1. 光學防抖CCD,CCD是什麼意思
對於CCD防抖技術有人也稱之為電子防抖,其代表性廠商是柯尼卡美能達公司。進入數字時代後,針對那些使用了大變焦比鏡頭的數字相機,柯尼卡美能達公司從2001年開始研發獨門的CCD防抖技術(CCD Shift Anti-Shake,它沒有把放抖裝置在鏡頭中,而是設計在CCD上。
其CCD防抖的原理就是將CCD安置在一個可以上下左右移動的支架上,先檢測出是否有抖動,由於使用陀螺感測器,抖動的檢測與其他公司基本相同。然後感測器檢測出抖動的方向、速度、移動量……檢測的信號經過處理,計算出可以足以抵消抖動的CCD移動量。但是,相比來說水平移動的精度最重要。這樣在操作中只要稍稍傾斜鏡頭,焦點就會馬上清晰起來,CCD在移動的過程中,有時感覺水平線有些晃動。這是驅動調節器造成的,這個驅動裝置的調節器是由X、Y軸兩個調節器組成。驅動調節器在振動的時候,一面緊密的壓住活動部件,一面來回滑動。通電後這個部位就可以有0.1微米的伸縮量,每秒鍾大約有6萬5千次振動周期,這樣的按壓就會產生摩擦,制動性能就好,想停就停。與光學防抖相比,這種結構避免了光學防抖補償方式帶來的球差問題,也同時解決了困擾單反交換鏡頭的諸多體積和由此帶來的成像質量下降的各種問題。CCD防抖技術的應用也就意味著使用任何一款鏡頭也都能在不增加成本的同時享受著防抖的功能。缺點就是由於對應高精度的機構要求,那麼在確保這種要求的製造技術是有一定難度的。相應的,機身的成本也就增加了。
CCD英文全稱:Charge Coupled Device。這兩種感光器件與我們日常使用的半導體集成電路相似,在一片硅晶片集成了幾千到幾萬個光電三極體,這些光電三極體分為三列,分別用紅綠藍色的濾色鏡罩住,從而實現彩色掃描。光電三極體在受到光線照射時可以產生電流,經放大後輸出。
該類感光器件近年性能提高很大,其高端產品的性能已經接近低檔的光電倍增管,但由於數千個光電三極體的距離很近(微米級),並且各三極體之間的絕緣是依靠半導體PN結來的絕緣。隔離電阻較小,因此,在各光電三極體之間存在著明顯的漏電現像,使各感光單元的信號產生相互干擾,降低了掃描儀的實際清晰度。
為了改善這一情況,現在可以採用硅氧化物隔離技術,也就是說,在器件加工過程中,將各個光電三極體之間的半導體單晶硅用SiO2(二氧化硅)替代,由於SiO2是非常好的絕緣材料,幾乎杜絕了光電三極體之間的漏電現像,因而在兩台掃描儀性能指標相同的情況下,使用硅氧化物隔離CCD的掃描儀的實際清晰度將有一個質的飛躍。
不過,這種技術產品的生產成本要比半導體隔離技術產品的生產成本高出幾倍,因此,目前只能用在5000元以上的專業級掃描儀之中。而目前市場上的幾乎所有家用和辦公用掃描儀,都是採用半導體隔離的CCD,性能不可能不受到影響。
2. 火花直讀光譜儀
火花直讀光譜儀是范圍最廣的一個稱呼。
由於火花直讀光譜儀有兩種檢測器:光電倍增管和CCD,所以使用光電倍增管的直讀光譜儀簡稱為光電直讀光譜儀,使用CCD的直讀光譜儀簡稱為全譜直讀光譜儀。
光電直讀光譜儀一般常用的有ARL,GNR,OBLF
全譜直讀光譜常用的有GNR,斯派克等
3. 我們公司要化驗不銹鋼,想買一台直讀光譜儀,應該如何選擇
不銹鋼中的高Cr和高Ni是精密鑄造企業的關鍵,連續測10個點,不刪掉任何測試點的情況下,Ni的最大值減最小值的差要在0.15之內,目前只有斯派克和GNR直讀光譜儀可以做到,其他光電倍增管的設備性能可以價格就貴多了
