كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟

اذهب الى الأسفل

كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Empty كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟

مُساهمة  Admin في السبت سبتمبر 06, 2008 6:05 pm

كيف يعمل الماسح الضوئي

كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner

يشكل جهاز الماسح الضوئي (الاسكان
ر)
أحد الملحقات الضرورية للحاسوب
ويعد
من الأجهزة الهامة في الأعمال المكتبية خلال السنوات القليلة الماضية.
وتكنولوجيا المسح الضوئي انتشرت في كل مكان وتستخدم الآن بطرق عدة ومن
أجهزة الماسحات الضوئية.




(1) الماسح الضوئي المسطح Flatbed scanners
وهذا النوع الأكثر استخداماً ويعمل من خلال تثبيت الورقة المراد تغذيتها
للحاسوب داخل الماسح وتبقى ثابتة مكانها ويمسح ضوء الماسح الورقة، وسنركز
علي هذا النوع في الشرح.



كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner1

الماسح الضوئي المسطح

(2) الماسح الضوئي ذو التغذية اليدوية Sheet-fed scanners وهو يعمل من خلال سحب الورقة داخل الماسح لتتعرض لمصدر ضوئي ثابت وتتميز بصغر حجمها وتستخدم مع الكمبيوترات المحمولة.


كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner2

الماسح الضوئي ذو التغذية اليدوية

(3) الماسح الضوئي اليدوي Handheld scanners وهو
الأصغر حجما ويقوم بالمسح بطريقة يدوية. هذا النوع من الماسحات لا يعطي
صورة عالية الجودة مثل تلك التي توفرها الماسحات المسطحة، إلا أنه قد يكون
ذا جدوى في المسح السريع للنصوص.



كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner4

الماسح الضوئي اليدوي

(4) الماسح الضوئي الاسطواني Drum scanners
يستخدم في مؤسسات النشر وتفوق دقته كل الأنواع السابقة الذكر وتختلف فكرة
عمله عن الماسحات الضوئية حيث تثبت الورقة على اسطوانة زجاجية ويسطع ضوء
من داخل الاسطوانة ليضئ الورقة ويقوم جهاز حساس للضوء يسمى انبوبة تكبير
الفوتونات
photomultiplier tube ويرمو له PMT ليحول الضوء المعكس إلى تيار كهربي.


كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner3

الماسح الضوئي الاسطواني

تأتي
أهمية الماسحات الضوئية في تمكين المستخدمين من تحويل الوثائق والصور إلى
ملفات يتعامل معها الكمبيوتر ليتم معالجتها وحفظها وطباعتها أو نشرها على
الأنترنت وتعد الماسحات الضوئية من الأجهزة التي تحول المعلومات التناظرية
analog إلى رقمية digital. في هذه المقالة سوف نقوم بشرح فكرة عمل الماسحات الضوئية المسطحة ويمكن تعميم هذا الشرح على الأنواع الأخرى.
Admin
Admin
Admin

المساهمات : 346
تاريخ التسجيل : 06/09/2008
العمر : 34

http://engineeryasser.googlepages.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Empty رد: كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟

مُساهمة  Admin في السبت سبتمبر 06, 2008 6:06 pm

مكونات الماسح الضوئي



أي جهاز ماسح ضوئي لا بد أن يشتمل على المكونات الرئيسية التالية:




كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner11

رسم توضيحي لأجزاء الماسح الضوئي




  • جهاز مزدوج الشحنة Charge-coupled device (CCD)
  • مرايا
  • رأس المسح
  • لوح زجاجي
  • مصباح
  • عدسات
  • غطاء
  • فلاتر (مرشحات)
  • موتور ذو الخطوات
  • حزام
  • لوح تثبيت
  • منافذ التوصيل
  • دائرة تحكم




كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner5

صورة الـ CCD المستخدم في الماسحات الضوئية

الجهاز مزدوج الشحنة (CCD):

هو
شريحة إلكترونية مستخدمة من زمن يصل الى عشرون عاما وتسمى احيانا بالعين
الالكترونية وكانت تستخدم في الانسان الالي وفي المراصد الفلكية وكذلك في
كاميرات تصوير الفيديو وحديثا تم استخدامها في كاميرا التصوير الفتوغرافي
لتصبح الكاميرا معروفة باسم الكاميرا الرقمية.



