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Scanner: Was kann man erwarten


10.01.1992 - 

Bei den Handscannern überwiegen bislang immer noch die Nachteile

Scanner werden zu einem immer wichtigeren Element der heutigen Informationsverarbeitung in den Büros. Im folgenden Beitrag sollen die verschiedenen Arten von optischen Einlesegeräten vorgestellt werden.

Ein Unterscheidungskriterium von Scannern ist die Art, wie die Bildinformation vor der Übertragung an den Rechner kodiert wird. Hiernach lassen sich die Scanner in zwei Kategorien einteilen, in Ein-Bit- und Mehr-Bit-Scanner.

Ein-Bit-Scanner (Graustufenscanner/Graurasterscanner) beschreiben auf der Vorlage abgetastete Bildpunkt, nur mit einem Bit. Die Übergabe der Bilddaten erfolgt im Format ein Bit pro Bildpunkt und das Bild wird ausschließlich aus schwarzen und weißen Bildpunkten aufgebaut.

Ein-Bit-Scanner sind in der Lage, zwischen Grauwerten zu unterscheiden. Galten früher 64 Grauwerte als ausreichend, so liegt der Standard heute bei 256 Grauwerten. Diese werden während des Abtastvorganges als weiß oder schwarz mit entsprechend unterschiedlichen Helligkeitsmerkmalen interpretiert und in einen Rasterpunkt umgesetzt. Das heißt, es können auch farbige Vorlagen gelesen werden, wobei jeder Farbe ein Grauton zugeordnet wird. Das Ergebnis ist jedoch ein Schwarzweißbild.

Einsatzbereiche für Ein-Bit-Scanner

Anwendungsbereiche der Ein-Bit-Scanner liegen vor allem in der Verarbeitung von Strichvorlagen, im Reprobereich und bei Desktop Publishing. Ferner ist ein Einsatz bei der semiprofessionellen Bildverarbeitung denkbar. Wird bei der Ausgabe der gescannten Vorlagen ein Laserdrucker mit 300 bis 400 dpi Auflösung verwandt, so lassen sich recht passable Ergebnisse erzielen. Problematisch ist hierbei jedoch, daß beim Abtasten bereits jeder Bildpunkt in einen weißen und schwarzen Punkt umgesetzt und das Bild sofort gerastert wird. Daher auch der Name Graurasterscanner.

Im Unterschied zu den Ein-Bit-Scannern kann bei diesen Geräten jeder beim Abtastvorgang erfaßte Bildpunkt mit vier, sechs oder acht Bit codiert werden. Dadurch wird eine Unterscheidung zwischen echten Grauwerten möglich und deren richtige Übermittlung in den Rechner ist gewährleistet.

Die gescannten Bilder eines Mehr-Bit-Scanners werden ungerastert gespeichert. Daher können sie (wie Vektorzeichnungen) in jeder beliebigen Größe ausgedruckt werden. Die Raster bilden sich erst im Raster Image Prozessor (RIP) des Ausgabegerätes (Drucker/Belichter). Eine Weiterverarbeitung ist möglich. Mittels Software werden Helligkeit, Rasterweite, -form, und -winkel eingestellt. Diese Parameter werden von dem RIP berücksichtigt.

Handscanner arbeiten ähnlich wie die Flachbettscanner, mit dem Unterschied, daß sie aufgrund des fehlenden Motors von Hand über die Vorlage gerollt beziehungsweise geführt werden. Die Stromversorgung der im Scanner integrierten Lichtquelle erfolgt meist über den Computer. Diese leuchtet beim Scannen die Vorlage aus und das reflektierte Licht wird von einer Sensorleiste empfangen. Die anschließende Digitalisierung erfolgt über sogenannte Analog/Digital-Wandler.

Handscanner haben dann ihre Berechtigung, wenn die Anzahl der Vorlagen begrenzt ist und der Output nicht höchsten Ansprüchen genügen muß.

Sie eignen sich außerdem zur einfachen Bildbearbeitung mit dem PC, beispielsweise für die Gestaltung von Firmenlogos, der Kopie einer gemischten Text-Bildseite für das Fax-Gerät oder für simple Abbildungen für die Bild-Datenbank. Sie sind somit praktische Peripheriegeräte im semiprofessionellen Bereich.

Das wird insbesondere bei der Scanbreite der Handscanner deutlich. Sie liegt je nach Modell zwischen 60 bis 100 Millimeter. Die maximale Scanlänge beträgt zwischen 250 bis 280 Millimeter, dies setzt allerdings voraus, daß bei einer angenommenen Auflösung von 400 dpi ausreichend freier Platz im Arbeitsspeicher (RAM-Speicher) vorhanden ist.

Neben den doch gravierenden Nachteilen bieten die Handscanner trotzdem einige Vorteile. Zum einen weisen sie lediglich einen geringen Platzbedarf auf, zum anderen beeindruckt der günstige Preis.

Dennoch überwiegen die Nachteile. Handscanner erfordern eine ruhige Hand, um eine richtige Führung zu gewährleisten.