4. 掃描槍的光電器件
目前市場上掃描槍所使用的感光器件主要有四種:光電倍增管,硅氧化物隔離CCD,半導體隔離CCD,接觸式感光器件(CIS或LIDE)。
主流是兩種CCD,其原理簡單說是:在一片硅單晶上集成了幾千到幾萬個光電三極體,這些光電三極體分為三列,分別用紅綠藍色的濾色鏡罩住,從而實現彩色掃描。兩種CCD相比較,硅氧化物隔離CCD又比半導體隔離CCD好,熟悉物理的朋友自然知道理由。簡單的說是半導體的CCD三極體間漏電現象會影響掃描精度,用硅氧化物隔離會大大減小漏電現象(這個是絕緣體的),當然最好再加上溫度控制,因為不管是半導體還是導體一般都是溫敏的,升溫導電性一般會提高(成本會提高不少,價格嘛,不說大家也知道會怎麼樣了)。現在主流市場上的多數是半導體隔離CCD 用,硅氧化物隔離CCD 的比較少,顯然是因為成本較高。如果要了解一款掃描槍的效果,很重要的就是了解掃描槍是用什麼品質的光電元件,就算同是半導體隔離質量也有差別。
接觸式感光器件,它使用的感光材料一般是我們用來製造光敏電阻的硫化鎘,生產成本應該是較CCD低得多(市場上同等精度的CIS掃描槍總是比 CCD的掃描槍便宜不少正是這個原因)。掃描距離短,掃描清晰度低甚至有的時候達不到標稱值,溫度變化比較容易影響掃描精度,這些正是這種掃描槍的致命問題。對物理熟悉的朋友應該知道硫化鎘的電阻間漏電現象比半導體隔還大,這還要降低精度。
光電倍增管,感光材料主要是金屬銫的氧化物。他的掃描精度,甚至受溫度影響的程度和噪音等都是最好的,可價格也是最貴的。一般用戶如我這樣都是夢寐以求而已,價格太貴我們這里就略過其具體的技術特點了。
一台掃描槍的光電器件是決定其性能的重要因素,其它的如控制電路,軟體等也很重要。直接了解這些資料可能有些困難。我們往往只能了解有限的內容(商業秘密嘛),我們在判斷一款掃描槍的性能到底如何的時候,只有靠實際操作和評測軟體等方法來了解。
5. 光電檢測器中 PMT、PDA、CCD有什麼區別
量子效率(QE)不同,CCD大大優於PDA和CID,且在400~700nm波段優於PMT。
6. 哪家光譜儀比較好
網路上面托還是真不少。。。。。。。。
如果只是做質量控制,那麼建議用直讀光譜,如果是第三方檢測,建議選ICP或者原子吸收。
直讀光譜儀主要分為兩種檢測器:光電倍增管、CCD,光電倍增管精度較高,但需要根據檢測的元素進行配置(一個元素至少一個檢測器),CCD是固態檢測器,檢測元素較多,成本低,但精度也要略低。看你主要考慮的是CCD檢測器的機器,光電倍增管的我就不多說了
CCD機器主要有如下幾家:
德國斯派克Maxx,用戶最多,但是價格應該也是最高的,
德國布魯克Q4,性能還可以,價格居中
英國牛津Fm Pro,是從Fm升級上來的,應該用戶也不少,但我這里沒見過,無法評價
義大利GNR,原來是北京納克代理的,後來又換了一家,質量也還過得去,但是售後不好,主要原因是更換了代理商兩家推來推去。
建議在斯派克和布魯克中選擇,都是德國原裝機器,質量都不錯
7. CCD掃描儀和CIS掃描儀那個好
當然是CCD的掃描儀好啦。
目前市場上的普及型掃描儀按光電轉換元件的不同,可分為CCD(Charge Coupled Device,光電偶合感應器)掃描儀和CIS(Contact Image Sensor,接觸式圖像掃描)掃描儀。
