Um scanner , ou scanner , também chamado de digitalizador de varredura , é um periférico de computador que permite digitalizar documentos ou outros, como impressões digitais, por exemplo.
Um scanner analisa o documento medindo seu elemento de superfície de refletância por elemento de superfície. Os elementos recebem, simultânea ou sequencialmente, um raio de luz; um ou mais sensores transformam a luz refletida em um sinal elétrico que é digitalizado , constituindo uma imagem matricial transferida para o computador, para então ser salva, processada ou analisada. O dispositivo geralmente assume a forma de um tablet no qual o documento deve ser colocado, mas também existem scanners de tambor, scanners manuais e canetas digitalizadoras.
O princípio da descrição linha a linha de um documento remonta pelo menos ao pantelégrafo desenvolvido por Giovanni Caselli , físico italiano, em 1856. Este dispositivo permite a reprodução de um desenho desenhado com um lápis isolante sobre uma lata de suporte folha condutor. Após o comissionamento comercial deste último, muitas invenções retomam o princípio do fax . Normalmente, eles exigem um documento original especial. O sinal elétrico obtido pode ser transmitido por telefone .
Em 1904, o alemão Arthur Korn utilizou pela primeira vez uma célula fotoelétrica para a análise direta de um documento original. Por volta de 1920, o francês Édouard Belin aperfeiçoou seu belinógrafo ao adotar esse princípio de análise, e seu dispositivo aprimorado dominou a transmissão remota de fotos da imprensa ou seus negativos. O documento a ser reproduzido está fixado em um cilindro giratório. Uma lâmpada iluminando brilhantemente uma pequena superfície e uma lente direcionada para um ponto no documento movem-se lentamente em um carro movido por um parafuso preso ao cilindro que os move para frente em uma fração de milímetro por revolução. Na outra ponta, o sinal modula uma luz que impressiona um filme fotográfico .
O sinal que descreve o documento não é gravado. A análise linha a linha constitui uma amostragem na dimensão perpendicular, e embora as fotografias impressas sejam rasterizadas , ou seja, amostradas em suas duas dimensões, o sinal permanece analógico para cada linha.
Os primeiros scanners para exploração computacional da imagem funcionam no mesmo princípio, mas amostram em duas dimensões, quantizam e codificam numericamente . O primeiro scanner desenvolvido para funcionar em conjunto com um computador foi um scanner de tambor desenvolvido nos Estados Unidos em 1957 no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia por uma equipe de pesquisadores liderada por Russell A. Kirsch. A primeira imagem digital, digitalizada nesta máquina, é um retrato a preto e branco de 5 × 5 cm do filho deste, com resolução de 176 pixels de cada lado.
O primeiro fax digital de máquina apareceu em 1969.
O scanner de mesa, no qual você pode colocar livros e cadernos sem separar as folhas, surge na década de 1970. Os scanners profissionais continuarão girando por cerca de dez anos. Na verdade, é mais fácil fabricar mecânica de precisão, usando apenas uma célula cujas características se mantêm estáveis durante a análise do documento, do que conjuntos de sensores fotoelétricos com características idênticas.
A generalização da digitalização dos arquivos em papel e do conteúdo da biblioteca para o armazenamento e distribuição de documentos levou ao design de scanners que permitem a reprodução automática dos livros sem esmagá-los no vidro, graças a um sistema óptico que permite manter a linha de sensores remotos .
Scanners de mesa são os mais comuns. Existem dois tipos:
Cada vez mais estão acoplados a uma impressora , o que possibilita, por exemplo, fazer cópias (coloridas e em preto e branco) sem a necessidade de um computador. Alguns scanners de mesa também são equipados com um módulo para documentos transparentes ( filmes de prata negativos ou positivos).
OperaçãoO documento está colocado contra um vidro. Sob este vidro, um espelho e uma fonte de luz juntos fazem uma passagem. A fonte de luz ilumina o documento através do vidro. A luz refletida pelo documento é devolvida pelo espelho móvel a um sistema óptico que a transmite a uma bateria de sensores do tipo CCD ( Charged Couple Device ). O computador então se encarrega de recompor a imagem resultante. Como a luz passa pelo vidro duas vezes, as imagens sofrem leve dispersão de luz e perda relativa de brilho. No entanto, existem alguns scanners de mesa excelentes desde o final dos anos 1990 .
Em geral, os scanners são controlados pelo computador por meio da interface de programação TWAIN ou WIA no Windows ou SANE no Linux .
