Skenování - Portál Konvalinka.org

Skenování
Skener je vstupní zařízení, pomocí kterého převedeme grafické předlohy do softwarové podoby. Tato zařízení můžeme rozdělit na ruční (po stole s nimi pohybujeme jako s myší), průchozí (papír
prochází zařízením jako je tomu např. u většiny inkoustových tiskáren), stolní CCD (papír se pokládá na skleněnou plochu jako do kopírky) a bubnové, případně 3D skenery. Bližší seznámení se
skenery se nachází v kapitole o CMS, kde pohovoříme o jejich „doladění” za pomoci ICC profilů.
Skenovat můžeme prakticky cokoliv. Dokumenty, které obsahují jen černou
a bílou barvu, se nazývají pérovky. Pokud tento obrázek oplývá stupni šedi, (černobílé fotografii se
také říká „černobílá”, i když neobsahuje jen černou a bílou barvu), říkáme mu autka. Dalšími podklady pro skenování mohou být barevné fotografie a diapozitivy. Představte si situaci, že na
fotografii, kterou chcete přenést do počítače, položíte velice jemnou síť, složenou z mnoha
malinkých čtverečků. Každý čtvereček podrobíte důkladné kontrole a zjistíte, zda je vůbec obsazen
barvou, a pokud ano, tak jakou. Všechny čverečky dohromady pak tvoří dotyčnou fotografii. Pokud
vám to připomíná poučku o pixelech a bodovém rozlišení (DPI – dots per inch, počet bodů na palec)
a začínáte si vzpomínat na bitmapu, jdete správným směrem. Čím je hodnota DPI větší, tím je
obrázek jemnější a kvalitnější. A bitmapa se skládá ze samých jedniček a nul – tak ji „vidí” i skener. Každý čtvereček bude zakódován v bitech. Nyní si představte, že některý skener použije pro
jeden čtvereček bitů 16, některý 24.
Je vám asi jasné, že čím více bitů,
tím lepší fotografie v počítači.
A tomu, kolik bitů na čtvereček
skener „obětuje”, se říká barevná
hloubka skeneru. Všechny čtverečky
(ale budeme jim přeci jen raději říkat
pixely) pak tvoří bitmapu.
Poznámka:
U barevné hloubky se nejčastěji setkáváme s hodnotami 8, 16, 24 bitů, u rozlišení skenerů a tiskáren pak figurují
údaje 300, 360, 600, 720, 1200 DPI.
K tomu, abychom mohli naskenovat fotku, musíme nejprve aktivizovat obslužný program
(driver) skeneru. Každá firma dodává svůj, „ušitý” přesně na míru dotyčného výrobku. Tento
ovladač je možné vyvolat buďto přímo z plochy Windows (pod tlačítkem „Start” mezi odpovídajícími programy či skupinou, nebo z jakéhokoli programu. Např. Photoshop tuto funkci nabízí
v menu Soubor / Import / Twain_32. Ovladač pro skenování se ve Windows nazývá twain). V jiných
programech se možnost skenování označuje slovy „Scan”, „Acquire”, „Scanner” apod.
Nejvhodnější je skenovat přímo do bitmapových programů, kde můžeme pak naše „dílko” přímo
upravit, vyvážit barvy, jas a kontrast, případně něco zaretušovat. Drivery skenerů rovněž umožňují
základní funkce pro korekci obrazu. Skenování ve většině případů probíhá tak, že skener vytvoří
Preview, což je náhled toho, jak naše skenování dopadne. Preview je většinou proces méně kvalitní
než výsledek, ale je rychlé, a tak získáme základní přehled o tom, jak jsou dokumenty na ploše
skeneru uspořádány a vyvarujeme se tak zdlouhavé práce, spojené s dalším skenováním v případě
nezdaru. V obslužném programu zadáme skeneru, jakou část obrázku má skenovat (orámujeme ji),
a dále určíme, zda se jedná o autku, pérovku, barevné foto, diapozitiv atd… Pak skener vydá pár
nelibých zvuků a naskenovaný obrázek se ocitne jako bitmapa v driveru, nebo přímo ve spuštěném
programu jako nepojmenovaný, nově otevřený soubor.
Strana 51
K tomu, aby naše práce se skenerem byla opravdu kvalitní, je zapotřebí zvládnout dokonale
práci i s nějakým bitmapovým programem, v kterém naskenovanou práci upravíme. I když kvalita
moderní optiky již nezná hranic, rozhodně bych sebelepší nepřeceňoval a rozhodně bych z něho čerstvě „vyvrhnuté” dílko neumístil do podnikového letáku, prezentace či (bože mě chraň!) do časopisu
či knihy.
Často se stává, že potřebujeme naskenovat texty. Ale k čemu by nám byly vyvedené bitmapy
plné písmenek, které jsou co do velikosti objemné a nepraktické. A těžko někomu vsugerujeme, aby
si novinový článek přečetl ve Photoshopu! Existuje však software, který se nazývá OCR a jeho
hlavní činností je převod naske-novaného textu do skutečného textového souboru, abychom si
dotyčný článek mohli přečíst třeba ve Wordu. Mezi nejznámější OCR patří Recognita a Charakter
Eyes. Zejména první z nich má za sebou již dlouhý vývoj a patří k tomu nejlepšímu, co v tomto
oboru můžeme žádat. OCR můžeme buďto zakoupit jako každý nový program, nebo jeho
„osekanou” verzi získat při koupi skeneru (dnes dodává již každá firma, která skenery vyrábí).
Plnohodnotný OCR systém nejen že umí česky
a moc se neplete, ale je schopen se i učit a nabírat do
své „slovní zásoby” další, do té doby mu neznámá
slova. Postup práce s OCR vypadá asi tak, že uživatel v něm buďto přímo započne skenovací proces,
nebo otevře soubor jako bitmapu a systém se pak
pokusí onu bitmapu transformovat do textového
souboru. Úspěch závisí na tom, zda software
rozpozná jazyk, dále na kvalitě předlohy, na
použitém písmu na předloze, na optice skeneru,
rozlišení apod.
Skenery podrobněji
K čemu slouží skener již všichni víme, a tak se na něj nyní podíváme okem technika. Každý
skener obsahuje tyto základní části: Lampu, která slouží k osvícení předloh, plochu, na kterou
umístíme skenovanou předlohu (u průchozích skenerů či skenerů v tiskárnách je to podavač,
u deskových sklo, u ručních nám tuto plochu supluje podložka či deska stolu), snímací prvek, analogodigitální převodník a samozřejmě programové vybavení.
Základním zdrojem světla ve skeneru je lampa, jejíž svit dopadá na předlohu (nebo jí prochází).
Je tak zaručena dobrá teplota barev a stabilizovaný zdroj dopadajícího světla. Světlo prochází soustavou různých čoček, které mají usměrňující charakter. Soustava čoček má určitou hloubku ostrosti,
sloužící ke korekci předlohy. Dále zde nalezneme tři filtry, pracující se složkami RGB a převádějící
je na snímací prvky. Snímací prvky v plochých skenerech nazýváme CCD (Charged Coupled
Device). Obvyklým jevem je řada světlocitlivých snímacích prvků, které se nachází vedle sebe.
Počtem čidel je omezeno maximální hardwarové rozlišení. Méně obvyklá technologie, která se
u plochých skenerů také vyskytuje (a díky své jednoduchosti strhává cenu zařízení na minimum), je
tzv. CIS technologie. Základem tohoto systému je CIS prvek, který není nic jiného než fialkový
zdroj světla složený z několika diod. Jeho dosvit je krátký, takže na něm nelze použít dianástavec
pro snímání průsvitných materiálů. Tato nepříjemnost je ale vyvážena brilantní ostrostí až do nejmenších detailů snímaného obrázku. Proto nelze hovořit o tom, že by CIS technologie byla snad
méně kvalitnější, než technologie CCD. V Pre-press studiích se používají hlavně skenery bubnové,
které se obecně označují za „špičku“ mezi skenery. Hlavní částí je rotující válec, na kterém je
Strana 52
upevněna předloha, která probíhá před pohyblivou snímací hlavou. Tzv. fotonásobič zabezpečí
zesílení světla, což má za následek především vysokou citlivost skeneru, která je jevem velmi pozitivním. Technologie bubnových skenerů se nazývá PMT (Photo Multiplier Tube). Další částí skenerů je tzv. analogo-digitální převodník, který zabezpečí převod světla do určité číselné hodnoty,
tj. hodnoty „jedniček a nul“, kdy můžeme hovořit o ztv. digitalizaci předlohy.