前者通過鏡頭聚焦到CCD上,將光信號轉換成電信號成像,後者緊貼掃描稿件表面進行接觸式的掃描。
比較兩種掃描方式,可以看到作為接觸式掃描器件CIS景深較小,對實物及凹凸不平的原稿掃描效果較差。CCD掃描儀通過鏡頭聚焦到CCD上直接感光,因此它的景深較CIS掃描儀要大的多,可以十分方便的進行實物掃描。雖然以前很多人認為CIS掃描儀可以做得非常小巧,CCD掃描儀一般顯得比較厚重,但是現在一些廠商推出的超薄型 CCD掃描儀改變了這一狀況,使得原先CIS掃描儀僅有的優勢又減弱了許多。
CCD掃描儀占據了絕對優勢的市場地位,而CIS掃描儀技術突破難度較大,除了在移動應用市場上還有少許空間外,已無其他立足之地,並且會面臨來自CCD掃描儀更大的壓力。
完成光電轉換的部件是感光器件,它是掃描儀的核心,其光電轉換特性,如光譜響應、光的穩定性、靈敏度、雜訊等,對圖像信息的傳送是很重要的。
目前掃描儀所使用的感光器件主要有電荷耦合器件(CCD)、接觸式圖像感測器(CIS)、光電倍增管(PMT)。
電荷耦合器件CCD
1969年美國貝爾實驗室發明CCD(Charge Coupled Device,電荷藕合器件),與電腦晶片CMOS技術相似,也可作電腦記憶體及邏輯運作晶片。CCD最突出的特點是以電荷作為信號,其基本功能是電荷存儲和電荷轉移。因此,CCD的工作過程主要是電荷的產生、存儲、傳輸和檢測。CCD的體積小、造價低,所以廣泛應用於掃描儀。
電荷耦合器件CCD有兩種,即半導體隔離CCD和硅氧化物隔離CCD,它們是通過在一片硅單晶上集成了數千到上萬個三極體構成的,這些三極體分為三列.分別用紅綠藍三色濾色鏡罩住。三極體受到光照後會產生電流,把這些電流排序處理再經放大輸出,就實現了光信號和電信號的相互轉換。兩種類型的CCD比較,硅氧化物隔離CCD比半導體隔離CCD好.因為半導體隔離CCD在三極體間用PN結的電阻來絕緣,臨近三極體間會因為隔離電阻較小出現漏電現象,使感光單元所產生的信號相互干擾,導致光電轉換時精確度降低。用硅氧化物隔離會大大減小漏電現象,因為硅氧化物(主要是二氧化硅)是絕緣體,能更准確地實現光電轉換而減少損失。
掃描儀中感光器件CCD是一種比較成熟的技術,其成本較低,成像質量卻越來越高,有些甚至可以與滾筒掃描儀中使用的光電倍增管相媲美,具有極高的性價比。這種掃描技術由於在物體表面成像,具有一定的景深,在掃描凹凸不平的物體時,能夠實現一定程度的三維效果。並且採用硅單晶技術的CCD對周圍環境溫度的要求較低,適應的范圍較廣。
接觸式圖像感測器CIS
1998年一種基於CMOS技術的接觸式圖像感測器CIS (Contact Image Sensor)也誕生了。CIS掃描儀將光源、聚焦鏡片及感應器一同固定於一個外罩內,不須調節、預熱,所以比CCD掃描儀起動快。CIS掃描儀體積比CCD掃描儀更小,而製造成本也更低。
實際上,接觸式圖像感測器CIS技術與CCD技術幾乎是同時誕生的。早期它的光學解析度最高只能達到200dpi,曾廣泛用在低檔手持式黑白掃描儀上。但是與CCD比較,它的雜訊大,動態范圍小,掃描精度低,因此很快就從掃描儀市場上銷聲匿跡了,之後只能在傳真機上看到它的影子。1998年後,國際掃描儀市場的競爭非常激烈,持續不斷的降價使得不少生產廠商嚴重虧損,於是有些廠家開始另闢捷徑,重新搬出了CIS接觸式感光器件,並經過改進,使其解析度達到了600dpi,然後以新技術的名義推向市場,再加上其生產成本只有CCD的三分之一,所以採用CIS 的平台式掃描儀開始涌現出來。
