สแกนเนอร์ (Scanner) การทำงานของ Scanner อุปกรณ์คอมพิวเตอร์

Scanner คือ อุปกรณ์ต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์แบบกราฟิก ที่มีหน้าที่ ในการเปลี่ยนแปลงภาพต้นฉบับ (รูปถ่าย ตัวอักษรบนหน้ากระดาษ ภาพวาด) ให้เป็นข้อมูล เพื่อให้คอมพิวเตอร์ สามารถนำข้อมูลดังกล่าว มาใช้ประโยชน์ ในการแสดงผลที่หน้าจอ ทำให้สามารถแก้ไข ตกแต่งเพิ่มเติม และจัดเก็บข้อมูลได้

ประเภทของ Scanner

• Desktop Scanner มีลักษณะเป็นแท่นในแนวราบ แบ่งเป็น 2 แบบ
  
  
  
  
  
  • แบบใส่กระดาษ แล้วเลื่อนกระดาษเอง เรียกว่า Sheetfed Scanner
    
    
  
  
  • แบบวางกระดาษ แล้วให้หัวสแกนเลื่อนอ่าน ข้อมูลจากกระดาษ เรียกว่า Flatbed Scanner
    
    
  
  
  
  


• Handy Scanner มีขนาดเล็ก สามารถจับถือได้
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

  การทำงานของ Scanner

  สแกนเนอร์ มีหลักการทำงาน คือ เครื่องอ่านภาพ จะทำการอ่านภาพโดยอาศัยการสะท้อน หรือการส่องผ่านของแสง กับภาพต้นฉบับที่ทึบแสง หรือโปร่งแสง ให้ตกกระทบกับ แถบของอุปกรณ์ไวแสง (Photosensitive) ซึ่งมีชื่อในทางเทคนิคว่า Charge-Couple Device (CCD) ตัว CCD จะรับแสงดังกล่าวลงไปเก็บไว้ใน เส้นเล็กของเซล และจะแปลงคลื่นแสง ของแต่ละเซลเล็กๆ ให้กลายเป็นคลื่นความต่างศักย์ ซึ่งจะแตกต่างไปตามอัตราส่วน ของระดับความเข้มของแสงแต่ละจุด ตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อก เป็นดิจิตอล (Analog to Digital Convertor) จะแปลงคลื่นความต่างศักย์ ให้เป็นข้อมูล ในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ ในเวลาเดียวกัน โปรแกรมในการอ่าน จะควบคุมการทำงาน ของเครื่องอ่านภาพ ให้รับข้อมูลเข้า และจัดรูปแบบเป็นแฟ้มข้อมูลของภาพ ในระบบคอมพิวเตอร์ต่อไป ภาพจากการสแกน ภาพในคอมพิวเตอร์ จะอยู่ในรูปแบบดิจิตอล คอมพิวเตอร์แทนส่วนเล็ก ๆ ของภาพที่เรียกว่า พิกเซล (Pixels) ขนาดของไฟล์รูปภาพ จะประกอบด้วย จำนวนพิกเซลเป็นร้อยเป็นพัน คอมพิวเตอร์จะบันทึก ค่าความเข้ม และค่าสีของพิกเซลแต่ละพิกเซล ด้วยจำนวน 1 บิต หรือหลายๆ บิต จำนวนของพิกเซล จะเป็นตัวแสดงถึงความละเอียด และถ้ามีจำนวนบิตต่อพิกเซลมาก สีที่ได้ก็จะมากตามไปด้วย รูปแบบการเก็บข้อมูล มีหลายระบบ เช่น 1 บิต 8 บิต และ 24 บิต โดยถ้าเป็นข้อมูลแบบ 1 บิต จะใช้สำหรับเก็บข้อมูลต่อพิกเซล 2 สถานะ คือ 1 และ 0 ซึ่งจะแสดงสีได้เฉพาะขาวกับดำ แต่ถ้าเป็น 8 บิต จะใช้ความแตกต่างของสีถึง 256 ระดับ การรวมแม่สีมีเทคนิคที่เรียกว่า Dithering ซึ่งจะแสดงสีได้ไม่เหมือนกับ ความจริงที่เรามองเห็นได้ สำหรับระบบ 24 บิต จะให้ภาพที่มีสีใกล้เคียงจริงมากที่สุด เรียกว่า Photo-Realistic โดยจะแบ่ง 24 บิต เป็น 3 ส่วน คือ แดง, เขียว, น้ำเงิน ส่วนละ 8 บิต เมื่อรวมทั้ง 3 ส่วนเข้ากันแล้ว จะสามารถแสดงสีได้ถึง 16.7 ล้านสี RGB การอ่านภาพสี CCD ของเครื่องอ่านภาพ จะมีการประมวลผล โดยอาศัยโครงสร้างของแม่สี 3 สี คือ แดง, เขียว และน้ำเงิน ในทางเทคนิคจะเรียกว่า RGB ในโครงสร้างสีแบบ RGB นี้แต่ละสีที่เกิดขึ้นจะประกอบด้วยแม่สีทั้ง 3 สีรวมอยู่ด้วยกันในค่าที่ต่างกันไป สีดำเกิดขึ้นจาก การไม่มีแสงสีขาว ในทำนองเดียวกัน สีขาวก็เกิดจากแสงแม่สีทั้ง 3 อยู่ในระดับสูงสุดเท่าๆ กัน (100 เปอร์เซ็นต์ของ RGB) และระดับแสงเท่าๆ กันของทั้ง 3 แม่สีจะเกิดแสงสีเทา (Gray Scale)