Skenery a jejich výrobci
Nejprve se soustředímena trh nejběžnější, tj. zaměřený na kanceláře a SOHO. Dnes již poměrně
kvalitní výrobky je možné zakoupit řádově nad hranicí dvou tisíc korun včetně daně, aniž by tato
nízká cena nějak snižovala jejich technickou úroveň. Hovořím samozřejmě o skenerech plochých,
barevných, vybavených množstvím užitečného software. Používá se technologie CCD a CIS, formát
snímané předlohy je roven formátu strany A4. Rozlišení začíná na 300 * 600 dpi a postupuje spolu
s cenou za výrobek výše. Většina těchto levných skenerů již běžnému uživateli poslouží téměř
dokonale. Samozřejmě jsou všechny skenery dostupné jak pro rozhraní paralelní, tak pro USB
a SCSI. Cena „dokonalého“ kancelářského plochého skeneru končí řádově na sto tisících korunách.
Absolutní jedničkou mezi výrobci těchto skenerů je firma UMAX, dále pak firmy PRIMAX,
Microtek, Mustek, Hewlett Packard a další. Za cenu poměrně nízkou (dnes cca 7 tisíc korun)
můžeme zakoupit i skener o velikosti A3 (tato cena se týká konkrétně typu Mustek A3 EP Color 30
bit CCD). Někdy jsou jména výrobců skenerů totožná s výrobci tiskáren. Klasickým příkladem je
firma Canon, která umožňuje do svých výrobků (např. barevná inkoustová tiskárna BJC 1000)
namontovat na místo inkoustové hlavičky hlavičku skenovací. Z tiskárny je pak průchozí skener. Při
cenách plochých skenerů se však vyplatí uvažovat o tom, zda je taková nabídka finančně výhodná.
Profesionální bubnové skenery jsou, jak se dnes módně říká, „o něčem jiném“. Mezi jejich
výrobce patří např. Fujifilm, Agfa, Heidelberg, Howtek, Imacon, nebo Scitex. Ceny se pohybují
řádově ve statisících korunách.
Software pro skenování
Víme, že základem pro skenování je driver TWAIN, který komunikuje se sknenerem. Pro skenování bitmap pak použijeme některý z oblíbených bitmapových editorů, např. Adobe Photoshop,
Micrografx Picture Publisher, Corel PhotoPaint apod. Každý výrobce má pochopitelně vyvinut
vlastní driver, který se vyvolá při zadání příkazu např. z bitmapového editoru
(např. Import / Twain_32). Je to malý prográmek, který většinou vkusně, jednoduše a přehledně
ukáže uživateli veškeré nastavení skeneru. Jeho součástí je určení rozlišení (dpi), barevnosti (barva,
stupně šedi, black and white) zoom (zvětšení oproti originálu), korekce RGB, jasu, kontrastu a intenzity barev, možnost implicitního či uživatelského nastavení hodnot, informace o velikosti skenované
předlohy v kB, použití „došlechťovacího“ filtru, druh ukládání na disk formou souboru či do
otevřeného programu jako nepojmenovaný soubor, nastavení dalších parametrů driveru a pochopitelně též malý náhled (preview). Skenování je založeno na dvou procesech: Prvním náhledovým,
kde program v malém rozlišení ukáže celý dokument tak, jak je položen na skle skeneru. My pak
označíme selekcí, kterou část dokumentu chceme skenovat. Z celé stránky můžeme vybrat třeba jen
jeden nebo dva obrázky a zbytek se nenaskenuje. Pokud je předloha jednoduchá, umí modernější
software dokonce i rozpoznat potencionální skenovanou plochu a vyčlení ji selekcí sám. Procesu
předběžného naskenování v nízkém dpi se říká „preview“. Když tedy máme náhled takový, jaký
jsme ho vždy míti chtěli, stačí pak jen nastavit parametry skenování a hurá do práce! Zde si na
obrázku ukážeme driver k plochému CIS skeneru fy. MUSTEK.