CIS感光器件一般使用製造光敏電阻的硫化鎘作感光材料。硫化鎘光敏電阻本身漏電大,各感光單元之間干擾大,嚴重影響清晰度,這是該類產品掃描精度不高的主要原因。它不能使用冷陰極燈管而只能使用LED發光二極體陣列作為光源,這種光源無論在光色還是在光線的均勻度上都比較差,導致掃描儀的色彩還原能力較低。LED陣列由數百個發光二極體組成,一旦有一個損壞就意味著整個陣列報廢,因此這種類型產品的壽命比較短。CIS無法使用鏡頭成像,只能依靠貼近目標來識別,沒有景深,不能掃描實物,只適用於掃描文稿。CIS對周圍環境溫度的變化比較敏感,因此對工作環境的溫度有一定的要求,環境溫度的變化對掃描結果有明顯的影響。
雖然有以上種種不足,但是早期CIS型掃描儀也有一個CCD型掃描儀無法比擬的優點,那就是重量很輕,體積特別小,可以使產品做得很薄。市場上早期流行的超薄型掃描儀大多都是採用CIS感光器件。但是隨著技術的發展,超薄型CCD掃描儀已經開始走向市場,使CIS掃描儀正在逐漸失去僅有的優勢。
光電倍增管PMT(Photo Multiplier Tube)
在各種感光器件中,光電倍增管是性能最好的一種,無論在靈敏度、雜訊系數還是動態范圍上,都遙遙領先於其他感光器件,而且它的輸出信號在相當大范圍內保持著高度的線性輸出,使輸出信號幾乎不用做任何修正就可以獲得准確的色彩還原。有了良好的線性輸出,那麼良好的色彩還原能力就有了保證,這在專業領域是非常重要的一項能力。
光電倍增管實際是一種電子管,由光電陰極和一系列的二次電子發射體做成的倍增電極以及陽極組成的。其感光材料主要是由金屬銫的氧化物及其他一些活潑金屬(一般是鑭系金屬)的氧化物共同構成。這些感光材料在光線的照射下能夠發射電子,經柵極加速後沖擊陽電極,最後形成電流,再經過掃描儀的控制晶元進行轉換,就生成了物體的圖像。
由於它具有固定的高電流增益和低雜訊的特性,因此是最靈敏的一種光檢測器。在所有的掃描技術中,光電倍增管是性能最為優秀的一種,其靈敏度、雜訊系數、動態密度范圍等關鍵性指標遠遠超過了CCD及CIS等感光器件。同樣,這種感光材料幾乎不受溫度的影響.可以在任何環境中工作。但是這種掃描儀的成本極高,一般只用在專業的滾筒式掃描儀上
8. 全譜直讀光譜儀CCD好還是CMOS好
全譜直讀光譜儀CCD和CMOS進行對比的話,CMOS更好。不僅是因為CMOS是最新一代的全譜直讀光譜儀,還因為其各種優勢。下面就為大家簡單介紹一下這兩種光譜儀,以便於大家根據個人實際需求進行判斷它們的好壞。
1、全譜直讀光譜儀CCD
是高性能、流線型全新設計的台式全譜直讀光譜儀。儀器採用國際標准設計、製造工藝技術和數字化技術;採用獨特的真空光室設計、全數字激發光源;CCD檢測器,採用高速數據交換系統,廣泛應用於冶金、鑄造、機械、金屬、汽車、造船、電力、航空等領域,能滿足廣大用戶各種分析要求。
採用高性能光學系統設計及採用高精度的光學元件,可精確測定非金屬元素C、P、S、N以及各種合金元素含量,測定結果准確,重現性及長期穩定性較好。
2、全譜直讀光譜儀CMOS
CMOS跟CCD一樣都是全譜接收的,另外由於CMOS的光路結構,使其可以接收從深紫外區域到1000 nm的波長譜線,比CCD光譜儀的譜線范圍還要廣,覆蓋的元素種類還要多。
