Skenery praktický průvodce uživatele (výtah z knihy, autoři: Tomáš

Skenery
praktický průvodce uživatele
(výtah z knihy, autoři: Tomáš Hála, Michal Matoušek)
Použití skeneru
Skener lze použít všude tam, kde je potřeba digitalizovat tištěné předlohy nebo obrázky. Díky
nízké ceně si lze skener pořídit i k počítači, který používáme v domácností pro běžné osobní
použití.
V této kapitole si přiblížíme možnosti využití skenerů s ohledem na jejich silné a slabé stránky.
Skener má dostatečně dokonalou snímací optiku, takže je schopen věrně snímat tištěnou nebo i
jinou předlohu, ale za určitých podmínek může mít práci stíženou nebo úplně znemožněnou.
Následující vlastnost nelze zařadit mezi slabé stránky, ale je nutné na ni upozornit.
Máme-li nekvalitní předlohu, dokonalý digitální obraz z ní nelze vytvořit. Vyladěním kontrastu,
jasu a intenzity barev je sice možné mírně potlačit určité nedostatky, jako např. šedivý podklad
předlohy změnit na skoro bílý, aby lépe vynikl text, který je na něm obsažen, nebo zvýšením
kontrastu vyhranit jednotlivé znaky pro lepší výsledky optického rozpoznávání znaků (OCR), ale
není možné získat dokonalou digitální kopii.
Skener je určen pro snímaní tiskovin, které dokonale doléhají na skenovací plochu, takže při
skenování plastických tiskovin nebo knih dojde v místě nedoléhání předlohy na tuto plochu ke
zkreslení obrazu a v extrémním případě tato část ztmavne.
Jako konkrétní příklad využití skenerů pro běžnou domácí potřebu lze uvést např. archivace
fotografií, zálohování osobních dokladů a důležitých dokumentů, ve spojení s modemem je
možné skener použít jako fax, ve spojení s tiskárnou jako kopírku, lze archivovat soukromé
sbírky známek apod.
V kancelářském použití se sice nabízí možnost funkce faxu a kopírky, ale pro časté použití se
příliš nehodí. Pro archivaci firemních dokladů je skener poměrně účelné zařízení, stejně jako při
tvorbě firemních prezentací nebo při dnes tak běžné a oblíbené elektronické komunikaci k
posílání digitálních obrázků, náčrtů, schémat, kopií smluv apod. pomocí elektronické pošty.
V profesionální oblasti má skener při tvorbě grafiky, získávání grafických podkladů atd. široké
možnosti použití v grafických a reklamních studiích, v DTP studiích, ve firmách zabývajících se
tvorbou prezentací na webu apod.
Rozdělení skenerů
Rozhraní
Skener je typické externí zařízení, které připojujeme k počítači přes paralelní port, tedy port,
který nejčastěji používáme k připojení tiskárny.
Tiskárna i skener mohou být na tomto portu připojeny současně, aniž by byla ovlivněna
funkčnost kteréhokoliv z těchto zařízení. Tento druh připojení je nejjednodušší, s ohledem na
cenu takovéhoto skeneru je to připojení nejlevnější, ale na druhé straně také nejpomalejší, což
je dáno datovou propustností paralelního portu. Podmínkou je nastavení paralelního portu v
BIOSu počítače na režim EPP.
Druhou možností je připojení přes USB (Universal Serial Bus), což je nový druh sběrnice,
umožňující připojení různých zařízení za sebou. Výhodou je možnost připojování a odpojování
skeneru za chodu počítače. Podmínkou je jednak přítomnost této sběrnice v počítači, jak tomu je
pouze u novějších strojů, jednak podpora tohoto rozhraní operačním systémem. Operační
systém Microsoft Windows 95 SR1 a Windows NT toto neumožňují.
Poslední možností je připojení přes SCSI (Small Computer Systém interface) řadič. Jedná se
o připojení nejrychlejší a v profesionální sféře nejrozšířenější. Na druhou stranu je cena skeneru
připojeného přes SCSI ve srovnání s předcházejícími rozhraními nejvyšší. SCSI řadič je možné
koupit v podobě přídavné karty do počítače a připojovat k němu i jiná zařízení v provedení SCSI
(např. pevný disk, CD-ROM, ZIP), nebo použít účelovou kartu, která se většinou dodává s SCSI
skenerem. Tato karta klasický SCSI řadič sice nahrazuje, ale je k ní možné připojit jen příslušný
skener.
Technologie
Skenery lze rozdělit podle použité technologie na skenery s CIS systémem nebo s CCD
systémem.
Princip činnosti skeneru je relativně jednoduchý, snímaná předloha je postupně osvětlena,
odražené světlo je zachyceno snímacím prvkem a převedeno na digitální signál. Všechny
základní barvy spektra – červená, zelená a modrá – jsou většinou snímány najednou, v takovém
případě se jedná o tzv. jednoprůchodový skener. Tento princip je jednodušší a z určitého
pohledu i dokonalejší než snímání každé barvy zvlášť, kdy může dojít k nepřesnému složení
barev.
Většina stolních jednoprůchodových skenerů je dnes osazena CCD (Charge Coupled Device)
snímacími prvky. Technologie CCD je založena na světlocitlivém polovodičovém čipu CCD.
Jako zdroj světla slouží katodová lampa (zářivka), světlo odražené pomocí zrcadel a čoček se
přenáší na CCD čidlo. CCD skenery jsou citlivé na nastavení optiky a vibrace snímací hlavy.
Vyžadují před snímáním zahřátí světelné lampy, kdy dojde k ustálení světelného toku, aby se již
intenzita světla v průběhu snímání neměnila, což by negativně ovlivnilo výsledek skenování.
Vlastní doba nahřívání světelného zdroje je závislá na daném typu skeneru, ale pohybuje se
obvykle do 30 vteřin.
