Principes de base
A l'aide d'un dispositif photosensible, le signal lumineux détecté est converti en signal électrique. Ce signal électrique est ensuite converti en signal numérique par un convertisseur analogique-vers-numérique (A/D) et transmis à l'ordinateur.
Composants de conversion photoélectrique
Le composant qui effectue la conversion photoélectrique est le dispositif photosensible, qui constitue le cœur du scanner. Ses caractéristiques de conversion photoélectrique, telles que la réponse spectrale, la stabilité à la lumière, la sensibilité et le bruit, sont cruciales pour la transmission des informations d'image.
① CCD (dispositif à couplage de charge)
Le nom chinois du CCD est Charge Coupled Device. Semblable à un circuit intégré semi-conducteur général, il intègre des milliers de phototransistors sur un seul cristal de silicium. Ces phototransistors sont disposés en trois rangées, chacune recouverte de filtres de couleur rouge, vert et bleu, permettant ainsi une numérisation couleur. Lorsqu'ils sont allumés, les phototransistors génèrent un courant qui est amplifié et émis. La technologie des scanners CCD a considérablement évolué au fil des années et constitue le principal élément photosensible utilisé dans les scanners grand public du marché.
Les avantages des CCD sont : une qualité d'image élevée, une profondeur de champ suffisante et la possibilité de numériser des objets inégaux ; et un faible coefficient de température, ce qui signifie que les changements de température ambiante sont négligeables pour le fonctionnement général. Les inconvénients des CCD incluent : un courant de fuite important existe entre les milliers de phototransistors qui composent un CCD en raison de leur proximité (niveau micrométrique-), et les interférences des signaux de chaque unité photosensible réduisent la clarté réelle du scanner ; l'utilisation de miroirs et de lentilles introduit des écarts de couleur et des aberrations, nécessitant une correction logicielle ; et la nécessité d'un système optique sophistiqué rend difficile la miniaturisation du scanner.
② CIS (Capteur d'image par contact)
CIS signifie Contact Image Sensor. Il utilise des éléments photosensibles de type contact- (capteurs photosensibles) pour la détection de la lumière. À une profondeur de 1 mm-2 mm sous la plate-forme de numérisation, 300-600 LED rouges, vertes et bleues (diodes électroluminescentes-) sont étroitement disposées les unes contre les autres, générant une source de lumière blanche. Cela remplace les mécanismes complexes des scanners CCD, tels que le réseau CCD, les lentilles, les tubes fluorescents et les tubes à rayons cathodiques froids, transformant l'intégration optique-mécanique-électronique d'un scanner CCD en l'intégration mécanique-électrique d'un scanner CIS. Les scanners fabriqués avec la technologie CIS présentent des avantages tels qu'une petite taille, un poids léger et un faible coût de production. Cependant, la technologie CIS présente également des inconvénients, principalement l'incapacité de créer des scanners haute résolution et une vitesse de numérisation relativement lente.
Source de lumière
La source lumineuse est cruciale pour les scanners car toute la lumière détectée par l'élément photosensible provient de la propre lampe du scanner. Les sources de lumière impures ou à couleur-influencent directement les résultats de l'analyse. Par exemple, vous pourriez voir un vêtement que vous aimez dans un magasin, mais lorsque vous rentrez chez vous, la couleur semble différente de ce que vous avez vu dans le magasin. En effet, la source de lumière a changé, ce qui entraîne une apparence visuelle différente.
Un convertisseur analogique-vers-numérique (A/D)
Un convertisseur A/D transforme les signaux analogiques changeant continuellement en signaux numériques discrets. Sa tâche principale est de convertir les tensions analogiques acquises en valeurs numériques représentant des couleurs ou des valeurs en niveaux de gris. Les indicateurs de performance clés incluent la précision de la conversion, le temps de conversion et la résistance d'entrée.