COMS光譜儀擴展靈活,另外它還克服了CCD光譜儀無法滿足高精度的金屬元素分析的缺陷,集合了CCD的優點,是將來光譜儀的趨勢。
CMOS和CCD雖然都處於光電轉換檢測器范疇,可以將光信號轉換為電信號,但是CMOS的靈敏度要比CCD的高,所以CMOS光譜儀的檢測精度要比CCD的高許多。同時CMOS又是面狀檢測器,具備全譜特性。
綜上,CMOS具備了CCD的所有優點,並在此基礎上擁有更多優勢,所以CMOS更好。在選擇光譜儀的時候,大家也可以根據自身情況進行選購。
9. 請問誰知道「掃描成像的原理和種類」
一般來講,掃描儀掃描圖像的方式大至有三種,即:以光電耦合器(CCD)為光電轉換元件的掃描、以接觸式圖像感測器CIS(或LIDE) 為光電轉換元件的的掃描和以光電倍增管 (PMT)為光電轉換元件的掃描。
1.以光電耦合器(CCD)為光電轉換元件的掃描儀工作原理
多數平板式掃描儀使用光電耦合器(CCD)為光電轉換元件,它在圖像掃描設備中最具代表性。其形狀像小型化的復印機,在上蓋板的下面是放置原稿的稿台玻璃。掃描時,將掃描原稿朝下放置到稿台玻璃上,然後將上蓋蓋好,接收到計算機的掃描指令後,即對圖像原稿進行掃描,實施對圖像信息的輸入。
與數字相機類似,在圖像掃描儀中,也使用CCD作圖像感測器。但不同的是,數字相機使用的是二維平面感測器,成像時將光圖像轉換成電信號,而圖像掃描儀的CCD是一種線性CCD,即一維圖像感測器。
掃描儀對圖像畫面進行掃描時,線性CCD將掃描圖像分割成線狀,每條線的寬度大約為10 μm。光源將光線照射到待掃描的圖像原稿上,產生反射光(反射稿所產生的)或透射光(透射稿所產生的),然後經反光鏡組反射到線性CCD中。CCD圖像感測器根據反射光線強弱的不同轉換成不同大小的電流,經A/D轉換處理,將電信號轉換成數字信號,即產生一行圖像數據。同時,機械傳動機構在控制電路的控制下,步進電機旋轉帶動驅動皮帶,從而驅動光學系統和CCD掃描裝置在傳動導軌上與待掃原稿做相對平行移動,將待掃圖像原稿一條線一條線的掃入,最終完成全部原稿圖像的掃描。如圖6所示。
圖6
通常,用線性CCD對原稿進行的「一條線」掃描被稱為「主掃描」,而將線性CCD平行移動的掃描輸入稱為「副掃描」。
(1)線性CCD的結構
圖7所示為線性CCD。CCD圖像感測器是平板式掃描儀的核心,其主要作用就是將照射到其上的光圖像轉換成電信號。將CCD圖像感測器放大,可以發現在10μm的間隔上並行排列著數千個CCD圖像單元,這些圖像單元規則地排成一線,當光線照射到圖像感測器的感光面上時,每個CCD圖像單元都接受照射其上的光線,並根據感應到的光線強弱,產生相應的電荷。然後,若干電荷以並行的順序進行傳輸。
圖7
(2)光學成像系統
一般掃描儀使用的光學成像系統有兩種:縮小掃描型光學成像系統和等倍掃描型光學成像系統。
縮小型光學系統成像採用2-5cm長度的線性CCD作為光學系統中的圖像感測器,由於CCD的尺寸遠不及掃描原稿的寬度,因此,這種成像系統中,在CCD的前面有一個鏡頭,像數字相機一樣,用於在掃描時將原稿圖像通過鏡頭縮小後投射到線性CCD上。
等倍掃描型光學成像系統則採用與掃描原稿寬度相等的線性CCD作為圖像感測器。這種光學成像系統中採用了一種特殊的鏡頭——特殊鏡頭組系列,它由上下排列整齊的兩排棒狀鏡頭組成。這種棒狀鏡頭的直徑為1mm,長約6mm,每一列都有100個以上這樣的鏡頭陣列構成,這種成像系統在手持式掃描儀中較為常見。