V poslední době se na trhu objevily i skenery využívající technologii CIS (Contact Image
Senzor), která používá kontaktní obrazový senzor. CIS skenery jsou díky této technologii menší
a lehčí než CCD skenery a používají pouze jeden řádek senzorů, umístěných co nejblíže
snímané předloze. Zdrojem světla jsou tři řádky LED diod v základních barvách, integrovaných
přímo do čtecí hlavy. Tím se odstranil složitý optický systém v podobě zrcadla a čočky jako je
tomu u CCD skenerů. Snížila se tak cena skeneru a prodloužila se životnost snímací hlavy.
Jako většina nových technologií je i tato technologie používána pro své pozitivní přínosy, v
tomto případě však došlo i k jistým nedostatkům ve srovnání s CCD technologií. Přínosem CIS
technologie je zmenšení snímací hlavy o 40 % vzhledem k CCD skenerům, snížení napájecího
napětí na 5V, není nutné vysoké napětí pro rozsvícení zářivky, ani není nutné čekat, až se její
světlo ustálí – doba nahřívání je tedy nulová, díky snížení výrobní náročnosti snímací hlavy se
snížila i konečná cena skeneru. Na druhou stranu CIS technologie neumožňuje snímat
transparentní předlohy jako například diapozitivy a filmy. Skener s touto technologií pak zatím
nedosahuje kvality profesionálních CCD skenerů, má nižší rozlišovací schopnost na tmavších
plochách předlohy, při větší vzdálenosti snímané předlohy od plochy skeneru klesá osvícení
rychleji než u zářivkových skenerů, takže např. při snímání rozevřené knihy může být ve
výsledném obrázku tmavý hřbet.
CIS skenery jsou ideální do kanceláří a pro domácí použití, při němž nejsou špičkové nároky na
kvalitu snímání. Díky zmenšení hlavy jsou ve srovnání s CCD skenery nižší a lehčí, takže se
hodí i k připojení k notebooku, se kterým majitel hodně cestuje.
Vybíráme si skener
Výrobci skenerů se snaží o dokonalejší vlastnosti svých výrobků, zvyšují optické rozlišení a
barevnou hloubku, snaží se urychlit průchody snímací hlavy, zdokonalují design, snižují
hmotnost a zmenšují vnější rozměry zařízení bez vlivu na rozměr snímací plochy, nabízejí
dokonalejší servis, záruční lhůtu a podmínky, OEM verze softwaru v ceně a využívají dalších a
dalších možností, jak přilákat velkoodběratele. Prodejci se zase snaží o přilákání zákazníků nižší
cenou, kvalitnějšími službami, širokým výběrem, rychlostí dodávky, atraktivními nabídkami a
akcemi typu sleva apod.
Nabídka na trhu skenerů je bohatá. Existuje konkurence výrobců i prodejců. To vše mluví ve
prospěch konečných zákazníků. Ale široký výběr stěžuje potenciálnímu zákazníkovi rozhodnutí,
který skener zvolit. Následující řádky vám poradí v případě nejasností a napoví vám, na co se
zaměřit.
Tyto rady vám pomohou při výběru skeneru požadovaných vlastností, ale nemají za cíl vám
poradit, který konkrétní model od určitého výrobce si koupit.
Při výběru skeneru je vhodné se soustředit na tyto základní vlastnosti – rozhraní, optické
rozlišení, barevná hloubka a cena. V dnešní době přibývá ještě použitá technologie (CIS versus
CCD), ale většina prodávaných skenerů je typu CCD. Rozhraní je nutné zvolit podle toho, jakým
způsobem chceme nebo můžeme skener připojit k počítači. To také nejvíce ovlivní cenu
skeneru. Může-li uživatel vzhledem ke svým finančním možnostem vydat na koupi skeneru
přibližně 4 000 Kč (ceny skenerů budeme uvažovat včetně DPH), bude výběr mezi skenery
zúžen na připojení přes paralelní port, což je nejjednodušší a nejpomalejší připojení, ale také
nejlevnější. Výhodou je rozšířenost paralelního portu, který má snad každý stolní počítač a
notebook. Tím, že připojíte skener na paralelní port, lze současně k tomuto portu připojit tiskárnu
nebo jiné zařízení.
Další možností je připojení přes USB, ve srovnání s rychlostí se skenery připojenými přes
paralelní port se nejedná o podstatné zrychlení. Takže tato podmínka pro rozhodnutí mezi
paralelním nebo USB skenerem není na místě. Protože skener připojený přes paralelní port
tento port sice využívá, ale nezabírá jej a protože i se zapnutým skenerem na paralelním portu
je možné přes tento port tisknout nebo jinak tento port využívat, není tedy ani nutnost volného
paralelního portu rozhodující podmínkou.
Rozhodnutí nám ulehčí znalost možností, které USB připojení obecně nabízí, a také fakt, že
USB skener je možné připojit i za chodu počítače, protože ve všech ostatních případech musí
být počítač i skener vypnuty. V případě paralelního skeneru nedoporučujeme připojovat datový
kabel do portu zapnutého počítače. Toto upozornění najdete i ve většině instrukcí pro
připojování skeneru na paralelní port. Ten, kdo nedbá tohoto pravidla, se vystavuje nebezpečí,
že v případě „nehody“ může dojít k fyzickému poškození řadiče paralelního portu. V případě
ATX základní desky, často používané pro své vlastnosti u počítačů s procesory Intel Pentium
II/Celeron a vyššími, je paralelní port fyzickou součástí desky. Jeho poškození je mnohem
nepříjemnější ve srovnání se starší základní deskou typu AT.
Ukončit práci a vypnout počítač není příliš časově náročný úkon, pokud si uvědomíme
nepříjemnosti časového a finanční rázu v případě havárie. Je pravda, že skener většinou
připojíte jednou a už jej asi nebudete odpojovat, ale pokud bude skener „často“ putovat od
jednoho počítače ke druhému, je vhodné zvolit USB rozhraní. Má to ovšem jeden háček – u
starších počítačů USB sběrnice chybí. Je také nutné, aby USB sběrnici podporoval operační
systém. V případě Microsoft Windows 95 SR1 tomu tak není a ani Microsoft Windows NT do
verze 4.0 včetně USB sběrnici nepodporuje. V případě, že u některého stroje nemáte tyto
podmínky splněny, není USB skener řešením. K dostání jsou i přídavné karty do PCI slotu, které
sice rozšíří počítač o USB sběrnici, ale stále je zde podmínka vhodného operačního systému –
USB podporují například Microsoft Windows 95 OSR2, k nimž lze podporu USB dodatečně
nainstalovat, nebo Windows 98 a Windows 2000.
Cena USB skenerů je ve srovnání s paralelními skenery vyšší. Cenové rozpětí je široké, cena
začíná za hranicí dražších paralelních skenerů, tj. v rozmezí 5 000–6 000 Kč a končí na hranici
ceny levnějších SCSI skenerů, přibližně 8 000–9 000 Kč3.
Poslední možností jak připojit skener k PC, je připojení přes sběrnici SCSI (Small Computer
System Interface). V počítači se nejčastěji vyskytuje v podobě přídavné karty do PCI nebo ISA
slotu, ale u dražších základních desek však může být integrována přímo na ní. Výhodou tohoto
rozhraní je vysoká datová propustnost a tedy i rychlost skenování. SCSI skener je možné připojit
k jakémukoliv počítači s jakýmkoliv operačním systémem, který disponuje SCSI sběrnicí.
Uživatel, který uvažuje o častém používání skeneru, by měl možnost SCSI rozhraní zvážit,
protože rychlost skenování je přes SCSI ve srovnání s paralelním nebo USB připojením
nesrovnatelně vyšší.
Nevýhodou je vysoká cena skeneru, na druhou stranu je v ceně skeneru zahrnuta přídavná
karta, která SCSI řadič „nahrazuje“ a není nutné tento řadič kupovat. Zjednodušeně řečeno,
jedná se o SCSI řadič určený pro daný skener. Tato karta tedy nenahrazuje klasický SCSI řadič,
takže na ni není
možné připojit další zařízení. V případě, že počítač již SCSI sběrnici obsahuje, přibalenou kartu
není nutné používat, protože skener lze připojit na již existující řadič. Někdy dochází ke
komplikaci s konektory, protože datový kabel skeneru na straně k počítači často končí
konektorem Canon 25 stejně jako datový kabel k tiskárně. V případě, že chcete připojit skener
na váš SCSI řadič, je často nutné použít redukci nebo jiný kabel než ten, který je u skeneru
přibalen.
Skener připojitelný na SCSI sběrnici lze pořídit přibližně od 8 000 Kč a cena pokračuje do
desítek tisíc korun.
Dovolte důležitou poznámku: skener, zejména SCSI skener bychom měli zapnout ještě před
zapnutím počítače. U paralelních a USB skenerů je možné skener zapnout i později, záleží na
operačním systému. Například pokud máte ve Windows NT automatické startování služby pro
obsluhu skeneru a skener není zapnut, dostanete chybové hlášení, často blíže nespecifikované.
U SCSI skenerů připojených přes plnohodnotný SCSI řadič je ještě další podmínka: skener musí
být zapnutý před zavedením BIOSu SCSI řadiče, který se zavádí ihned po BIOSu základní
desky. Pokud SCSI BIOS proběhne bez detekce skeneru, nemá toto zařízení přidělenu SCSI
identifikaci a není možné ho používat, a to ani po jeho zapnutí před startem operačního
systému.
Operační systém se sice může pokusit o zavedení služby pro obsluhu skeneru, ale nenajde jej,
přestože je skener zapnutý a připojený. V takovém případě je nutné ukončit systém a restartovat
počítač při zapnutém skeneru. Vše proběhne stejně jako před tím, ale s tím rozdílem, že SCSI
BIOS skeneru přidělí identifikaci a systém může k tomuto zařízení přistupovat. Předpokládáme,
že rozhraní máte vybráno a tím i určeny cenové hranice.
Další důležitou vlastností je optické rozlišení skeneru. V kapitole o vlastnostech skeneru se
vyskytl i termín interpolované rozlišení, to však při výběru skeneru není rozhodující, protože ze
zkušenosti předpokládáme, že tato funkce se nebude příliš často využívat. Čím vyšší optické
rozlišení, tím kvalitnější obrázek získáme ze snímané předlohy. Optické rozlišení dnes
nabízených skenerů je často 600 x 1200 dpi. Toto rozlišení bylo v nedávné době považováno za
rozlišení profesionální. Předpokládáme, že pro běžné domácí i poloprofesionální využití je plně
dostačující. Každopádně platí, že čím vyšší rozlišení, tím lépe.
Další vlastností je barevná hloubka, která zjednodušeně řečeno určuje, v jak dokonalých
barvách bude obrázek naskenován, tedy kolik je skener schopen rozlišit odstínů barev. Tato
vlastnost se pochopitelně uplatňuje u snímání barevných obrázků. Barevná hloubka se určuje v
bitech a je to odpovídající barevná hloubka, jaká se nastavuje ve vlastnostech grafického
adaptéru. Za „plnobarevnou“ můžeme považovat 36bitovou barevnou hloubku. Tuto hodnotu
dnes nabízí většina skenerů. Bližší informace o barevných hloubkách najdete v kapitole 10.2.1
Barevnost.
Nakonec pro vás máme důležité upozornění. I v oblasti skenerů se „platí“ za značku. Proto je
vhodné si nejprve ujasnit požadované vlastnosti skeneru a teprve potom vybírat konkrétní model
od určitého výrobce. Tak jako ve většině činností není ani výběr skeneru vhodné uspěchat. Bývá
užitečné nahlédnout do seriózních odborných časopisů, které nabízejí recenze jednotlivých
modelů, případně hromadná srovnání více skenerů různých výrobců. Základní informace o
skenerech a jejich vlastnostech doporučujeme čerpat také z Internetu. Prodejci zde mnohdy
nabízejí podrobné informace o jednotlivých modelech, ale hlavně jsou zde k dispozici
aktualizované ceníky.
Skenujeme
Proces skenování lze u stolního skeneru bez ohledu na zvolený skenovací a grafický program
rozdělit na následující kroky.
