Эволюция сканеров вписывается в общую для всех массовых технических систем схему - усложнение устройства и упрощение правил эксплуатации. Самая сложная процедура обслуживания приборов этого класса - это подключение сканера (особенно для сканеров со SCSI-интерфейсом) и установка программного обеспечения. Правила их текущего обслуживания не выходят за пределы общепринятых норм эксплуатации сложной бытовой техники. Общеизвестно, что ее следует содержать в чистоте, размещать на значительном удалении от источников тепла, света и электромагнитного излучения, беречь от ударов, тряски и пр. Среди немногих специфичных для сканеров требований можно упомянуть о фиксации каретки при перевозке прибора на значительные расстояния.
В этом разделе рассмотрим несколько процедур, которые позволяют оценить качество сканера и использовать весь потенциал технических возможностей, заложенных в прибор.
Тестирование сканера
Потребительские свойства системы сканирования зависят не только от технических возможностей самого прибора - размеров рабочей зоны, максимального оптического разрешения, скорости работы, способа подключения и пр. В немалой степени они определяются тем программным обеспечением, которое управляет работой сканера. Тут можно провести прямую аналогию с техническим и программным обеспечением компьютера. Персональный компьютер, собранный из самых современных комплектующих, не способен продемонстрировать даже малую толику своих возможностей, работая под управлением операционной системы DOS. И наоборот, современная операционная оболочка, установленная на морально устаревшую машину, поглотит все ресурсы компьютера, который сможет работать только в демонстрационном режиме.
Сканер без программного обеспечения - это просто кусок «мертвого железа». В комплект поставки любого сканера обязательно входит программный драйвер, управляющий его работой. Вместе с ним могут поставляться разнообразные программы, предназначенные для обработки графики: редакторы, утилиты просмотра, программы для создания виртуальных альбомов и пр.
Трудно повлиять на выбор программного сканера - это своего рода обязательная и неизменная часть комплекта поставки, тогда как свойства различных экземпляров сканеров одной марки могут значительно отличаться друг от друга. Выбор подходящего экземпляра можно осуществить только по результатам тестирования нескольких приборов.
Тестирование сканера. Первый тест
Это простой тест, по результатам которого можно сделать вывод о стабильности источника света и оптической подсистемы. Все, что для этого нужно, - это кусок плотной белой бумаги формата А4.
Тестирование сканера. Второй тест
Этот тест- более серьезное испытание для сканера. В нем проверяется несколько стабильность оптической подсистемы, но и качество исполнения всех остальных компонентов прибора (линейки светочувствительных элементов, аналого-цифрового преобразователя и др.). Суть проверки заключается в нескольких пробных прогонах сканера с одним оригиналом и эквивалентными параметрами сканирования. Прибор с идеально сбалансированными составляющими должен давать по результатам таких проверок совершенно идентичные результаты. В качестве оригинала можно выбрать любое цветное изображение, насыщенное мелкими деталями и отпечатанное на плотном носителе. Денежная купюра- это очень хороший оригинал для данного теста. Выберем для определенности банкноту достоинством 100 рублей и на этом примере рассмотрим тест более подробно.
Итак, если в результате проведенного тестирования результирующая картинка выглядит как совершенно черное однородное поле, то, по всей видимости, все узлы сканера обладают высокой стабильностью.
Определение оптимальной области рабочей зоны
Оптические свойства сканера могут незначительно меняться с течением времени. ^тот дрейф влечет за собой различия цифровых версий одного оригинала, обработанных в разные моменты времени. Тестовое испытание, описанное в предыдущем разделе, позволяет установить наличие подобного «разбега» технических характеристик и его силу. Рабочая зона сканера может быть неоднородной не только во времени, но и в пространстве. Это значит, что сканы, снятые в совершенно равных условиях с разных областей рабочей зоны, могут незначительно отличаться по своей яркости и цвету. Следовательно, для обработки с высоким качеством самых ответственных оригиналов следует выбрать такое место рабочего пространства сканера, которое гарантирует получение лучших результатов.
Процедура, приведенная ниже, позволяет найти такую область. Проверка даст достоверные результаты только при условии, что проведена тщательная очистка стекла и внутренней поверхности крышки сканера. Испытание заключается в обработке всего доступного рабочего пространства сканера и последующей обработке полученного изображения. При этом не требуется никакого специально подготовленного оригинала, вполне достаточно оцифровать внутреннюю поверхность крышки сканера, при условии, что она освобождена от всех загрязнений.
Изображение показывает, что равноценные на первый взгляд области сканерного стола имеют значительные колебания яркости регистрируемого сигнала. Оригинал, расположенный с пересечением нескольких областей, будет оцифрован с некоторой дополнительной погрешностью. Поэтому для сканирования высококачественных образцов следует выбирать области, однородные по своим тоновым характеристикам. В данном примере лучшим выбором будет область белого цвета, занимающая центр и левую верхнюю часть рабочей поверхности сканера (рис. 1.25). В литературе на английском языке оптимальная для сканирования зона называется sweet spot, что можно перевести как «зона наилучшего восприятия».