(3) 色分離技術
目前,彩色掃描儀已成為市場的主流,它能夠很真實地還原原稿圖像的品質。通過彩色掃描儀掃描得到的數字圖像,可以看到不論是形狀還是色彩,掃描得到的圖像都很好地保持了原稿的品質。
真實色彩的還原主要應歸功於掃描儀獨特的色分離技術。由於CCD只是將所感應的光的強弱轉換成相應大小的電流,它不可能對所掃描圖像的顏色進行識別。因此,掃描儀需要將這些顏色進行分離。我們都知道,紅、綠、藍是光的三基色,即用這3種顏色疊加可以組合出其他任意顏色。就是根據這個特點,掃描儀在掃描圖像時,先生成分別對應於紅(R)、綠(G)、藍(B)的三基色的3幅圖像,也就是說每幅圖像中只包含相應的單色信息,紅基色圖像中只包含紅色的信息、綠基色圖像中只包含綠色信息,藍基色圖像中自然只包含藍色信息。最後,將這3幅圖像合成即得到了彩色的圖像。其原理如圖8所示。
圖8
目前,應用於掃描儀的色分離技術常見的有4種:濾光片色分離技術、光源交替色分離技術、三CCD色分離技術和單CCD色分離掃描技術。
1)濾光片色分離技術
其基本原理是:在線性CCD圖像感測器的前面加裝一濾光片,濾光片從上向下分為3等份,第1部分為紅色濾光片,第2部分為綠色濾光片,第3部分為藍色濾光片,掃描時通過濾光片的移動使得CCD感測器分別記錄相應基色下的圖像信息,從而得到三基色的3幅圖像信息。
2)光源交替色分離技術
與濾光片色分離技術的原理類似,這種技術是在鏡頭與掃描原稿之間加設3根發光燈管,其顏色分別為紅(R)、綠(G)和藍(B),掃描圖像時,3根不同顏色的燈管交替發光,從而使CCD得到3幅三基色圖像信息。
3)三CCD色分離技術
與前兩種色分離技術不同,三CCD色分離技術中使用了3個CCD完成掃描成像:光線通過鏡頭,經過一個特殊設計的分光棱鏡將相應顏色的光線反射到相應的CCD圖像感測器中,每一個CCD產生一種顏色的圖像數據,經過一次掃描即可得到彩色的圖像。因此,可以看出這種分色技術成像速度最快,但其造價最高。
4)單CCD色分離技術
單CCD色分離技術仍然是採用單個線性CCD,不過,在CCD的感光面上加入了濾色鏡,在感光的同時直接進行分色。
(4)VAROS技術
普通的CCD掃描儀在掃描時,須在被掃描物體表面形成一條細長的白色光帶,光線通過一系列鏡面和一組透鏡,最後由CCD元件接收光學信號。但是,在這種條件下,光學解析度被CCD像素數量所限制。在VAROS技術中,CCD元件與透鏡之間放置一片平板玻璃,首先,掃描儀進行正常的掃描工作。這一步得到的圖像與其他掃描儀基本相同。然後,平板玻璃傾斜,使掃描圖像移動1/2個像素,掃描過程重復一次。這樣可以使掃描儀讀取被移動後的像素的數據。最後,運用軟體合成第一次與第二次的掃描數據,得到兩倍數量的圖像信息。換言之,運用VAROS技術,我們可以將普通600dpi的掃描儀變成1200dpi高解析度的掃描儀。
2.接觸式圖像感測器CIS(或LIDE)
