterpunktes errechnet wird, soll immer in dpi angegeben werden
• Rasterpunkte können pro Matrix aus max. 256 Pixeln in versch. Größen aufgebaut und auf Film, Proofmaterial oder Druckplatten als mehr oder weniger sichtbare Struktur für ein Bild ausgegeben werden
• Scanner- und Druckauflösung sind technisch bedingt unterschiedlich, sie können deswegen nicht einfach gleichgesetzt werden
• Neben der Abtasttechnik, der max. Vorlagengröße und Auflösung spielen bei Flachbettscannern noch die folgenden Paramter ein Rolle:
• Vorlagenarten, die erfasst werden können
• Dynamikumfang
• Datentiefe
• Scansoftware und Dateiformate
• der Preis beim High-End-Scanner kann 80mal höher sein als beim einfachsten PC Scanner
• die Ladungspakete, die nach der Aufnahme entstanden sind, erhalten erst im Analog-Digital-Wandler, auch Konverter genannt, ihre digitale Form
• das bedeutet, jeder Spannungswert wird durch eine binäre Zahl ersetzt
• hierzu wird der gesamte Spannungsverlauf zwischen den ermittelten Minimal- und Maximalwerten des Bildes in gleich große Schritte zerlegt
• je enger die Schritte sind, um so genauer ist die digitale Umsetzung
• wenn die Datentiefe des A-/D-Wandlers 8 Bit beträgt, sind 2⁸= 256 Spannungswerte pro Sensor-Pixel digitalisierbar
• nach der Digitalisierung kann der Computer mit Zahlenfolgen arbeiten, die zusammen mit einer Adresse und Kennzeichnung als Bilddatei abgespeichert werden
• zur visuellen Kontrolle wird die Bilddatei über die Grafik-Karte und einen D/A-Wandler zur Bilderzeugung auf dem Bildschirm sichtbar gemacht
• der D/A-Wandler setzt die digitalen Werte in analoge Steuersignale für die Bildschirmelektronik um
• bei Scannern und Bilderfassungssystemen sind zu unterscheiden:
• optische Auflösung
• Eingabeauflösung
• interpolierte Auflösung

Optische Auflösung

• auch physikalische Auflösung genannt
• drückt aus wieviel Pixel pro inch tatsächlich von der CCD-Zeile erfasst werden
• sie errechnet sich beim Flächensensor aus der Multiplikation der Sensorelemente, die in der Breite und Höhe enthalten sind
• beim Zeilensensor werden die Sensorelemente in der Zeilenbreite mit den hierauf abgestimmten vertikalen Vorschubtakten der Zeile multipliziert
• die vertikale Auflösung kann bedingt durch die Vorschubtakte höher sein als die horizontale
• der höhere Wert entspricht nicht in jedem Fall der wahren optischen Auflösung

Eingabeauflösung

• beschreibt die Takte, mit der ein Scanner Bildelemente oder Pixel auf einer definierten Strecke erfasst
• sie wird international in ppi (pixel per inch) angegeben
• 1 inch entspricht 2,54 cm
• wenn ein Scanner eine Strecke in schnelleren Takten oder kürzeren Intervallen abtastet, erhöht sich die Scanauflösung, gleichzeitig verkleinern sich die Scanpixel
• die maximale Eingabeauflösung ist ein Leistungsmerkmal von Scannern

Interpolierte Auflösung

• Vermehrung der Pixel durch Rechenoperationen
• es kommen keine neuen Bildinformationen hinzu!
• sie ermöglicht, zahlenmäßig eine höhere Auflösung zu erhalten, weil über die Scansoftware über benachbarte Pixel optional oder wahlweise Pixel gesetzt werden, die über die Nachbarpixel errechnet wurden
• viele Reproleute lehnen den künstlichen Eingriff ab, weil die Informations- und Detailwiedergabe hiermit nicht erhöht werden kann

Vorlagenarten, die erfasst werden können

• viel CCD-Scanner sind für alle gängigen Vorlagentypen einsetzbar
• mit Hilfe von OCR-Software können Texte erfaßt und in Textverarbeitungsprogrammen weiter-verarbeitet werden
• manche Scanner sind für die Erfassung besonderer Vorlagen konzipiert, wie Texte, Kleinbild-Farbdiapositive, Schwarzweißbilder
• über die Software lassen sich solche Vorlagen im Batchbetrieb vollautomatisch nacheinander einscannen

Dynamikumfang

• er ist identisch mit der Dichtedifferenz oder dem Dichteumfang von Vorlagen
• ein Dichte- oder Dynamikumfang liegt zwischen 2.0 und 4.0 je nach Scanner
• je höher die Zahl ist, desto besser können die Sensorelemente Unterschiede in den Bildtiefen, den dunklen Bereichen der Vorlagen, registrieren
• das ist für die für die qualitative Bildreproduktion bedeutungsvoll

Datentiefe

• sie besagt, dass jedem abgetasteten Bildpunkt prinzipiell durch den A/D-Wandler ein binärer Zahlenwert aus einer limitierten Werteskala zugeordnet wird
• sie wird auch Bit- oder Farbtiefe genannt
• 1 Bit besagt, dass der Scanner 2¹= 2 Stufen darstellen kann
• das genügt für Strich-Bitmap-Bilder
• es können durch 2 Schaltzustände nur Weiß oder Schwarz dargestellt werden
• die Datentiefe 8 Bit begrenzt in PostScript die Graustufen, die über logische Schaltzustände in digitalen Systemen pro Pixel oder Bilddatei erzeugt werden können
• Scanner müssen für die Wiedergabe von Farb- und Tonwertabstufungen diese Datentiefe von 8 Bit  aufweisen
• hiermit lassen sich max. 2⁸ = 256 Abstufungen registrieren
• wenn 3 Dateien in den Farben Rot, Grün und Blau erfasst worden sind, liegen 3 Farbdateien vor, deren Farben sich untereinander mischen
• es ergeben sich somit max. 16.777.216 Farbtonwerte aus RGB-Kombinationen