На заметку! Метод выявления скрытых неоднородностей тона, используемый в этом разделе, не единственный способ определения зоны наилучшего восприятия. Очень похожие результаты (см. рис. 1.26) дает предельное повышение контрастности изображения командой Brightness /Contrast (Яркость/Контраст) и обработка его командой Equalize (Выровнять яркость).
Подготовка к очистке сканера
В число обязательных сервисных процедур входит очистка сканера. Этот прибор, состоящий из прецизионных механических узлов и тонкой электроники, требует осторожного обращения и регулярной профилактики. Самым уязвимым звеном сканера является его монтажный стол, который обычно делается из обыкновенного боросиликатного стекла. Он приходит в непосредственное соприкосновение с предметами самого разного свойства и поэтому нуждается в регулярной очистке.
Любая домашняя хозяйка знает рецепты очистки стекла - большинство из них годятся для подложки сканера. В штатном варианте это обработка сухой фланелевой тряпочкой, в случае сильного загрязнения годится тот же предмет, пропитанный специальным раствором для обработки оконных стекол.
Свой вклад в цифровой шум вносят и загрязнения внутренней поверхности крышки сканера. Она изготавливается обычно из белого мягкого пластика, который в отношении гигиенического обслуживания намного проще любого стекла. Повреждение стекла сканера влечет за собой критические последствия для функционирования всего прибора, а для его крышки легко найти равноценные альтернативы. Так, в большинстве случаев эту роль с успехом может выполнить лист плотной ватманской бумаги, годится и кусок плотной материи белого цвета.
Рассмотрим простую процедуру, которая делает заметными все существенные загрязнения сканерного стекла, т. е. артефакты, оказывающие влияние на результаты оцифровки. Будем считать, что в данном испытании состояние крышки является идеальным, а все регистрируемые загрязнения снимаются со стекла.
Настройка цветопередачи сканера
Цветное изображение, его оцифрованная версия на экране монитора и отпечатанный на струйном принтере дубликат должны выглядеть одинаково. Это утверждение, которое для новичка является самоочевидной нормой, искушенным пользователем воспринимается как привлекательная теоретическая доктрина, которая реализуется на практике только в исключительных случаях. Первый опыт сканирования рассеивает иллюзорные представления о всемогуществе современной техники. Обычно экранный вариант лишь отдаленно напоминает оригинал по своим цветовым характеристикам. Чтобы добиться приблизительного согласования цветов, следует проделать большую работу по настройке системы цветопередачи типичной связки устройств, состоящей из сканера, монитора и принтера.
Проблема адекватного представления цветов является комплексной. Ее нельзя решать отдельно для разных этапов технологического цикла обработки изображения: сканирования, редактирования, верстки, печати и др. Любые автономные мероприятия обречены на неудачу или в лучшем случае на полууспех.
С развитием виртуального издательства печать становится необязательным этапом жизненного цикла, поэтому можно упростить задачу и рассмотреть проблему соответствия оцифрованной версии изображения и его оригинала. Когда лучше решать проблему корректной цветопередачи - на стадии сканирования или редактирования? Мнения компьютерного сообщества по этому поводу разделились. Действительно, корректная оцифровка избавляет от необходимости глубокой обработки изображения на этапе редактирования. С другой стороны, средствами мощного растрового редактора можно исправить любые искажения, внесенные на этапе сканирования. Рассмотрим аргументы за и против.
Цифровая обработка цвета - это слишком сложная тема, ее невозможно изложить в рамках одного раздела без значительных изъятий. Этой проблеме посвящается вся следующая глава книги. В данном разделе кратко обсудим основные «болевые точки» цветовой калибровки сканеров.
Цветовая система - это язык описания цвета со своими правилами и словарем. Обмены между устройствами, работающими в одной цветовой системе, иногда напоминают знакомую с детства игру в «испорченный телефон». Сканер и монитор «разговаривают на одном языке», но произносят слова с ошибками. Монитор и печатающее устройство общаются как иностранцы, поскольку они описывают цвет в разных системах - на разных языках. Иногда даже переводчик высочайшей квалификации не в состоянии передать все идиоматические и фразеологические нюансы языка. Если коммуникативные проблемы в человеческом общении решаются за счет избыточности лексической системы, жеста и мимики, то для точного воспроизведения цвета должны использоваться специальные технические средства.
В цифровой полиграфии и компьютерной графике такие средства объединяются в систему управления цветом (Color Management System, CMS). Целью CMS является обеспечение устойчивого воспроизведения цвета на всех этапах технологической подготовки цветного печатного издания. В настоящее время применяется несколько систем управления цветом. На платформе Windows система управления цветом называется Image Color Management (ICM), на платформе Macintosh - Color Sync.