接觸式圖像感測器CIS(或LIDE)是近些年才出現的名詞,其實這種技術與CCD技術幾乎是同時誕生的。絕大多數手持式掃描儀採用CIS技術。CIS感光器件一般使用製造光敏電阻的硫化鎘作感光材料,硫化鎘光敏電阻本身漏電大,各感光單元之間干擾大,嚴重影響清晰度,這是該類產品掃描精度不高的主要原因。它不能使用冷陰極燈管而只能使用LED發光二極體陣列作為光源,這種光源無論在光色還是在光線的均勻度上都比較差,導致掃描儀的色彩還原能力較低。LED陣列由數百個發光二極體組成,一旦有一個損壞就意味著整個陣列報廢,因此這種類型產品的壽命比較短。無法使用鏡頭成像,只能依靠貼近目標來識別,沒有景深,不能掃描實物,只適用於掃描文稿。CIS對周圍環境溫度的變化比較敏感,環境溫度的變化對掃描結果有明顯的影響,因此對工作環境的溫度有一定的要求。
LIDE(LED In Direct Exposure)二極體直接曝光技術是佳能公司獨創的技術,是一種基於CIS技術的革新技術,它使用三色二極體作為光源。與使用冷陰極燈源的掃描儀相比,二極體具有體積小巧且持久長效等特點,不過它所產生的光線比較弱,很難保證掃描影像所需的亮度。針對這一原因,LIDE技術對二極體裝置及引導光線的光導材料進行了改造,使二極體光源可以產生均勻並且亮度足夠的光線用於掃描。
LIDE型掃描儀由3部分組成,即光導、柱狀透鏡和線性光學感測器。光導的主要作用是增強紅、綠、蘭三個色彩通道的光照強度,柱狀透鏡則可以確保反射光更好地向感測器聚焦(這是提高掃描精度的關鍵措施),線性感測器則最大程度地避免了邊緣變形問題。由於省略了一系列反射鏡,LIDE型掃描儀就能避免因此帶來的各種像差和色差,可以較好地重現原稿的細節和色彩。
LIDE通過接觸式圖像感測器CIS從近距離接觸以1:1的比例對原稿進行掃描,不需要復雜的光學系統,這就使掃描儀的尺寸可以做的較小,同時也使掃描儀變得非常輕巧。此外,由於二極體光源及掃描頭移動所需要的功耗極小,這類產品能夠通過PC機的USB埠提供所需的電力。
3.CCD與CIS的區別
通常人們提起掃描儀,會比較注重它的掃描解析度,而對它所採用的感光元件未必會在意。究竟是選擇CCD型掃描儀,還是選擇CIS型掃描儀,不少用戶都會感到迷惑,哪種掃描儀更適合呢?
簡單說這兩種掃描儀的區別就在於感光器件上,CCD型掃描儀使用的是電子耦合器件,而CIS型掃描儀使用的是接觸式影像感光器件。這兩種感光器件的工作原理大相徑庭: CCD元件本身是整個掃描儀成像的核心,但光源發出的光必須經過鏡片的反射和透鏡的聚焦,這些光學器件的加入使整個掃描儀成本提高;而 CIS掃描儀是利用微小光源發出的光經掃描原稿反射後由感光器件直接接收而成像,CIS感光元件本身足以完成成像任務,不需要鏡片和透鏡的參與,因此產品的組裝非常容易,成本較低。由於CIS掃描儀依靠直接接收反射光成像,技術含量相對較低,在掃描景深等方面表現較差。除了感光部分的差別外,兩種掃描儀其它部分的工作原理基本一致,都是將光信號轉變成數字信息。
對比兩種掃描儀產品,CCD型掃描儀佔有明顯的優勢,但CIS型掃描儀也並非一無是處。
CCD型掃描儀的缺點是:需要一整套光學系統,包括照明冷光源和多個反光鏡和光學鏡頭,通過復雜的光路在CCD感測器件表面成像。它的組成部件較為復雜,成本相對較高,掃描後對圖像數據的處理也相對復雜。一般使用冷陰極管做光源,需要預熱1分鍾左右才能穩定發光。CCD掃描儀需要通過一系列透鏡、反射鏡成像,所以會產生色彩偏差和光學像差,一般需要通過掃描軟體進行色彩校正。
CIS型掃描儀的優點是:具有模塊化設計,掃描光源、感測器、放大器集成為一體,結構、原理和光路都極為簡單。由感測器直接從稿件表面獲取圖像,理論上不會產生色偏和像差,能獲得最接近原稿的圖像效果。能夠降低設計製造成本,而且產品的體積可以設計得更薄、更小,CIS型掃描儀沒有明顯的等待時間。