Strana 53
Text k obrázku:
Scan Mode: Rozlišujeme mód stupnů šedi „gray“ (0-255 odstínů šedé barvy), „black and white” či
„line art” (černá a bílá, viz. pérovka) a barevný mód („color”). Když tedy skenujeme černobílou
fotku, nepoužijeme režim „černá a bílá”, protože každá černobílá fotka je složena z různých odstínů
šedých barev, nahrazujících normální přirozený barvový prostor, a ne pouze z barvy černé a bílé.
Pokud bychom použili mód pro barevné snímky, obrázek se rovněž naskenuje a výsledný soubor nebude v režimu stupňů šedé, ale v RGB. Obrázek se bude „tvářit” podobně, ale co do počtu kB bude
znatelně větší a bude tedy též zabírat více místa.
Scan Source: Zde obvykle zvolíme mezi možností
skenování reflexního – „reflexive” (klasické skenování předmětu na skleněné ploše skeneru), nebo
negativního – „negative” (pokud chceme prosvícet
např. film. Skenery, neumožňující připojení nástavce
na tuto činnost (např. technologie CIS) tuto volbu ve
svém driveru pochopitelně ani nemají.
Scan Size: Velikost skenovaného předmětu. Moderní
drivery však velikost skenovaného objektu na ploše
umí rozeznat, takže se nestane, že spolu s malou vizitkou naskenujeme do Photoshopu i celé černé
áčtyřkové sklo plochy skeneru.
Resolution: Rozlišení v dpi. Pro preview postačí 150
dpi, ale pro práci s obrázky v elektronické podobě (např. pro publikaci na Web) i 75 dpi. Pro lepší
práci s obrázkem (např. v propagačních materiálech a letácích) je za slušné minimum považována
hodnota 300 dpi, pro profesionální použití např. v tisku pak nikdy nedávejme méně než 600 dpi.
Scaling: Skener může naskenovat obrázek ve velikosti 1 : 1, ale může ho i zmenšit či zvětšit.
Nemyslím tím nyní funkci Zoom, která má za úkol přibližovat obrázek na monitoru, ale jeho finální
zpracování do elektronické podoby. Pokud funkcí Zoom zvětšíme v bitmapovém programu obrázek
o 100 %, bude jeho velikost na obrazovce dvojnásobná, ale jeho skutečná velikost na disku bude
pořád stejná, jako před tím. Zoom tedy není nic jiného než lupa. Scaling na rozdíl od Zoom přímo
při skenování obrázek zvětší, takže když jej v bitmapovém programu otevřeme a nebudeme s ním
v počátku nic dělat (tudíž ani nebudeme aplikovat Zoom), bude při zobrazení 1 : 1 dvojnásobný než
původní předloha (pokud zadáme scaling při skenování 200 %).
Image Size: Skener umí uživateli ukázat, jak velká bude naskenovaná bitmapa (v kB). Pokud ale
použijeme jiné ukládání souboru na disk (např. formát *.jpg), nemusí toto číslo souhlasit a obrázek
může být daleko menší). Musíme ale počítat s tím, že v počátku (při přenosu bitmapy do bitmapového
programu apod.) bude počítač pracovat právě s touto velikostí souboru, než dojde k jeho uložení
a případnému zkomprimování.
Ať již započneme skenovací proces z jakéhokoli software, vždy naše práce závisí na použití
takovéhoto driveru.
Ono to umí číst!
Často vyhledávaným skenovacím softwarem jsou tzv. OCR systémy. Tyto programy dělají
jednoduše toto: Vezmou si naskenovanou bitmapu s textem (buďto vyvolají obslužný driver a bitmapu naskenují, nebo ji otevřou jako běžný soubor z disku), přečtou ji a text ve formě obrázku převedou do skutečného textu, jako bychom jej „naklofali“ třeba do Wordu či „šestsetdvojky“. Nyní již
víte, že nejen skenováním obrázků je živ skenerista.
Mezi nejznámější programy patří Recognita, která se v osekané (zmenšené verzi) dodává
i přímo ke skenerům za menší poplatek. Plnohodnotná Recognita za „tučný“ peníz pak umí i sama
Strana 54
„studovat“, takže se časem naučí i ta slova, která dříve neuměla. Velmi dobrým programem mezi
OCR systémy jsou také Character Eyes, které se jeví jako velký konkurent Recognity. Firma Xerox
také nezůstala pozadu a vstoupila na trh s produktem TextBridge. Další OCR prográmky pak můžete
získat například koupí kancelářského balíku 602 proPC od Software602 či CorelDraw! 8 od Corel
Corporation. Podmínkou správné funkce každého OCR je, aby uměl rozpoznávat český jazyk a jeho
diakritiku.
Postup při skenování textu pro OCR:
1. Otevřeme skenovací program
2. Zvolíme ze dvou možností
získání dokumentu. Můžeme
buďto dokument (noviny, text,
knihu) položit na plochu skeneru
a vyvoláním obslužného driveru
přímo z OCR programu získat
z tohoto matriálu bitmapu,
s kterou budeme dále pracovat.
Druhá možnost je otevření
souboru, kam jsme v předešlé
době text již naskenovali (třeba
z jiného programu). Z toho tedy
vyplývá, že OCR umí číst nejen
přímo ze skeneru, ale i z existujícího bitmapového souboru.
3. Bitmapu s textem otevřeme
na obrazovku. Podmínkou pro
dobré čtení je co nejvyšší kvalita naskenovaného textu (co nejvyšší hodnota dpi), text musí být
vytištěn klasickou tiskařskou metodou, kvalitní laserovou či inkoustovou tiskárnou, popř. psacím
strojem. Nikdy se nám nepovede rozluštit text psaný ručně, potíže budou i s textem na různobarevném pozadí.
4. Pomocí barevných rámců určíme pořadí jednotlivých textů a uděláme tak malou maketu
rozvržení textových bloků a nadpisů na stránce (stránkách).
5. Odklikneme započetí OCR procesu. V druhém okně na obrazovce se ukáže rozpoznaný text.
Slova programu nezmámá budou podtržena či jinak zvýrazněna, zrovna tak i slova, o kterých se
program domnívá, že jsou chybná. Text můžeme opravit na místě (dokud jsou podezřelá slova
zvýrazněna) a posléze je uložit jako textový soubor, nebo je přes schránku importovat do jiného
(většinou textového) editoru.
Skenování versus právo
Skenování není nic jiného než rozmnožování určitého dokumentu. Na rozdíl od běžného
kopírování je u skenování podstupováno ještě navíc riziko další modifikace skenovaného materiálu
v počítači. Jistě víte, že trestné je jakékoli použití již dříve napsaných textů v knihách a skriptech,
pokud jsou chráněny copyrightem © , kopírování obrázků z novin a časopisů, pirátské kopírování
CD nosičů s programy a hudbou apod. U skenování musíme být rovněž velmi ostražití a uvědomit
si, co že to vlastně skenujeme. Fotografie může být uměleckým dílem jejího autora, fotka z novin
může být chráněna copyrightem, stejně tak i text pro OCR. O kopírování bankovek snad ani hovořit
nemusím. To se vztahuje i na různá podniková loga a emblémy, hlavičkové papíry apod. Autor skenovaného materiálu (např. loga či fotky) vás může kdykoli zažalovat, pokud se setká s průkazně
rozmnoženým autorským dílem bez vlastního souhlasu.
Strana 55