Prvním nezbytným krokem je vložení předlohy do skeneru. Předloha se na snímací plochu
pokládá lícem dolů a nejčastěji hlavou nahoru – tedy proti směru chodu snímací hlavy. Tím
zajistíme, aby naskenovaný obrázek nebyl vzhůru nohama. Spleteme-li se, není nic ztraceno,
jen je potřeba v grafickém programu obrázek otočit o 180°. Pro úplnost je nutné dodat, že u
předlohy vložené správně lícem dolů je levý horní roh snímané plochy ve skutečnosti pravý
horní roh. Na předlohu se totiž musíme dívat z pozice snímací hlavy, tj. zespodu. Je to obdobné,
jako když se díváme do zrcadla. Při vkládání předlohy kontrolujeme, aby hrany snímaného
obrazu byly rovnoběžné s příslušnými hranami snímací plochy. Pokud bychom obrázek vložili
nakřivo, bylo by obtížné, někdy dokonce nemožné, obrázek softwarově narovnat a museli
bychom jej naskenovat znovu.
Po umístění předlohy přiložíme odklopnou desku skeneru, aby do skenovacího prostoru
nevnikalo nežádoucí světlo, a provedeme druhý krok – spuštění grafického programu.
V grafickém programu zvolíme funkci skenovat (nebo importovat), čímž se zavolá skenovací
program. V něm učiníme náhled snímací plochy, nejčastěji tlačítkem Preview nebo Náhled. Na
obrazovce se nám v okénku pro náhled objeví hrubý obsah toho, co je na snímací ploše.
V dalším kroku zvolíme oblast snímací plochy, kterou budeme chtít naskenovat. Většinou
označíme celou předlohou nebo její část, protože „prázdné“ místo okolo předlohy je nežádoucí a
je zbytečné je skenovat. Výběr provedeme formou výřezu. Myší vytvoříme na náhledu rámeček,
a jeho velikost i polohu můžeme měnit. Při vlastním snímání se naskenuje jen obsah tohoto
rámečku. Je nutné, aby se mezi krokem výběru a snímáním jako takovým s předlohou ve
skeneru nehýbalo, protože jinak naskenujeme něco jiného, než jsme chtěli. Jestliže jsme s
polohou předlohy na snímací ploše nespokojeni, po každé její změně je nutné provést náhled a
výběr znovu.
Oblast skenování máme označenou, nyní je třeba nastavit vlastnosti budoucího digitálního
obrázku. Jestliže jsme s nastavením vlastností spokojeni, spustíme vlastní snímání. Zvolením
tlačítka Scan (případně jinak pojmenovaného tlačítka se stejnou funkcí) dojde ke spuštění
činnosti skeneru, který přenese digitální obraz předlohy do operační paměti počítače.
Ukončením skenovacího programu si v grafickém programu můžeme získaný obrázek
prohlédnout. Na první pokus nebo alespoň ze začátku obsluhy skeneru se nám asi těžko podaří
dokonale nastavit všechny vlastnosti obrázku, takže bude potřeba proces skenování s úpravami
nastavení vlastností opakovat. Pokud získaný obrázek neodpovídá našim představám,
neukládáme jej, ale zrušíme a spustíme znovu skenovací program opět pomocí funkce skenovat
nebo importovat a celý proces zopakujeme. Za předpokladu, že nehýbeme s předlohou ve
skeneru, není nutné provádět náhled a výběr oblasti snímání, ale jen upravit vlastnosti nastavení
a provést vlastní skenování.
Před uložením obrázku je potřeba zvolit vhodný grafický formát.
Obrázek zobrazený v grafickém programu v požadované kvalitě a s nastavenými vlastnostmi
uložíme na pevný disk. Získaný obrázek je také vhodné pro jistotu uložit před jakýmikoliv
úpravami či jinými operacemi pro případ, že bychom se potřebovali vrátit k původnímu vzhledu
obrázku. Jakmile je obrázek uložen na pevném disku, je možné vyjmout předlohu ze skeneru.
Tento úkon není podmíněn uložením na disk jako takovým, je však vhodné tento postup dodržet,
protože pokud s předlohou ve skeneru pohneme a předtím naskenovaný obrázek se z
jakéhokoliv důvodu nepodaří uložit, musíme celý proces skenování provést od začátku. Pokud
jsme s předlohou ještě nepohnuli, stačí zopakovat pouze vlastní skenování, protože skenovací
program si většinou pamatuje poslední nastavení všech vlastností stejně jako výběr snímací
plochy apod. Závěrečným krokem je použití uloženého obrázku v jiných aplikacích, jeho úpravy
pomocí funkcí grafického programu, tisk nebo jiné operace.
Jakou zvolit hodnotu skenovacího rozlišení
Čím vyšší nastavíme rozlišení, tím dokonalejší digitální obrázek získáme, ovšem s ohledem na
vlastnosti optického a interpolovaného rozlišení. Nastavíme-li hodnotu rozlišení při skenování
vyšší, než je optické rozlišení skeneru, docílíme pouze zvětšení výsledného obrázku. Body,
které skener díky omezené hodnotě fyzického rozlišení nemohl naskenovat, skenovací program
dopočítá sám. Barevnost takto dopočítávaných bodů je určena průměrem hodnot barev okolních
fyzicky nasnímaných bodů. Kdy tedy použít interpolované rozlišení? Tehdy, když je předloha
natolik malá, že ani při nejvyšší hodnotě možného optického rozlišení není velikost výsledného
digitálního obrázku dostatečná. Zbytečně pro to neskenujte při vysokém rozlišení, již při vlastním
procesu snímání je vhodné vědět, za jakým účelem danou předlohu digitalizujeme.
Skenování pro archivaci
Pokud skenujeme obrázky pro archivaci, např. fotografie z dovolené, abychom si je mohli v
budoucnu prohlížet na obrazovce monitoru, je zbytečné využívat interpolovaného rozlišení.
Právě s ohledem na rozlišení obrazovky je vhodné volit přiměřené skenovací rozlišení.