Сердцевиной любой системы управления цветом являются профили, спецификация которых предложена международным консорциумом по цвету (International Color Consortium, ICC). Они описывают поведение устройств, например принтеров, сканеров, мониторов, при работе с цветными изображениями. Роль профилей можно сравнить со словарями, которые помогают понять друг друга устройствам, говорящим на разных «языках представления цвета».
Некоторые виды оборудования, например высококачественные сканеры и профессиональные мониторы, снабжаются профилями от фирм-производителей. Существует несколько интернетовских сайтов fwww.colorsync.com), содержащих профили наиболее популярных марок компьютерного оборудования: мониторов, сканеров, диапроекторов, принтеров, фотонаборных автоматов. Создание профиля могут выполнять специальные программы-профайлеры, например Magic Match фирмы Umax или программа ColorTune, разработанная фирмой Agfa, известная утилита Adobe Gamma фирмы Adobe и др. Так или иначе, любое профилирование заключается в измерении реакции устройства на некоторое эталонное воздействие.
Для сканера в качестве образца обычно используется цветная мишень, известная под названием IT8. Это отпечатанное с высоким качеством изображение включает в себя эталонные цвета и оттенки с известными значениями цветовых координат. По соответствию заданных значений и величин, полученных в результате сканирования, можно судить о качестве цветопередачи прибора и необходимых мероприятиях по его корректировке.
В разделе, посвященном обсуждению динамической плотности сканеров, творилось об изображениях данного типа. Рассмотрим содержание цветовой мишени более подробно (рис. 1.29). Содержимое левой части мишени, с 1-й по 12-ю колонку, является стандартизованным, вся ее правая часть может быть заполнена информацией производителя. В строках (от А до L) расположены образцы одного оттенка (Hue), например строчку D занимают разные варианты желтого цвета.
Каждый оттенок представлен тремя уровнями яркости (Lightness). Первый уровень яркости демонстрируют образцы в колонках с 1-й по 4-ю, следующий уровень колонки с 5-й по 8-ю, последний уровень образуют колонки с 9-й по 12-ю. 3 пределах каждого уровня яркости образцы цвета отличаются своей насыщенностью (Saturation). Насыщенность первых трех цветов каждой группы (1-3, 5-7, 9-11) определяется стандартом ISO. Четвертый пример (это столбцы 4-й, 8-й, 12-й) выбирается таким образом, чтобы его можно было воспроизвести на материале данной мишени с минимальными искажениями. Таким образом, все цветовое пространство разделено на 12 оттенков, в каждом из которых представлено по три уровня яркости и четыре уровня насыщенности.
Содержимое правой части мишени оставляется на усмотрение производителя. Так, у мишени фирмы Corel (см. рис. 1.3) это полноцветное изображение, по которому можно оценить качество цветопередачи сканера «на глазок». Состав приведенного примера иной- в нем колонки с 13-й по 1-ю содержат примеры чистых хроматических оттенков (голубого, пурпурного, желтого и др.) различной яркости. Кроме того, приводятся образцы телесных тонов и тестовая фотография.
В нижней части мишени расположена шкала нейтральных тонов, состоящая из 24 образцов - от белого до черного. Эта часть любой мишени стандартизована и должна оставаться неизменной в эталонах любого производителя.
Самый надежный способ цветовой калибровки сканера - это использование его профиля в рамках системы управления цветом. Техника, необходимая для реализации этого способа, подробно рассматривается в следующей главе. Информация, содержащаяся в профиле, довольно быстро устаревает. Главными причинами этого являются естественный дрейф технических характеристик и старение устройства. Более уязвимыми в этом отношении являются мониторы, у которых со временем выгорают зерна люминофора, особенно при постоянной работе с высокой яркостью. Сканеры демонстрируют более высокую стабильность цветопередачи, но со временем профиль прибора приходится обновлять. Чтобы создать новый профиль или обновить существующий, требуется оцифровать мишень и передать результаты сканирования в специальную программу обработки.
Этот способ отличается высокой надежностью, универсальностью и не требует высокой квалификации пользователя. Если со сканером связан профиль, то большая часть настроек управляющего программного обеспечения блокируется. В этом случае сканер можно использовать только в роли регистрирующего прибора, а все изменения придется вносить в изображение на стадии редактирования.
Есть и еще один способ калибровки сканера, не связанный с построением профайла и использованием специализированного программного обеспечения. Для его осуществления требуется цветовая мишень, владение элементарной техникой настройки градационных кривых и возможность сохранять и загружать кривые в программном обеспечении, управляющем работой сканера. Суть технологии заключается в сканировании мишени и настройке формы кривой по двум или трем опорным точкам. Полученная кривая, которая корректирует цветопередачу сканера, сохраняется на диске и в каждом новом сеансе сканирования загружается в качестве эталонной кривой. Подробная пошаговая инструкция настройки кривой в среде Photoshop приведена в четвертой главе в разделе «Настройка тонов инструментов Levels».