我们平时在接触扫描仪时,常常遇到许多难懂的专业技术名词:如光学分辨率、最大分辨率、插值分辨率、色彩分辨率(色彩深度)等等。笔者就来介绍一下这些扫描仪的基本知识,给广大读者普及一下扫描仪的常识。让我们能更加了解扫描仪,在我们选购扫描仪时也可以作为参考。
一、扫描仪的分辨率
首先我们要知道什么叫做分辨率。各类扫描仪都标明了它的光学分辨率和最大分辨率。分辨率的单位是dpi,dpi是英文Dot Per Inch的缩写,意思是每英寸的像素点数。了解分辨率的含义以后,就让我们来看看以下这些扫描仪的参数对我们有多么的重要。
1.光学分辨率
光学分辨率(Optical Resolution)指的是扫描仪上的感光组件每英寸能捕捉到的图像点数。实际上光学分辨率就是机械分辨率(Mechanical Resolution),大家可能会觉得很奇怪这是两个不同的概念,怎么会相等同呢?这是因为机械分辨率指的是带动感光组件的步进马达在机构设计上每英寸可移动的步数。一个完整的扫描过程是由感光组件扫描完原稿的第一条水平线后,再由步进马达带动感光组件进行第二条水平扫描。如此周而复始直到整个原稿都被扫描完毕。因此,一台具有600×1200dpi分辨率的扫描仪,表示其光学分辨率及机械分辨率分别以600dpi为横轴及1200dpi为直轴。反之,最大扫描范围为216mm×297mm(适合于A4纸)的扫描仪可扫描的最大宽度为8.5英寸(216mm),它的感光原件含有5100个单元,其光学分辨率为5100点÷8.5英寸=600dpi。常见的光学分辨率有300×600dpi、600×1200dpi、1200×2400dpi或者更高。
2.最大分辨率
最大分辨率(Maximum Resolution)指通过数学演算手法所得到的每英寸的图像点数。做法是将感光组件所扫描到的图像资料再通过数学方式(如:内差法)计算出的额外的像素。因此会造成其光学分辨率可能仅有600dpi,但最大分辨率却有19200dpi的情况发生。适度的利用数学演算手法将分辨率提高,能多少增进由不佳的原稿所扫描到的图像品质。但过度的利用数学演算手法将分辨率提高,并不会带给使用者实质的好处,而只是徒然增加扫描时间和浪费储存图像所需的硬盘空间。
3.插值分辨率
插值分辨率(Interpolated Resolution)跟光学分辨率不同,插值分辨率则以数学平均值的方法,将感光组件上每两个感光体所接收到的颜色平均化,而这些运算都是经由一特定的硬件芯片所做。所以一个X轴只有300dpi的CCD或CIS,配以垂直Y轴每英寸可以分成1200级的马达,在加上CCD或CIS辅助硬件所造的运算,就可以制作出一个600×1200或1200×1200插值分辨率的图像。
4.色彩分辨率
色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色度,总之都是表示扫描仪分辨彩色或灰度细腻程度的指标,它的单位是bit(位)。色彩位确切的含义是用多少“位”来表示扫描得到的一个像素。色彩的位数越高,对颜色的区分就越细腻。例如:1bit只能表示黑白像素,因为计算机中的数字使用二进制,1bit只能表示两个值(2^1=2)即0和1,它们分别代表黑与白8bit可以表示256个灰度级(2^8=256),它们代表从黑到白的不同灰度等级24bit可以表示16777216种色彩(2^24=16777216),一般称24bit以上的色彩为真彩色,当然还有采用30bit、36bit、42bit的机型。从理论上讲,色彩位数越多,颜色就越逼真。
二、分辨率与文件大小的关系
一般的扫描应用软件都可以在你预览原始稿样时自动计算出文件大小,但了解文件大小的计算方法更有助于你在管理扫描文件和确定扫描分辨率时作出适当的选择。黑白图像文件的计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)2÷8。彩色图像文件的计算公式是:水平尺寸×垂直尺寸×(扫描分辨率)2×色深×1/8。例如用24位彩色RGB方式扫描一幅普通彩色照片(3.5×5英寸),扫描分辨率为300dpi,那么得到的图像文件长度为5×3.5×300 2×24×1/8=4725000Byte即4.7MB。
三、扫描仪的分辨率如何设置
1.扫描线条稿
扫描线线条稿时的四个重要因素是:原稿和输出格式间的缩放比率、输出分辨率、锐利度、黑白临界值。线条稿要扫描的分辨率决定于目标软件或输出设备,若需另行用软件描绘为矢量化图形,则扫描时设定为最高光学分辨率,若直接输出,扫描分辨率设定应与输出分辨率相匹配。
公式:扫描分辨率=输出设备分辨率×缩放比例×1200dpi式黑白方式扫描分辨率的上限(不做缩放情况下)。
2.扫描灰度原稿
扫描灰度稿件并输出film时的四个重要因素是:输出线数、原稿与输出稿件的缩放比例、正确阶调范围、锐利度在使用连续调打印时重要的是输出设备的分辨率,而不是输出线数。
公式:扫描分辨率=输出线数×品质系数×缩放比率
品质系数=2 如果输出网线数小于或等于133lpi。
品质系数=1.5 如果输出网线数大于133lpi。
3.扫描彩色原稿
重要因素与灰度稿件类似,额外多出色彩平衡和灰平衡两个因素需考虑,通常需要一些人为修正。
公式:扫描分辨率=输出线数×品质系数×缩放比率
品质系数=2 如果输出网线数小于或等于133lpi。
品质系数=1.5 如果输出网线数大于133lpi。
品质系数的含义:一个用在根据输出线数计算获得最佳品质输入分辨率的乘数(介于1和2之间),也成为半色调参数。

一般来说,对普通5寸照片而言,若用于网页,75dpi就够了(显示器分辨率设为800×600的情况下),而若用于打印,150dpi足矣。在家庭应用中,照片扫描对扫描仪有着较高的要求,因为现在彩色喷墨打印机的打印输出精度已经达到了1440dpi以上。以600dpi扫描仪为例,扫描仪对照片的放大倍数等于600/150,而打印机对扫描仪的放大倍数为1440/600,因此如果用1440dpi打印机配 600dpi扫描仪并考虑放大倍率因素时,可以将照片放大5~8倍,而配300dpi扫描仪只能将照片放大2~3倍。显然,如要输出10寸大的照片,300dpi扫描仪的精度是无法胜任的。