Vezmeme-li v úvahu nejběžnější hodnoty rozlišení monitorů v dnešních podmínkách, při
hodnotě 800 x 600 pixelů rozlišení monitoru vidíme na obrazovce jeden palec (2,54 cm) obrázku
při skenovacím rozlišení 600 dpi. V případně dalšího často používaného rozlišení 1024 x 768
pixelů je to jen o málo víc. Vzhledem k tomu, že např. velikost fotografií nebo i jiných předloh
několikrát převyšuje velikost jednoho čtverečního palce, je vhodné použít nižší skenovací
rozlišení, a to i přesto, že obrázek vlastně naskenujeme v nižší kvalitě. Toto ale není ústupek od
požadavku na kvalitu, je to kompromis ve vztahu kvalita a možnost použití. Když obrázek
naskenujeme při nejvyšším optickém rozlišení, dosáhneme tedy jeho nejvyšší možné kvality,
pak jestliže si jej budeme chtít zobrazit na monitoru nebo tiskárně, stejně jej budeme muset
zmenšit a z optického hlediska dojde v konečné podobě výstupu – ať už na obrazovku nebo na
tiskárnu – ke zhoršení kvality.
Skenování pro tisk
V případě skenování obrázků pro následný tisk je zbytečné skenovat při vyšším rozlišení, než
jakého je schopna tiskárna použít pro tisk. Výjimku může tvořit jen tak malý obrázek, který je
nutné před tiskem zvětšit. To je lepší, než se později pokoušet o softwarové zvětšování již
nasnímaného digitálního obrázku při nejvyšší hodnotě optického rozlišení pomocí programů pro
práci s grafikou. Je vhodnější využít interpolovaného skenovacího rozlišení a větší obrázek si již
rovnou naskenovat.
Některé programy pro práci s grafikou umožňují skenování při vysokém rozlišení a při tom si
stále pamatují fyzickou velikost předlohy. Proto pak rozlišují dvě velikosti digitálního obrázku:
fyzická velikost – závislá na původní velikosti obrázku a na hodnotě skenovacího rozlišení, a
velikost pro tisk, tedy velikost původní předlohy. Pokud je velikost dána v centimetrech, máme
jasnou představu o tom, v jakých dimenzích se pohybuje, pokud jsou velikosti udány v jiných
jednotkách nebo bodech, je nutné si ji pro představu přepočítat. Chceme-li z takových programů
obrázek vytisknout větší, než jaká byla původní předloha, musíme sami určit velikost obrázku
pro tisk. Většinou stačí zadat hodnotu jedné z hran obrázku, šířku nebo výšku a hodnota druhé
hrany se automaticky dopočítá podle poměru stran, který by měl být zachován, aby nedocházelo
k deformacím. Dokud je velikost obrázku pro tisk menší nebo rovna fyzické velikosti digitálního
obrázku získané skenováním, nedochází ve vytisknutém obrázku ke „zbytečným“ ztrátám, ale
jsou zde ztráty „nutné“ v důsledku zmenšování fyzické velikosti digitálního obrázku na hodnotu
velikosti tisku. Ta je dána původní velikostí předlohy nebo ji explicitně určíme, vždy s ohledem
na možnosti rozlišení tiskárny. Zbytečným ztrátám kvality, v případě, kdy velikost tisku má být
větší než velikost obrázku, je lepší předejít a naskenovat obrázek při vyšším rozlišení.
Programy, které tuto vlastnost nemají, tzn. nerozlišují velikost obrázku a velikost tisku, obrázek
vytisknou tak velký, jak byl naskenován. Velikost pochopitelně může být větší, než je velikost
papíru, který je tiskárna schopna potisknout. Pak se tedy vytiskne alespoň část, vždy s ohledem
na hodnotu skenovacího rozlišení. V takovém případě je nutné zmenšovat fyzickou velikost
obrázku, protože měnit jen velikost tisku není v takovém programu možné. Než se pokoušet o
softwarovou změnu, je lepší obrázek naskenovat znovu při nižším rozlišení.
Skenování pro OCR
U volby velikosti rozlišení musíme ještě uvést možnost, kdy skenujeme předlohu pro následné
rozpoznávání znaků pomocí programu OCR. V takovém případě není vysoké rozlišení na škodu,
protože OCR program může být při vyšším rozlišení obrázku úspěšnější při rozpoznávaní
jednotlivých znaků.
Skenování detailů a malých předloh
Jiná situace nastane, když chceme získat detail předlohy nebo když skenujeme opravdu malé
předlohy jako např. poštovní známky. V případě pořizování detailů předlohy je vhodné při
náhledu skenovací plochy označit jen požadovanou část předlohy a tu potom naskenovat při
vysokém rozlišení ať optickém nebo v případě velmi malé oblasti výřezu také interpolovaném
rozlišení. Opět zde musíme upozornit, že pokud se zdá obrázek při interpolovaném rozlišení
kvalitnější, je to jen klam způsobený velikostí takto získaného obrázku. Při interpolovaném
rozlišení se totiž provádí softwarové dopočítávání bodů na požadovanou velikost danou
skenovacím rozlišením a dochází tak ke kompromisům v barvách, které mohou někdy být i zcela
chybné. Je třeba interpolované rozlišení používat s rozmyslem.
Pokud při pořizování detailu předlohy nevíme, co přesně hledáme, musíme předlohu naskenovat
celou při vysokém rozlišení a následně si ji postupně prohlížet a detail vyříznout až z takto
získaného obrázku. V tomto případě však musíme počítat s tím, že obrázek může být velký až
několik desítek megabytů. To způsobuje velmi výrazné zpomalení veškerých operací, jako je
třeba i pouhý posun obrázku na obrazovce.
Při skenování malých předloh např. v podobě poštovních známek nás podobné potíže nečekají,
protože fyzická velikost předlohy je natolik malá, že ani při vysokém skenovacím rozlišení
nebude mít počítač tolik práce s takto získaným digitálním obrázkem, jako při manipulaci
s obrázkem získaným při stejném rozlišení, ale několikanásobně větší fyzické velikosti původní
předlohy.