Um problema frequente encontrado é o moiré, que aparece principalmente ao digitalizar imagens ou elementos impressos em meio-tom usando uma tela ( gravura , offset , etc.). Se você escanear uma imagem em meio-tom com resolução próxima à linha da moldura da tela , a interferência visível aparecerá na reprodução, criando um efeito "moiré". Este efeito não ocorre com uma tela estocástica gerada por computador, nem com litografia de meio - tom, que também possui um grão aleatório. Se um padrão, como hachura, em documentos de linha, ou seja, sem tons de cinza, tem uma frequência espacial próxima à da análise pelo scanner, o moiré também aparece. Este problema é freqüentemente encontrado com reprodução reduzida de impressões . Quando o scanner é configurado com uma resolução muito mais alta do que a da impressão original, a digitalização não resulta em moiré; mas o documento do computador é muito grande. Para reduzi-lo à resolução desejada, sem criar um moiré, é realizada uma filtragem espacial de forma a eliminar os padrões que criam o moiré. O produto de digitalização contém não apenas informações de imagem, mas também informações raster, que, em princípio, não têm interesse. A remoção da triagem removerá isso desnecessário.
Com os scanners "scroll", o documento é dirigido, como um fax , é o documento que se move e não os sensores ou um espelho. Este processo é usado principalmente em escritórios. Esses scanners agora possibilitam digitalizar documentos de diversos pesos, desde cartões de visita até o formato A3 .
Alguns deles, como o Kodak i840, podem digitalizar até 160 páginas por minuto frente e verso. Outros tipos de scanners de rolagem, mais específicos, são projetados para digitalizar documentos de grande formato (scanners planos maiores que A0).
O operador rola a ferramenta contra o documento a ser digitalizado.
No início da década de 1990 , os leitores de mão foram os primeiros leitores de “consumo”, principalmente por causa de seu baixo custo. Hoje em dia são usados com muito menos frequência, dada a habilidade necessária para manuseá-los e os erros de que seu modo de operação é a fonte. Eles permanecem interessantes em áreas como análise de caligrafia, especialmente para chinês e japonês.
Em um scanner de filme, a luz passa diretamente pelo documento transparente (negativo ou slide), o que permite, com uma lente de qualidade, obter um alto nível de qualidade cromática e uma altíssima resolução.
Certos scanners de mesa, conhecidos como “scanners de fotos”, também são equipados com uma caixa de luz que permite, além de sua função tradicional, digitalizar documentos opacos em luz refletida e digitalização de luz direta de documentos transparentes. A definição real é inferior à de um bom scanner de filme, mas pode ser um compromisso interessante.
Scanners de tambor produzem transferência de imagem de alta qualidade com resolução e qualidade de cor incomparáveis. Não são adequados para todos os tipos de documentos, devem poder envolver o cilindro e não exceder 1 mm de espessura.
Eles são geralmente muito mais caros do que outros tipos de scanners e geralmente são usados em um ambiente profissional. Devido ao seu alto custo de aquisição, eles estão cada vez mais sendo substituídos por scanners de mesa de alta qualidade. Muitos scanners de tambor ainda são usados para reproduções de alta qualidade, como o arquivamento de fotos em museus.
Para digitalizar uma imagem usando um scanner de tambor, ela deve ser anexada a um tambor rotativo ou carregada em um cilindro de mídia. O tambor gira em alta velocidade na frente de scanners ópticos. Eles se movem lentamente sobre a superfície do cilindro, até que a imagem inteira seja capturada. A imagem capturada é então reproduzida pelo computador como um arquivo de imagem digital.
A empresa alemã Linotype-Hell, que foi adquirida pela Heidelberger Druckmaschinen AG , foi um dos últimos grandes fabricantes de leitores de tambor. Hoje Esses dispositivos são compatíveis apenas com o software SilverFast da LaserSoft Imaging nos sistemas operacionais atuais.
Os avanços na fotografia digital permitem a criação de “camas de reprodução” digital. Existem também os chamados scanners “verticais”, que podem ser qualificados como “bancadas de reprodução”. Eles são úteis para objetos com um certo relevo, para objetos frágeis como livros cuja encadernação você não precisa destruir abrindo-os planos, etc.
Empresas como a 4DigitalBooks comercializam scanners capazes de processar 1.500 páginas por hora sem intervenção humana. As páginas são desenroladas com um braço perfurado com uma infinidade de pequenos orifícios, que agarra as páginas por sucção, sem ter que destruir a encadernação.
Existem outros tipos de leitores, como aqueles integrados em sistemas de leitura de código de barras ou aqueles usados em sistemas de tecnologia de comunicação avançada e alternativa .
Em segurança, o uso de scanners de impressão digital está crescendo.
Fujitsu ScanSnap Scroll Scanner
Um scanner portátil
Um scanner de tambor
Nikon LS-4000ED Film Scanner
Banco de reprodução de livros antigos
Um leitor de impressão digital