Сканеры. Особенности, запечатления и обработки изображений.

В практической деятельности по фиксации различных носителей криминалистически значимой информации нередко возникает необходимость в запечатлении образа плоских предметов, изготовлении копий документов как с текстовым, так и с графическим содержанием.

Последние годы благодаря бурному развитию копировально-множительной и компьютерной техники эти устройства можно увидеть только на картинках в старых учебниках по криминалистике и специальной технике или в качестве музейных экспонатов. Сегодня для получения копии любого документа достаточно просто нажать на кнопку ксерокопиро- вального устройства или сканера и через несколько секунд копия документа будет представлена в заданной форме.

Говоря о сканировании прежде всего следует отметить что в его основе также как и в основе получения цифровых изображений лежат процессы дискретности и оцифровки информации средствами компьютерной техники.

Сканирование по праву называют цифровым кодированием изображения. При сканировании происходит преобразование аналогового сигнала яркости в дискретную форму и затем в компьютере происходит его оцифровка, в процессе которой каждому элементу картинки присваивается свой цифровой код.

Для сканирования используются специальные устройства

- сканеры. Сканером называется устройство, позволяющее вводить в компьютер изображения плоских объектов, на которых информация запечатлена в виде текстов, рисунков, слайдов, негативов, фотографий, а также изображения объемных объектов небольших размеров.

Сегодня существует достаточно большое количество сканеров, различающихся между собой.

Их можно классифицировать:

• по способу формирования изображения (линейные и матричные, зависит от вида используемых приемных элементов);

• по механизму привода (ручной, электромеханический, комбинированный);

• по типу вводимого изображения (цветные, черно-белые, полутоновые);

• по связи с компьютером (интерфейсу) через специализированный порт или обычный, стандартный (USB, Com);

• по программному интерфейсу (специализированый и стандартный- TWAIN- совместимый);

• по принципу сканирования

-в отражающем свете (сканирование непрозрачных материалов)

- в проходящем свете (сканирование пленок, слайдов).

В процессе сканирования оригинал освещается при помощи встроенного в корпус сканера мощного источника света, который равномерно распределяется по поверхности сканирования. Отраженный от объекта свет возвращается попадает на считывающее устройство сканера (матрицу или линейку светочувствительных элементов). Элементы в свою очередь преобразуют свет в соответствующие значения напряжения (в зависимости от освещенности цвета и т.д.). Для наглядности рассмотрим упрощенную схему процесса сканирования см. Рис18. Чтобы снять изображение с одной точки, сканер освещает ее ярким светом. Светочувствительный датчик принимает возвратившийся луч и измеряет интенсивность света, отраженного от точки поверхности изображения. Затем электрический сигнал преобразуется в двоичный код, который передается в память компьютера для дальнейшей обработки..

Рис. 18. Принципиальная схема сканирования и преобразования изображения в цифровую форму (двухградационная). 1 - сканируемый документ, логически разбиваемый сканируемой головкой на отдельные пиксели; 2 - луч света; 3 - триплекс; 4 - приемное устройство сканера (ССБ-матри- ца, линзы, АЦП), 5 - цифровая форма сканированного изображения.

В некотором смысле сканирование представляет собой процесс, аналогичный фотосъемке электронной камерой. Однако сканер является более упрощенным устройством. Это обусловливается целями и условиями его применения. В отличие от электронной фотокамеры, в которой результатом съемки выступает готовый файл графического формата (информация уже закодирована в цифровую форму), сканер только формирует и производит первоначальную обработку электронного изображения. Точнее, сканер производит считывание и дискретизацию изображения. Все остальные операции, связанные с формированием файла, а также управление самим процессом сканирования осуществляется компьютером.

ССБ-матрица сканера является более упрощенной по

сравнению с матрицей электронной фотокамеры.

В первоначальном состоянии сканер передает элементарное оптическое отображение любого сканируемого объекта в графической форме. Иными словами, здесь, как и в фотокамере, происходит обычное фотографирование объекта. Для получения таких изображений предпочтительно пользоваться функцией «TWINE» которая имеется в большинстве современны графических редакторов и запускается из меню «Файл», командой «получить изображение TWINE». В некоторых моделях современных сканеров эта функция реализовывается обычным нажатием на кнопку расположенную на внешней панели сканера. После сканирование изображение можно сохранить в том же редакторе предварительно указав имя файла и его формат.

В тех случаях, когда в сканируемом документе нас интересует не его образ, а лишь содержание текстовой информации, используют специальные программы, позволяющие ее распознавать и обрабатывать. Наиболее распространенными являются программы «FineReader» различных версий, в практике предпочтительно использовать последние, более современные.[164]

В результате обработки графического электронного документа такой программой получают файлы текстового формата. После чего передают в текстовый редактор, присваивают ему имя и записывают в нужном текстовом формате.

По принципу ввода изображений сканеры делятся на два типа: в первом сканируемый объект равномерно движется относительно устройства сканирования, во втором устройство сканирования движется относительно неподвижного объекта. Первый способ используется в ручных, а второй - в планшетных сканерах.

Планшетные сканеры используются, как правило, в стационарных условиях.

Рис. 19. Принципиальная схема устройства планшетного сканера: 1

- сканируемый документ; 2 - стекло; 3 - источник света; 4 - направляющее зеркало (триплекс); 5 - собирающая линза; 6 - ССБ - матрица; 7 - ана

логово-цифровой преобразователь.

Основным принципиальным различием в сканировании планшетным сканером от сканера предназначенного для сканирования слайдов и прозрачных пленок является то что во втором приемное устройство находится не на одной каретке с источником света, а вообще на противоположной ему стороне и регистрирует лучи проходящего света. Такие сканеры как правило обладают более высокой разрешающей способностью. В аспекте нашего исследования сканирование изображений, зафиксированных на фотографическую пленку обычными фотокамерами представляет особый интерес. Здесь оно может выступать как звено фотопроцесса, следующее за негативным процессом. С помощью слайд-сканера можно получать цифровые изображения как с цветных, так и черно-белых, негативных или позитивных фотопленок или фото-пластин. Процесс их преобразования в цифровую форму занимает минимальное время. Что в свою очередь по сравнению с традиционным фотопроцессом, предполагает оперативность изготовления твердых копий.

Ручные сканеры удобно применять для сканирования небольших изображений, так как ширина сканирующего поля у них обычно в пределах 10 см. Однако это не означает, что они не пригодны для сканирования более широких документов, только в этом случае изображение сканируется частями, а затем, используя специальные программы, его “склеивают” в единое.

Для ввода изображения ручной сканер перемещают по сканируемой поверхности. Небольшие размеры и простота настройки сканера, позволяют его использовать в комплекте с портативным компьютером типа “NOTEBOOK” в полевых условиях.

Подводя краткие итоги рассмотрения процесса сканирования, можно сделать вывод, что электронный образ объекта формируется отраженным от него светом, направленным от соответствующего источника, расположенного в сканере. С нашей точки зрения, это дает возможность изготовления специального сканера или совершенствования существующих моделей путем активизации матрицы и установки излучателей ультрафиолетового и инфракрасного спектра. Такие специализированные сканеры, как планшетные, так и ручные, могли бы найти применение в криминалистическом исследовании документов.

Сканированные изображения, как уже ранее отмечалось, преобразовываются в файлы графического или текстового формата в зависимости от целей сканирования. Храниться они могут как в постоянной памяти компьютера - на жестком диске, так и на любых других сменных носителях - дискетах, CD-дисках и т.п.