Skenování velkých předloh
Skenujeme-li předlohu, která má větší rozměr než je rozměr snímací plochy našeho skeneru,
musíme dodržet základní pravidla při vkládaní předlohy, neboť i takto velkou předlohu je možné
úspěšně naskenovat.
Postupujeme tak, že postupně skenujeme jednotlivé části předlohy tak, aby se výsledné obrázky
z části překrývaly. Z takto získaných obrázků pak v grafickém programu „složíme“ jeden velký
obrázek podle původní předlohy. Důležité je, abychom vkládali předlohu rovnoběžně s hranami
snímací plochy. Jinak by se při skládání dílčích částí obrázku mohly objevit nepřesnosti. Proto je
vhodné se při posouvání předlohy ve skeneru držet například horního okraje snímací plochy,
čímž zaručíme, že předloha bude posouvána souběžně podle jedné osy. Jednotlivé obrázky pak
k sobě přikládáme podle logického pořadí, překrýváme příslušné okraje, které jsou stejné vždy
na dvou sousedních obrázcích, tak dlouho, dokud obě části obrázku do sebe nezapadají. Takto
skládáme všechny obrázky, které spolu sousedí. Popsaná činnost vyžaduje velkou přesnost,
vysoké snímací rozlišení kvůli detailnímu zobrazení, trpělivost se skládáním a výkonný počítač,
protože výsledný obrázek bude nabývat gigantických rozměrů.
Skenování a rozpoznávání textu
Díky skeneru jsme schopni digitalizovat obrázky. Skener lze ovšem s úspěchem využít i ke
skenování textu. Je pravda, že naskenováním stránky textu z časopisu, novin, knihy nebo
například dokumentu v podobě smlouvy opět získáme obrázek, pouze s tím rozdílem, že v něm
místo grafiky vidíme text, který jsme schopni číst. Ano, my jsme schopni ho číst, počítač ale v
této podobě nikoliv. Chceme-li tedy takto naskenovaný text v podobě obrázku vytisknout,
někomu poslat elektronickou poštou, nebo pouze uložit z archivních či jiných důvodů, je tento
formát v pořádku. Takto získaný text-obrázek nemůžeme upravovat jako text, ale pouze jako
obrázek. Jestliže tedy budeme chtít v textu něco změnit, například změnit hlavičky ve smlouvách
a takto upravené smlouvy použít dál nebo získané propagační materiály ke zboží doplnit o další
informace a vytvořit tak vlastní materiály, musíme text v podobě obrázku převést na skutečný
text. K tomuto slouží programy, které se souhrnně označují jako OCR (Optical Character
Recognition), což znamená optické rozpoznávání znaků.
Jak OCR pracuje
OCR program neumí skenovat, umí však rozpoznávat znaky a z obrázku obsahujícího text
vytvářet běžný text, který lze dále zpracovávat. Naskenovaný text je možné do OCR vložit přes
rozhraní TWAIN pomocí skenovacího programu nebo použít již uložený obrázek. Pro úspěšné
použití OCR je nezbytné, aby takový program podporoval češtinu, tzn. aby uměl rozeznat naše
diakritické znaky jako korektní znaky, a také aby umožňoval národní nastavení pro češtinu.
Tento požadavek je možné zobecnit pro libovolné národního prostředí OCR má uložené
informace o jednotlivých znacích a dále by měl obsahovat slovník slov.
Znak určitého písmena může mít mnoho podob, záleží na použitém fontu, případně na
zvýraznění textu kurzívou, tužným nebo podtrženým písmem apod. Už takový rozdíl tvaru
znaků, jako je mezi patkovým a bezpatkovým písmem, může způsobit, že OCR bude mít
s rozpoznáváním textu problémy. Další úskalí při použití OCR může nastat při barevném písmu
na barevném podkladu. Při skenování textu např. z novin, kde papír není úplně bílý, nemusí text
dostatečně vyniknout.
Podobně je tomu i při skenování nedokonale tištěných nebo již několikrát ofocených předloh.
Velikost písma také ovlivňuje úspěch OCR. U velmi malých znaků nemusí být rozdíl mezi
jednotlivými znaky dostatečný k jejich jednoznačné identifikaci. Při skenování textu (platí pro
skenování obecně) je nutné mít sklo skeneru – skenovácí plochu čistou. Jakékoliv nečistoty se
skenováním přenesou do obrázku v podobě teček a čárek a v případě skenování textu může při
jeho rozpoznávání dojít k mylné identifikaci, nebo takové slovo OCR vůbec nerozpozná. Další
nástrahy pro OCR tvoří různé tvary znaků jednoho písmene u různých fontů, barva, zvýraznění,
podtržení apod. Může dojít k případům, že naskenovaná předloha, použité písmo, obsah textu
apod. jsou k rozpoznávání pomocí OCR nevhodné a program si s úkolem neporadí. V takových
případech se objeví ve většině slov chyba. Na uživateli je pak rozhodnout, jestli se v takovém
případě snažit o rozpoznání textu pomocí OCR, nebo jestli není jednodušší a rychlejší text
přepsat ručně. Mnohdy i v případě jen tří chyb na každém řádku je takové ruční opravování
náročnější než vlastní celkový ruční přepis. I v případě, kdy OCR program uspěl na výbornou,
třeba když lze počet chyb na stránce spočítat na prstech jedné ruky, je nutné rozpoznaný text
pozorně přečíst. Protože ani v tomto případě není počítač, lépe řečeno program OCR,
neomylný.
Uživatel by měl zvážit, jestli je pro něj použití programu OCR snazší a hlavně rychlejší – protože
zde zejména jde o rychlost – nebo zda požadovaný text přepíše ručně. Rozhodnutí je závislé na
konkrétní situaci a zkušebních výsledcích. Jistě je rychlejší přepsat jeden odstavec než jej
skenovat a rozpoznávat pomocí OCR, ale už od počtu několika stran je v případě úspěšného
OCR tento postup přínosem a urychlením práce.