  
  

สแกนเนอร์ มีหลักการทำงาน คือ เครื่องอ่านภาพ จะทำการอ่านภาพโดยอาศัยการสะท้อน หรือการส่องผ่านของแสง กับภาพต้นฉบับที่ทึบแสง หรือโปร่งแสง ให้ตกกระทบกับ แถบของอุปกรณ์ไวแสง (Photosensitive) ซึ่งมีชื่อในทางเทคนิคว่า Charge-Couple Device (CCD) ตัว CCD จะรับแสงดังกล่าวลงไปเก็บไว้ใน เส้นเล็กของเซล และจะแปลงคลื่นแสง ของแต่ละเซลเล็กๆ ให้กลายเป็นคลื่นความต่างศักย์ ซึ่งจะแตกต่างไปตามอัตราส่วน ของระดับความเข้มของแสงแต่ละจุด

ตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อก เป็นดิจิตอล (Analog to Digital Convertor) จะแปลงคลื่นความต่างศักย์ ให้เป็นข้อมูล ในรูปแบบที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ ในเวลาเดียวกัน โปรแกรมในการอ่าน จะควบคุมการทำงาน ของเครื่องอ่านภาพ ให้รับข้อมูลเข้า และจัดรูปแบบเป็นแฟ้มข้อมูลของภาพ ในระบบคอมพิวเตอร์ต่อไป

ภาพจากการสแกน

ภาพในคอมพิวเตอร์ จะอยู่ในรูปแบบดิจิตอล คอมพิวเตอร์แทนส่วนเล็ก ๆ ของภาพที่เรียกว่า พิกเซล (Pixels) ขนาดของไฟล์รูปภาพ จะประกอบด้วย จำนวนพิกเซลเป็นร้อยเป็นพัน คอมพิวเตอร์จะบันทึก ค่าความเข้ม และค่าสีของพิกเซลแต่ละพิกเซล ด้วยจำนวน 1 บิต หรือหลายๆ บิต จำนวนของพิกเซล จะเป็นตัวแสดงถึงความละเอียด และถ้ามีจำนวนบิตต่อพิกเซลมาก สีที่ได้ก็จะมากตามไปด้วย

รูปแบบการเก็บข้อมูล มีหลายระบบ เช่น 1 บิต 8 บิต และ 24 บิต โดยถ้าเป็นข้อมูลแบบ 1 บิต จะใช้สำหรับเก็บข้อมูลต่อพิกเซล 2 สถานะ คือ 1 และ 0 ซึ่งจะแสดงสีได้เฉพาะขาวกับดำ แต่ถ้าเป็น 8 บิต จะใช้ความแตกต่างของสีถึง 256 ระดับ การรวมแม่สีมีเทคนิคที่เรียกว่า Dithering ซึ่งจะแสดงสีได้ไม่เหมือนกับ ความจริงที่เรามองเห็นได้ สำหรับระบบ 24 บิต จะให้ภาพที่มีสีใกล้เคียงจริงมากที่สุด เรียกว่า Photo-Realistic โดยจะแบ่ง 24 บิต เป็น 3 ส่วน คือ แดง, เขียว, น้ำเงิน ส่วนละ 8 บิต เมื่อรวมทั้ง 3 ส่วนเข้ากันแล้ว จะสามารถแสดงสีได้ถึง 16.7 ล้านสี

RGB

การอ่านภาพสี CCD ของเครื่องอ่านภาพ จะมีการประมวลผล โดยอาศัยโครงสร้างของแม่สี 3 สี คือ แดง, เขียว และน้ำเงิน ในทางเทคนิคจะเรียกว่า RGB ในโครงสร้างสีแบบ RGB นี้แต่ละสีที่เกิดขึ้นจะประกอบด้วยแม่สีทั้ง 3 สีรวมอยู่ด้วยกันในค่าที่ต่างกันไป สีดำเกิดขึ้นจาก การไม่มีแสงสีขาว ในทำนองเดียวกัน สีขาวก็เกิดจากแสงแม่สีทั้ง 3 อยู่ในระดับสูงสุดเท่าๆ กัน (100 เปอร์เซ็นต์ของ RGB) และระดับแสงเท่าๆ กันของทั้ง 3 แม่สีจะเกิดแสงสีเทา (Gray Scale)