تتكون الـ CCD من شريحة مربعة طول ضلعها لايزيد عن 3سم هذه الشريحة تحتوي على مجسات ضوئية (الديود) من مواد اشباه موصلة (Semiconductors)
مرتبة على شكل صفوف متوازية. عندما تتكون الصورة على هذه الدايودات يتم
تحرير شحنة كهربية من الدايود يتناسب مع كمية الضوء، فكلما كان الضوء
الساقط على الدايود كبيرا كانت الشحنة المتحررة كبيرة. تعمل الشحنة
الكهربية المتحررة على تفريغ مكثف مشحون متصل مع كل دايود. يتم اعادة شحن
هذه المكثفات من خلال تيار يعمل على مسح كل المكثفات ويقوم ميكروبروسسور
باحتساب قيمة الشحنة التي اعيدت الى المكثف ليتم تخزين قيمة عددية لكل
ديود في الذاكرة المثبتة بالكامير. تحتوي على معلومات عن موضع الدايود
وشدة الضوء الذي سقط عليه لتكوين في النهاية صورة رقمية للجسم الذي تم
التقاط صورته.




عرض فلاشي لفكرة سقوط الفوتون الضوئي على الـ CCD

كما يجب العلم ان الصورة التي تصل إلى الـ CCD
تكون قد انعكست عن عدة مرايا ومرشحات مرتبة حسب الشركة المنتجة للماسح
الضوئي. وفي الشرح التالي سوف نقوم بشرح فكرة عمل كل أجزاء الماسح الضوئي
وعلاقتها مع بعضها البعض.




عملية المسح الضوئي

فيما يلي الخطوات التي يقوم بها الماسح الضوئي عند القيام بعملية مسح ضوئي لأي وثيقة:



(1)
يتم وضع الوثيقة على اللوح الزجاجي وإسدال الغطاء عليها. الوجه الداخلي
للغطاء يكون في أغلب الأحيان أملس ذا لون أبيض أو أسود، ووظيفة لون الوجه
الداخلي للغطاء أنه يوفر خلفية موحَّدة يمكن للبرنامج الخاص بالماسح
الضوئي أن يستخدمها كمرجع لتحديد حجم الوثيقة المراد القيام بعملية مسح
لها.




كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner6

صورة توضح المصدر الضوئي للماسح


(2)
يتم استخدام مصباح بغرض إضاءة الوثيقة محل المسح. والمصباح المستخدم في
الماسحات الضوئية الحديثة إما مصباح زينون أو مصباح فلورسنت كاثود بارد،
في حين أن الأنواع القديمة من الماسحات الضوئية تستخدم مصابيح فلورسنت
عادية.




(3) الرأس الذي يقوم بعملية المسح الضوئي يشتمل على المرايا، الفلتر (المرشح)، العدسات، وجهاز الشحنة المزدوجة CCD.
هذا الرأس يقوم بالتحرك بشكل بطيء أعلى الوثيقة مرة واحدة وبشكل مكتمل عن
طريق حزام موصول بموتور ذو الخطوات، هذا الرأس موصول في ذات الوقت أيضاً
بلوح تثبيت لضمان عدم حدوث أي تذبذب أثناء حركة الرأس أعلى الوثيقة. يتم
عكس صورة الوثيقة عن طريق مرآة بزاوية تقوم بنقل صورة الوثيقة إلى مرآة
أخرى. ومن ثم إلى عدسة، تقوم هذه العدسة بتركيز صورة الوثيقة من خلال فلتر
على جهاز الشحنة المزدوجة.




كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner7
الذراع المحافظ على ثبات أجزاء الماسح الضوئي أثناء الحركة لمسج الصورة أو المستند


العلاقة
بين العدسة والفلتر تختلف حسب نوع الماسح الضوئي، ففي بعض أنواع أجهزة
المسح الضوئي يتم استخدام طريقة للمسح عبر ثلاث مراحل؛ بحيث تمر الوثيقة
محل المسح في كل مرحلة من هذه المراحل الثلاث عبر فلتر لوني مختلف (واحد
للأحمر، وثاني للأخضر والثالث للأزرق).


كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner8

صورة توضح المرآة والعددسة وCCD




بعدالانتهاء
من مراحل الفلترة يقوم البرنامج الخاص بالماسح الضوئي بإعادة تجميع الصور
الثلاث عقب عملية الفلترة في صورة واحدة شاملة الألوان.



كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner13


إلا
أن النسبة الغالبة من أجهزة المسح الضوئي اليوم تستخدم طريقة المسح
عبرمرحلة واحدة، حيث تقوم العدسة بتقسيم الصورة إلى نسخ مصغرة من الصورة
الأصلية، تمر كل من هذه النسخ المصغرة عبر فلتر لوني (أخضر أو أحمر أو
أزرق) في طريقها إلى جهاز الشحنة المزدوجة. ثم يقوم الماسح الضوئي بإعادة
تجميع البيانات الواردة إلى جهاز الشحنة المزدوجة في صورة واحدة كاملة
الألوان.




هناك تقنية أخرى أصبحت أكثر شيوعاً في أجهزة المسح الضوئي رخيصة الثمن هي مجسات ملامسة الصورة. يدعى مجس ملامسة الصورة contact image sensor (CIS)
ويستبدل جهاز الشحنة المزدوجة والمرايا والفلاتر والمصباح والعدسة بصفوف
من ضوء أحمر وأخضر وأزرق تعمل بتقنية الصمامات الثنائية. وتعمل هذه الآلية
عن طريق نشر مجسات بطول المساحة التي ستجرى عملية مسح لها بعدد بين 300
إلى 600 مجس تنتشر بالقرب من اللوح الزجاجي الذي توضع عليه الوثيقة، وعند
إجراء عملية المسح تتحد هذه الصمامات الثنائية فتعطي ضوءاً أبيض، حينئذ
يتم التقاط الصورة المضيئة عن طريق صفوف المجسات. إلا أن ذلك النوع من
أجهزة المسح الضوئي وإن كان أخف وزناً وأقل سمكاً إلا أنه لا يعطي صورة
بنفس كفاءة الصورة المعطاة عن طريق الماسحات التي تستخدم تقنية أجهزة
الشحنة الموجبة.
Admin
Admin
Admin

المساهمات : 346
تاريخ التسجيل : 06/09/2008
العمر : 34

http://engineeryasser.googlepages.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Empty رد: كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟

مُساهمة  Admin في السبت سبتمبر 06, 2008 6:07 pm

نقاء الصورة

تتفاوت
الماسحات الضوئية فيما بينها من حيث درجة نقاء الصورة ووضوحها. والحد
الأدنى لنقاء الصورة في أغلب أجهزة المسح الضوئي هو 300 نقطة في الانش
(بكسل)، وهو ما يتحدد بعدد المجسات في الصف الواحد.




كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner9

الماتور المتحكم في حركة أجزاء الماسح الضوئي


نقل الصورة

بعد
المسح لا بد أن يتم نقل الصور إلى جهاز الحاسب، وهو الأمر الذي يتم عن
طريق الكابل الموصل بين جهاز الماسح الضوئي والحاسب الآلي، والذي يختلف
بالطبع من ماسح لآخر، سواء عن طريق مخرج يو إس بي
USB، أو مخرج متوازي (Parallel) أو سكازي SCSI.
كما لا بد أن يتوافر على الحاسب برنامج التعرف على الماسح الضوئي، واللغة
الرئيسية التي تتعرف عليها معظم أجهزة الماسح الضوئي تعرف باسم توين
TWAIN، وهي التي توفر إمكانية استخدام الماسح الضوئي عن طريق أي برنامج لتحرير الصور متوافر على حاسبك الآلي، وليكن أدوب فوتو شوب مثلاً.



كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner10

المنافذ المختلفة للماسح الضوئي للتوصيل مع الكمبيوتر


وأغلب
أجهزة الماسح الضوئي يأتي معها برنامج التعرف الخاص بها، بالإضافة إلى
برنامج مبسط لتحرير الصور وبرنامج القراءة الآلية للنصوص الذي يسمح بتحويل
النصوص من وثائق مكتوبة إلى ملف نصي على الحاسب الآلي وفي الشكل التالي
نوضح كيف تستخدم الماسحات الضوئية وعلاقتها بالأجهزة الأخرى.


كيف يعمل الماسح الضوئي Scanner ؟؟ Scanner12


مراجع


مزيد من المعلومات تجدها في المواقع التالية:

PC TechGuide: Scanners

ScanTips.com

WhatIs.com: Scanner

Computer Friends: How Scanners Work











__________________
Admin
Admin
Admin

المساهمات : 346
تاريخ التسجيل : 06/09/2008
العمر : 34

http://engineeryasser.googlepages.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى