اسکنرها چگونه کار می کنند؟ 

اسکنر یکی از لوازم جانبی رایانه است که برای انتقال اسناد و تصاویر دنیای حقیقی به درون رایانه و تبدیل آنها به صفر و به یک بکار می رود.

اسکنرها انواع مختلفی دارند. متنوع ترین و معمول ترین نوع اسکنر، Flatbed نام دارد که همان اسکنری است که اغلب دیده اید و همه جا از آن استفاده می کنند.

به این اسکنر، رومیزی Desktop هم گفته می شود. اسکنرهای Sheet-fed نیز بسیار شبیه به اسکنرهای رومیزی عمل می کنند با این تفاوت که هنگام اسکن کردن، به جای هد اسکن کننده، سند حرکت می کند. این اسکنرها از نظر ظاهری شبیه به یک پرینتر کوچک هستند.
دسته سوم اسکنرهای Handheld نام دارند. این اسکنرها، برخلاف 2 نوع قبلی، دستی هستند و خود کابر باید هد اسکن کننده را روی سند حرکت دهد، به همین دلیل هم از کیفیت چندانی برخوردار نیستند و بالاخره دسته آخر که به اسکنرهای Drum معروفند، بسیار دقیق هستند و در صنعت چاپ مورد استفاده قرار می گیرند.

ما در اینجا به بررسی طرز کار اسکنرهای رومیزی می پردازیم، اما فن آوری به کار رفته در دیگر اسکنرها هم بسیار شبیه به این نوع است و شما می توانید تا حدود زیادی آن را تعمیم دهید. در قدم اول شما سند را روی یک صفحه شیشه ای گذاشته و پوشش آن را می بینید اما پس از آن چه اتفاقی می افتد؟
ابتدا سند به وسیله یک لامپ گزنون یا یک لامپ CCFL روشن می شود. در اسکنرهای قدیمی تر از لامپ های فلورسنت معمولی استفاده می شد که از شفافیت تصویر کم می کرد. پس از این مرحله، تصویر سند به وسیله یک آیینه ی زاویه دار به یک آیینه دیگر منعکس می شود. بعضی از اسکنرها 2 آیینه و برخی دیگر 3 آیینه دارند.

حریم از این آیینه ها، تقعر کمی دارند که باعث می شود تصویر منعکس شده در یک سطح کوچک تر متمرکز شود و در نتیجه وضوح تصویر بیشتر شود. آخرین آیینه، تصویر را به یک نفر منعکس می کند. لنز تصویر را از طریق یکسری فیلتر که کارشان جدا کردن 3 رنگ قرمز، آبی و سبز به کار رفته در تصویر است روی CCD متمرکز می کند.

CCD، مهمترین قسمت یک اسکنر و رایج ترین فن آوری برای دریافت تصویر در اسکنرهاست. اصولا هر اسکنری، باید بتواند به نحوی تصویر را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند. CCD، این کار را انجام می دهد. CCD یک آرایه از دیودهای نوری است که فوتون ها «نور» را به الکترون ها «بارالکتریکی» تبدیل می کند. این دیودها که Photo site نامیده می شوند، به نور حساس هستند.

هرچه نوری که به یک دیود می تابد، روشن تر باشد، بار الکتریکی که در آن مکان جمع می شود نیز بیشتر خواهد بود. به این ترتیب، رنگهای مختلف تصویر، بسته به شدت روشنایی که دارند، از طریق دیودهای CCD به ولتاژالکتریکی تبدیل می شوند.

کل مکانیزم بیان شده شامل آیینه ها، لنز، فیلتر و CCD، هد اسکن کننده ی تصویر را می سازند. این هد که به آرامی روی سند حرکت می کند، به وسیله یک تسمه به یک موتور پله ای متصل است که هد را به جلو می برد، هد اسکن کننده از یک طرف نیز به یک میله متصل است که از ایجاد انحراف یا لغزش در مسیر هد، هنگام خواندن سند جلوگیری می کند.

تنظیمات دقیق اجزای مختلف هد، به مدل اسکنر بستگی دارد، اما اصول آن در تمام اسکنرها مشابه است، البته به جز این فن آوری، فن آوری های دیگری نیز برای ساخت اسکنر وجود دارد، اما فن آوری غالب، همان است که بیان شد.

اسکنرها از نظر شفافیت و وضوح تصویر با هم تفاوت دارند، این مسئله به تعداد سنسورها در هر سطر آرایه CCD، دقت موتور پله ای، کیفیت لنز و نیز میزان روشنایی منبع نور بستگی دارد، بدیهی است که یک لامپ گزنون با روشنایی زیاد به همراه یک لنز با کیفیت بالا، نسبت به یک لامپ فلورسنت معمولی با یک لنز معمولی و ساده تصویری با کیفیت بسیار بالاتر ایجاد خواهد کرد.

اما اسکن کردن تصویر، مرحله اول کار است. مرحله بعدی، انتقال تصویر اسکن شده به رایانه است. برای اتصال اسکنر به رایانه و انتقال تصویر راههای متفاوتی وجود دارد. ساده ترین راه اتصال از طریق پورت موازی است که البته کندترین روش ممکن هم هست.
روش دوم، استفاده از رابط “Small SCSI computer system interface” است که یک رابط موازی با سرعت بالاست.

اسکنرهای «SCSI» از طریق یک کارت SCSI به رایانه متصل می شوند.

راه سوم، استفاده از پورت USB است. اسکنرهای USB، سرعت خوبی دارند و کار کردن با آنها نیز ساده است.

روش آخر نیز استفاده از Firewire است. Firewire یک گذرگاه سریال بسیار سریع است. البته این روش هزینه بیشتری هم دارد و برای تصویر با کیفیت بسیار بالا استفاده می شود. به این ترتیب کار اسکن تصویر پایان می رسد و تصویر به رایانه شما منتقل می شود.