Tìm hiểu ngay về công nghệ quét CCD của máy scan

| Tin Tức
61
Tìm hiểu ngay về công nghệ quét CCD của máy scan
              So với CIS, công nghệ quét CCD (Charge Coupled Device) ở máy scan mang ảnh quét đẹp hơn và mức độ chuyển màu cũng mịn hơn thường sử dụng để quét phim, ảnh chụp. Vậy công nghệ quét CCD có đặc tính như thế nào ? Hãy tìm hiểu ngay về công nghệ CCD của máy scan để lựa chọn dòng máy scan phù hợp với nhu cầu sử dụng của bạn.
              Dòng máy sử dụng công nghệ quét CCD thường là máy scan kính phẳng ( flatbed) , giúp cho chất lượng hình ảnh tốt nhất, tiếng ồn thấp, phạm vi hoạt động tốt và có màu đồng nhất.

Công nghệ quét CCD là gì ?


              Thuật ngữ CCD là viết tắt của cụm từ Charge Coupled Device, tạm dịch là “thiết bị tích điện kép”. Công nghệ này còn được dùng trong cả các bộ cảm biến hình ảnh của camera kỹ thuật số. Tuy nhiên, camera số dùng bộ cảm biến CCD gồm nhiều điểm ảnh cực nhỏ, được phủ một lớp lọc Bayer Pattern gồm các điểm ảnh hai màu lục, một màu đỏ hoặc hai màu lục, một màu lam đặt kế cạnh nhau. Lớp này sẽ làm độ phân giải giảm theo hệ số 2 và làm tăng độ nhiễu so với bộ cảm biến dò dòng tuyến tính. Các loại bộ cảm biến hình ảnh CCD dò bề mặt này không thích hợp để dùng cho máy quét vì chúng không quét mà lại chụp ảnh.

 

Tìm hiểu đặc tính của công nghê quét CCD


 
              Máy scan dùng công nghệ cảm biến CCD có các bộ cảm biến tuyến tính để thu thập từng dòng đỏ, lục và lam nối tiếp từ một tài liệu được chiếu sáng với ánh sáng trắng. Hình ảnh được thu nhỏ lại bằng một thấu kính quang học và chiếu lên bộ cảm biến tuyến tính CCD. Vật thể (tài liệu) này đang di chuyển đồng bộ với sự phơi sáng của các yếu tố CCD. Yếu tố đỏ sẽ thu thập một hình ảnh, sau đó là yếu tố lục, rồi đến yếu tố lam. Sau khi máy tính đã di chuyển các dòng này vào đúng vị trí, hình ảnh sẽ chứa các giá trị RGB với độ phân giải đầy đủ mà không gặp tình trạng giống như khi dùng bộ cảm biến CCD Bayer Pattern.
             Chất lượng của nguồn ánh sáng trắng sẽ quyết định chất lượng của bản quét. Trước khi loại đèn LED trắng được dùng làm nguồn sáng, các hãng cung cấp máy quét định dạng khổ rộng đã dùng đèn huỳnh quang làm nguồn sáng. Cách này có nhiều bất lợi nên hầu hết các hãng cung cấp máy quét sau này không còn dùng loại đèn này nữa.
 
            Một điểm khác biệt lớn là về chất lượng màu. Loại đèn huỳnh quang 3 dải phổ tốt nhất có độ hoàn màu CRI (color rendering index) lớn hơn 95, được tối ưu hóa để có hiệu suất quang thông lumen cao nhất nhưng không đạt đáp tuyến (đường cong nhạy sáng) của các thành phần CCD. Các loại đèn này phát sáng tối đa trong vùng lục, đỏ và lam của quang phổ để đạt được mức lumen/watt cao nhất. Đáp tuyến quang phổ của đèn LED chất lượng cao thì đồng đều hơn nhiều và không bỏ sót nhiều màu như đèn huỳnh quang.

           Hầu hết các loại máy scan cao cấp ngày nay đều dùng bộ cảm biến CCD tam tuyến tính. Các bộ cảm biến này chuyển đổi ánh sáng trên bề mặt của chúng thành tín hiệu điện. Các bộ lọc màu cho màu đỏ, lục và lam trên 3 dãy kế tiếp các thành phần CCD sẽ cho ra một gam màu rất cao, đó là gam màu đặc thù của máy quét CCD mà hầu hết các loại máy quét CIS không thể đạt được. Kích thước điểm ảnh cho bộ cảm biến CCD chất lượng cao là khá lớn, thường khoảng 10x10 µm. Điểm ảnh cỡ lớn hơn giúp giảm nhiễu và các loại hiệu ứng làm giảm chất lượng hình ảnh khác. Tốc độ đo được của các loại bộ cảm biến CCD tuyến tính có thể lên đến 120 Mpixel mỗi giây trên mỗi kênh màu, do đó các loại máy scan  nhanh nhất đều dùng loại bộ cảm biến này.
           Vài hãng cung cấp máy scan dùng bộ cảm biến tam tuyến tính có thêm một dãy bộ cảm biến thứ tư, vốn là dãy không nhạy màu. Lý do dãy này không nhạy màu là vì tốc độ xử lý một hình ảnh thang độ xám nhanh gấp 3 lần tốc độ xử lý một hình ảnh màu. Nói cách khác, các hãng cung cấp này dùng thêm một dãy thành phần CCD để khắc phục hạn chế về mặt tốc độ. Sở dĩ phải dùng biện pháp này là vì không thể thực hiện cân bằng trắng trong hình ảnh thang độ xám. Quy trình cân bằng trắng nhằm hiệu chuẩn các kênh màu đỏ, lục và lam độc lập với nhau bằng cách dùng một mục tiêu màu trắng tham khảo. Một hình ảnh thang độ xám chính xác về mặt trắc quang (đối với mắt người) dùng 30% màu đỏ, 59% màu lục và 11% màu lam để trắc định hình ảnh.
            Chất lượng của thấu kính là một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến toàn bộ chất lượng của hệ thống quét, nhưng ít có mặt hạn chế so với ống kính camera số chất lượng cao. Lý do là chỉ phần giữa của ống kính được dùng do đặc tính của bộ cảm biến dòng. Ống kính camera số (digicam) không những có bán kính lớn gần gấp 2 lần mà còn bị hiện tượng quang sai màu, các trường hợp sai số hình học như hiện tượng méo hình gối và bị mất sắc độ ở các góc bên ngoài. Các loại máy quét cũng được dùng cho các ứng dụng kiểm tra chất lượng ngoài việc chỉ chụp hình ảnh, nên độ chính xác là một yếu tố quan trọng. Nói chung, trong lĩnh vực máy scan thì một “bức ảnh đẹp” không thể thay thế cho một bản quét chính xác.
                Nhìn chung ưu điểm nổi bật ở dòng máy scan sử dụng công nghệ quét CCD đó là mang lại chất lượng ảnh đẹp hơn và độ sâu màu cao hơn CIS vì vậy thường được sử dụng để scan phim ,scan ảnh chụp. Tuy nhiên chi phí đầu tư thiết bị máy scan công nghệ quét CCD sẽ cao hơn so với dòng máy scan sử dụng cảm biến CIS
 

Sản phẩm liên quan


Bình luận