Měli jsme možnost vyzkoušet OCR program Recognita Select verze 2.0 a seznámíme vás s
jedním ukázkovým příkladem. Naskenovali jsme text psaný různým písmem vytištěným na
laserové tiskárně při rozlišení 600 dpi pomocí skenovacího programu VistaScan, který umožňuje
snímací režim OCR. Vše ukazují obrázky na následujích stranách.
Kromě skenování pro bezprostřední rozpoznávání umožňují OCR programy rozpoznání textu z
dříve naskenovaných obrázků, nejčastěji ve formátu TIFF.
Jak tedy skenovat text?
Při skenování textu je nejvhodnější použít předlohy s bílým podkladem a černým písmem. U
velikosti znaků lze říct, že čím větší tím lepší, to ale i to platí jen do jisté míry. Písmo, které lze
zdravým zrakem bez problému číst, by OCR nemělo dělat potíže. Důležitý je tok textu, ne
pokaždé budete skenovat stranu souvislého textu rozděleného do několika odstavců, s čímž si
OCR poradí bez problémů.
Je možné, že se budete pokoušet skenovat a následně rozpoznávat i text rozdělený do mnoha
sloupců a odstavců, jako tomu bývá u novin, odborných časopisů apod. V takovém případě je
vhodné naskenovat jen tu část textu, kterou chceme rozpoznávat, a pokud OCR tuto funkci
podporuje, tak vyznačit souvislé části textu, například odstavce. Mnohdy je nutné OCR určit,
jakým směrem se tok textu ubírá, aby při úspěšném rozpoznání textu nedošlo k jeho
promíchání, aby tak neztratil význam. K tomu může dojít při skenování textu s vloženými
obrázky, kdy text obrázek obtéká. Ať již se jedná o černobílou nebo barevnou předlohu,
doporučujeme skenovat černobíle, tedy jen ve dvou barvách. Jiná nastavení (odstíny šedi,
barvy) výsledku nepomohou.
Skenovací program mnohdy poskytuje volbu v podobě skenování textu. Zvýraznit jednotlivé
znaky je možné i zvýšením kontrastu a úpravou jasu. Skenovanou předlohu je vhodné do
skeneru vložit tak, aby řádky textu byly rovnoběžné se snímací hlavou, otočení textu o 90 nebo
180 stupňů znemožní jeho rozpoznání. Takto otočené obrázky je možné otočit pomocí programů
na úpravu grafiky. Z tohoto také vyplývá, že text, který není v podobě pravidelných vodorovných
řádků, ale třeba v soustředných kružnicích, např. na reklamním letáku, nemá naději na úspěšné
rozpoznání pomocí OCR. Pro rozlišení, při jakém má být předloha skenována, platí, že vyšší
znamená lepší. Využívat interpolace, tedy použít rozlišení vyšší, než je optické rozlišení daného
skeneru, nemá význam.
Rozlišení 300 až 600 dpi je plně dostačující. Jakou konkrétní hodnotu rozlišení zvolit, závisí na
skeneru, předloze, OCR apod. Je nutné učinit pár pokusů, srovnat výsledky a zjistit tak hodnotu
rozlišení, při kterém OCR dosahuje nejlepších výsledků při rozpoznávání textu. Totéž platí i
v případě kontrastu a jasu. Tip pro uživatele: Pokud si naskenovavý text zobrazíme v poměru
1:1 na obrazovce, můžeme odhadnout, s jakou úspěšností bude OCR pracovat. V případě, že
jsou pouhým okem jasně patrné slité nebo neúplné znaky, je pravděpodobné, že OCR bude při
rozpoznávání chybovat.
Protože OCR nějakou dobu trvá, než zpracuje stránku textu, je vhodné se pokusit optickou
kontrolou naskenovaného textu na obrazovce a následnou regulací kontrastu a jasu dospět k
nejlepšímu čitelnému výsledku. Takto naskenovaný obrázek je pak snadné zpracovat OCR
programem. Nejběžnějším OCR programem je Recognita standard. Uživatel se k tomuto
programu nejčastěji dostane ve verzi OEM, což je program přibalený jako součást dodávky
skeneru. Takto poskytované programy jsou funkční, ale mnohdy mají méně služeb než plné
verze. Za příplatek je často možné takovouto OEM verzi rozšířit na plnou. Častým nedostatkem
OEM verzí bývá, že chybí podpora češtiny nebo že se OCR funkce není schopna učit. Učit se v
tomto případě znamená, že u často se vyskytující chyby nebo nerozpoznaného slova je uživatel
schopen označit znak nebo slovo v rozpoznávaném textu a přiřadit mu pravý význam. Když se
OCR program se stejným znakem nebo slovem, které předtím neznal, setká podruhé, už je
správně identifikuje.
Slovníkové rozpoznávání
V praxi to probíhá tak, že ne všechny znaky se OCR podaří rozeznat. Vzniklé slovo program
srovná se slovy ve slovníku, v případě podobnosti se slovem ve slovníku je poopraví a zdokonalí
tak proces rozpoznávání. V případě, že se OCR nepodaří například rozpoznat jeden znak ve
slovu, neznamená to, že slovo bude označeno jako neidentifikované. Pokud je takto
rozpoznávané slovo s chybou běžné a je obsaženo ve slovníku, dojde k jeho doplnění a opravě
nečitelného znaku. V tomto případě dochází k mnoha drobným nepřesnostem, kdy například
OCR rozpozná slovo, ale kvůli nedostatku v tisku nebo nedokonalosti naskenování nerozpozná
poslední znak. Takto rozpoznávané slovo identifikuje správně, ale uvede ho v jiném tvaru, např.
sloveso a věta nedává smysl. U odborného textu, který obsahuje množství zkratek, odborných
výrazů, cizích slov apod., také dochází k chybám. Ani v případě, že je nějaké slovo velmi
podobné běžnému slovu ve slovníku, může dojít k jeho záměně.
U nevšedních slov si OCR nemůže pomoci doplněním slova porovnáním se slovníkem, protože
takové slovo ani jemu podobné v něm není a dochází k časté neidentifikaci slov. V případě, že
se snažíme rozpoznat běžný text, OCR podporuje české diakritické znaky a obsahuje slovník
českých slov, není ještě vyhráno. Nikdy nemáme zaručeno, že bude text rozpoznán se
stoprocentním výsledkem.
DODATEK A Výkladový slovníček méně známých pojmů a zkratek
2D – dvourozměrný
3D – trojrozměrný
AGP – Accelerated Graphics Port, vysokorychlostní sběrnice k urychlení grafiky
BIOS – Basic Input/Output System, základní programové vybavení, které se dodává jako
součást hardwaru
bus – viz sběrnice
BW – z angl. black and white, černobílý
CMY – zkratka barevného modelu, C=cyan (azurová), M=magenta (purpurová), Y=yellow (žlutá)
CMYK – rozšířený model CMY o černou barvu (K=blacK)
docking station – zařízení pro notebook, které umožňuje, aby mohl být notebook použit jako
plnohodnotný stolní počítač
dpi – dots per inch, počet bodů na palec. Jednotka, kterou vyjadřujeme rozlišovací schopnost
zařízení.
gamma korekce – úprava intenzity jasu, používaná k zesvětlení velmi tmavých obrázků
gray scale – škála šedi, označení pro barevnou hloubku s 256 odstíny šedé barvy
inch – viz palec
IRGB – model RGB rozšířený o informaci o intenzitě barvy. Umožňuje zachytit 16 různých
barev.
ISA – Industry Standard Architecture, 16bitová sběrnice
LCD – Liquid Crystal Display, displej z tekutých krystalů
lpi – lines per inch, počet řádků (linek) na palec. Jednotka, kterou vyjadřujeme hustotu tisku na
výstupních zařízeních.
OCR – Optical Character Recognition, rozpoznávání znaků počítačem
OEM – Original Equipment Manufacturer, zkratka pro skutečného výrobce zařízení
palec – délková míra, 1" = 2,54 cm
paralelní port – vstupně-výstupní port s propustností 8 bitů
PC card – viz PCMCIA
PCI – Peripheral Component Interconnect, 32bitová nebo 64bitová sběrnice
PCMCIA – Personal Computer Memory Card International Association, označení přídavných
karet
pixel – picture element, obrazový bod, nejmenší zobrazitelný prvek
port – fyzické připojení
ROM – Read Only Memory, napěťově nezávislá paměť
RGB – zkratka barevného modelu, R=red (červená), G=green (zelená), B=blue (modrá)
sběrnice – elektronická cesta, kterou se posílají data mezi jednotlivými částmi počítače
SCSI – Small Computer System Interface, vysokorychlostní paralelní
rozhraní
SR 1 – Service Release 1
swapping – záměna jedné položky za druhou, v oblasti správy paměti se
jedná o činnost, při níž systém odkládá nepoužívané úseky paměti na
pevný disk, čímž operační paměť uvolní pro další využití.
USB – Universal Serial Bus, periferní sběrnice
DODATEK B Literatura
Murray, J. D. vanRyper, W. Encyklopedie grafických formátů.
Brno: Computer Press, 1995. 736 stran, ISBN 80-85896-18-4
Rybička, J., Zpracování grafické informace.
Brno: Konvoj, 1997. 24 stran, ISBN 80-85615-66-5
Jak publikovat na počítači.
Veletiny: Science, 1996. 210 stran, ISBN 80-901475-77
Matula P., Rozpoznávání českého textu psaného rukou.
In Sborník z letní školy Informační systémy a jejich aplikace.
Ruprechtov: VUT, 1998.
Visioneer PaperPort Software User's Guide for Windows. 173 stran, 1995.
Installation Guide HP ScanJet 4p Scanner. 74 stran, 1995.
Scanning Guide HP ScanJet 4p Scanner. 145 stran, 1995.
www.grafika.cz
DODATEK C Seznam webových adres
Výběr ze světových adres
http://www.relisys.com Actown Scanner (Relisys)
http://www.adara.com Adara (Microtek)
http://www.agfahome.com AGFA
http://www.amegroup.com.au AME Group
http://www.anatech.scanners.com ANAtech
http://www.apstech.com APS Technologies
http://www.artecusa.com Artec
http://www.relisys.com Avec (Relisys)
http://www.avision-labs.com Avision Labs
http://www.blackwidow.co.uk Black Widow (Devcom)
h ttp://www.bridgeview.com Bridgeview
http://www.brother.com Brother
http://www.compeye.com Compeye
http://www.contex.dk Contex
http://www.envisions.com Envisions
http://www.fcpa.com Fujitsu
http://www.genius-kye.com Genius (KYE)
http://www.hp.com Hewlett Packard
http://www.howtek.com Howtek
http://www.ibm.com IBM
http://www.imacon-usa.com Imacom
http://www.bridgeview.com JCL
http://www.kodak.com Kodak
http://www.komodo.com Komodo
http://www.mteklab.com Microtek Lab
http://www.mustek.com Mustek
http://www.nikon-euro.com Nikon
http://www.obmlink.com
OBM
(Our
Business
Machines)
http://www.scanace.com Pacific Image
http://www.panasonic.com Panasonic
http://www.pentaxtech.com Pentax
http://www.piotech.com Piotech
http://www.plustek.com Plustek
http://www.polaroid.com Polariod
http://www.primax-elec.com Primax
http://www.qtronix.com Qtronix
Scanners
http://www.relisys.com Relisys
http://www.ricoh-usa.com Ricoh
http://www.scanport.com Scanpaq (ScanPort)
http://www.tamarack.net Tamarack Technologies
http://www.tecoimage.com.tw Teco
http://www.trust-site.com Trust Computer
http://www.umax.com UMAX
http://www.visioneer.com Visioneer
http://www.xionics.com Xionics
Výběr z českých adres
http://www.acer.cz Acer
http://www.canon.cz Canon
http://www.epson.cz Epson
http://www.hp.cz Hewlett Packard
http://www.microtek.cz Microtek
http://www.primax.cz Primax
http://www.umax.cz Umax