CIS型掃描儀的缺點是:不能使用鏡頭,只能壓近原稿掃描,掃描精度較低。另外,它的光源只能用LED發光二極體,這種光源無論在光色以及均勻度上都比較差,色域較CCD窄,獲得的色彩不如CCD的豐富,而且光源的壽命比較短。
此外,傳統的CCD掃描儀因為採用光學鏡頭成像於CCD表面,所以它具有一定的景深,對隆起的書脊,甚至實物都可以得到清晰的掃描效果。CIS掃描頭利用感測器從掃描物體表面得到圖像,景深較短,掃描的層次有些不足,對掃描擺放不平的文稿和圖片顯得有些力不從心,待掃描物體必須平整地放在掃描儀上。CCD的景深至少是CIS的10倍,這意味著CCD掃描儀在一定范圍內對3D物體的掃描是清楚而生動的,而CIS掃描儀掃描略微凹凸不平的物體時,輸出的圖像常會出現模糊和散焦的情況。
高質量的CCD感光元件能保證在質量不變的情況下使用10000小時,而目前的CIS掃描儀的發光元件在使用500小時後,其亮度平均降低30%,也就是說CIS掃描儀的發光元件壽命較短。雖然CIS發光元件壽命較短,但CIS掃描頭價格便宜,更換很方便。
4. 光電倍增管(Photo Multiplier Tube) 工作原理
與採用線性CCD為圖像感測器的平板式掃描儀不同,光電倍增管(PMT)為滾筒式掃描儀採用的光電轉換元件。
在各種感光器件中,光電倍增管是性能最好的一種,無論在靈敏度、雜訊系數還是動態范圍上都遙遙領先於其他感光器件,而且它的輸出信號在相當大范圍內保持著高度的線性輸出,使輸出信號幾乎不用做任何修正就可以獲得准確的色彩還原。
光電倍增管實際是一種電子管,其感光材料主要是由金屬銫的氧化物及其他一些活性金屬(一般是鑭系金屬)的氧化物共同構成。這些感光材料在光線的照射下能夠發射電子,經柵極加速後沖擊陽電極,最後形成電流,再經過掃描儀的控制晶元進行轉換,就生成了物體的圖像。在所有的掃描技術中,光電倍增管是性能最為優秀的一種,其靈敏度、雜訊系數、動態密度范圍等關鍵性指標遠遠超過了CCD及CIS等感光器件。同樣,這種感光材料幾乎不受溫度的影響,可以在任何環境中工作。但是這種掃描儀的成本極高,一般只用在最專業的滾筒式掃描儀上。
採用光電倍增管的滾筒式掃描儀較採用CCD的平板式掃描儀復雜許多,圖9、圖10所示為其結構圖,它的主要組成部件有旋轉電機、透明滾筒、機械傳動機構、控制電路和成像裝置等。
圖9
圖10
滾筒式掃描儀掃描圖像時,將要掃描的原稿貼附在透明滾筒上,滾筒在步進電機的驅動下,高速旋轉形成高速旋轉柱面,同時,高強度的點光源光線從透明滾筒內部照射出來,投射到原稿上逐點對原稿進行掃描,並將透射和反射光線經由透鏡、反射鏡、半透明反射鏡、紅綠藍濾色片所構成的光路將光線引導到光電倍增管進行放大,然後進行模/數轉換進而獲得每個掃描像素點的紅(R)、綠(G)、藍(B)三基色的分色顏色值。這時,光信息被轉換為數字信息傳送,並存儲在計算機上,完成掃描任務。它的掃描特點是一個像素一個像素地輸入光信號,信號採集精度很高,且掃描圖像的信息還原性很好。
10. 金屬光譜分析儀中島津PDA-700與斯派克MAXx哪一個性能更加優越
不是一個檔次的產品。PDA-7000是光電倍增管檢測。斯派克MAXX是CCD檢測器。CCD檢測器的分析偏差很大。
如果是這兩個比的話肯定是PDA-7000。