Um Fehler zu verhindern, muß der Scanner mit gleichmäßiger Scangeschwindigkeit und ohne seitliches Verschieben über die Vorlage geführt werden. Somit erfordert die Handhabung viel Geduld und Übung.

Problematisch erscheint auch die begrenzte Vorlagengröße. Sollen größere Vorlagen eingescant werden, wird dies sehr zeitaufwendig, weil immer nur kleine Ausschnitte eingelesen werden können, die auf dem Schirm wieder zusammengefügt werden müssen.

Flachbettscanner sind die gebräuchlichste Variante der Lesegeräte. In ihrer äußeren Form entsprechen sie kompakten Fotokopierern. Diese Geräte können Vorlagen bis DIN A4 in einem Arbeitsgang scannen. Von den Ausmaßen her sind sie bei einer Höhe von ungefähr zehn Zentimetern geringfügig länger und breiter als das zu scannende Objekt. Vergleichbar einem Fotokopiergerät wird die Vorlage auf eine Glasplatte glegt und mit einer flexiblen Abdeckung, die gleichzeitig als Schutz vor Fremdlichteinfall dient, bedeckt.

Für den Bürobereich ist der Flachbettscanner die wohl universellste Scannerlösung, weil dort hauptsächlich Formate in DIN-A4-Größe verwendet werden und diese Variante relativ störunempfindlich ist. Vorteil dieser Konstruktion ist insbesondere die leichte Handhabung des Gerätes. Die Vorlage liegt während des Scannens plan auf der Glasoberfläche auf und kann nicht verrutschen. Somit läßt sich der Scanvorgang ohne Toleranzabweichung mehrmals wiederholen.

Flachbettscanner für den Bürobereich

Falls höchste Qualität nicht gefordert wird, sind moderne Flachbettscanner in einer Preisklasse von 4000-6000 Mark für Druckstudios oder andere druckverarbeitende Betriebe oftmals Alternativen zu teureren professionellen Geräten.

Walzen-, Trommel- und Einzugscanner hingegen finden ihre häufigste Anwendung in Archivierungssystemen. Auch bei diesen Geräten, die meist geringere Grundmaße als die zu scannende Vorlage haben, ist das maximal zu verarbeitende Vorlagenformat DIN A4. Der Scanner zieht die Vorlage über motorgetriebene Rollen ein. Diese wird dann am Detektor vorbeigeführt. Scanner dieser Bauweise eignen sich vorwiegend zur einmaligen Abtastung von Einzelblattvorlagen, weil die Wiederholungsgenauigkeit bei weiteren Scanläufen aufgrund einer meist unpräzisen parallelen Papierführung nicht gewährleistet ist. Technisch aufwendiger als die Abtastung von Schwarzweiß- und Graustufen ist die Übertragung farbiger Vorlagen in den Computer.

Das menschliche Auge betrachtet Farbbilder kritischer als Graustufenumsetzungen; die Geräte müssen also wesentlich präziser arbeiten. So erzeugt beispielsweise ein Graustufenscanner mit einer Auflösung von 300 dpi und 256 Graustufen eine Qualität, die der Mensch von einem Schwarzweißfoto kaum mehr unterscheiden kann. Der Unterschied zum Farbfoto würde bei gleicher Auflösung (256 Rot x 256 Blau x 256 Grün) jedoch sofort bemerkt. Farbfotos sind erst ab 10 Bit Farbtiefe (1024 Nuancen pro Grundfarbe) schwer vom Scanergebnis zu unterscheiden.

Anwender aus den Bereichen Konstruktion, Maschinen- und Anlagenbau, Architektur, Kartographie und vergleichbaren Branchen können mit herkömmlichen Tischscannern, die Vorlagen bis zu einer maximalen Größe von DIN A4 erfassen, diese Technik nur bedingt nutzen. Mit diesen Geräten sind größerformatige Vorlagen lediglich in Ausschnitten scanbar, die dann eventuell aufwendig zusammengefügt werden müssen. Durch den Einsatz von Großformatscannern können Zeichenvorlagen bis DIN A0 erfaßt werden.

Da diese Geräte mit sehr hohen Anschaffungskosten (bis 600 000 Mark) verbunden sind, werden Großformatscanner ausschließlich im industriellen Bereich eingesetzt, beispielsweise im CAD-Bereich. Hier werden überdimensionale Zeichnungen, Konstruktionspläne und Blaupausen benötigt.

Voraussetzung für die Nutzung ist eine adäquate Hardware, das heißt mindestens ein 386er Computer mit Koprozessor und sechs MB Hauptspeicher sowie eine Festplatte mit 100 MB Hauptspeicher. Zur Archivierung großer Datenmengen können auch optische Platten zum Einsatz kommen.

Fotoscanner haben die Funktion und das Erscheinungsbild von Reprokameras. Sie können zum Erfassen von Dia-Positiven und dreidimensionalen Modellen eingesetzt werden.