詳細介紹，逐步認識掃描儀

在掃描儀發明以前，面對一些帶有文字的檔案，美術圖形，以及一些美麗的圖案，人們總會想：如果能將這些都轉換到計算機裡（電腦自動關機），然後進行必要的編輯，那樣該有多好啊！人們的這種夢想早已有之，只是找不到解決的方法，正所謂科技以人為本，於是科學家們開始努力探索解決的途徑。1984年，這種夢想成真，掃描儀面世了，它的發展史從此開始了。短短二十年間到底經歷了什麼樣的變化呢筆者對大量的資料進行查閱，整理成文，希望能透過掃描儀的發展史能讓讀者加深對它的認識，了解它的發展前景。

一、概述

　　掃描儀是一種捕獲影像的裝置，可將影像轉換為計算機可以顯示、編輯、儲存和輸出的數字格式。掃描儀的應用范圍很廣泛，例如將美術圖形和照片掃描結合到文件中；將印刷文字掃描輸入到文字處理軟件中，避免再重新打字；將傳真文件掃描輸入到數據庫軟件或文字處理軟件中儲存；以及在多媒體中加入影像等等。

　　1884年，德國工程師尼普科夫(Paul Gottlieb Nipkow)利用硒光電池發明了一種機械掃描裝置，這種裝置在後來的早期電視系統中得到了應用，到1939年機械掃描系統被淘汰。雖然跟後來100多年後利用計算機來操作的掃描儀沒有必然的聯系，但從歷史的角度來說這算是人類歷史上最早使用的掃描技術。

　　掃描儀是19世紀80年代中期才出現的光機電一體化產品，它由掃描頭、控制電路和機械部件組成。采取逐行掃描，得到的數字信號以點陣的形式保存，再使用文件編輯軟件將它編輯成標准格式的文本儲存在磁盤上。從誕生到現在掃描儀產品種類紛繁復雜。

　　應用掃描儀最多的領域是出版、印刷行業，此外還可以在辦公中用於資料制作、資料管理和檔案管理等。另外，如專用的卡片掃描儀、CT掃描儀等其它的掃描儀不在列舉之中。

二、技術

　　自1984年第一台掃描儀問世以來，掃描儀經歷了從黑白掃描、彩色三次掃描過度到現在的彩色、一次掃描儀，掃描儀技術的發展日新月異。下面筆者從掃描儀五個比較重要的因素的技術革新進行分析，以此來探索掃描儀的發展道路。

　　（1）光學分辨率

　　掃描儀的分辨率可分為光學分辨率和最大分辨率，我們主要以“光學分辨率”為准。光學分辨率一直是掃描儀產品最為關鍵的性能指標，是影響掃描效果的清晰程度的最重要因素之一。

　　300dpi的產品曾經在市場上盤踞多年，在經過1999年的一場價格大戰的厮殺後終於黯然退出歷史舞台，把掃描儀市場的主流地位讓給了600dpi的產品。2002年，國內外幾大廠家風風火火地將1200dpi光學分辨率的掃描儀產品推向市場，從此600dpi難覓蹤影。到了2004年，2400dpi光學分辨率的掃描儀成為市場的熱點。

　　（2）色位

　　色位是影響掃描效果的色彩飽和度及准確度的最重要因素之一。這裡（電腦自動關機）先介紹一個用來度量概念－－位。位（Bit）是計算機最小的儲存單位，以0或1來表示位的值。愈多的位數可以表現愈復雜的影像信息。

　　依次從8 位灰階用來更精確地表現一般的黑白照片到用24 位彩色，通過紅綠藍信道結合後可產生 1677 萬種顏色的組合，此時的24 位的色彩也稱作全彩。然後又從36 位彩色到42位，再到48位，發展相當迅速。

　　（3）掃描元件

　　掃描儀的核心部分是完成光電轉換的部件——掃描元件(也稱為感光器件)。目前市場上掃描儀所使用的感光器件主要有四種：電荷藕合元件CCD、接觸式感光器件CIS、光電倍增管PMT和互補金屬氧化物導體CMOS。

　　1969年美國貝爾實驗室於發明CCD(Charge Coupled Device，電荷藕合裝置)，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的感光能力相對低，但CCD技術不斷發展，又由於CCD的體積小、造價低，所以廣泛應用於掃描儀。

　　1998年，互補氧化金屬半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，簡稱CMOS) 誕生了，它是一種新型的圖像傳感技術。對於CMOS技術的研究已有數十載，但直到20世紀末把它應用於制作圖像傳感器。CMOS的優點是結構比CCD簡單，耗電量只有普通CCD的1/3左右，而且制造成本比CCD要低。

　　同年，一種基於CMOS技術的傳感器的接觸式圖像傳感器(Contact lmage Sensor，簡稱CIS)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，而制造成本也更少，但品質上還是比CCD稍遜一籌，並且CCD的技術比CIS要成熟。

　　（4）接口類型

　　掃描儀的接口是指掃描儀與電腦主機的聯接方式，目前掃描儀常見的接口方式有SCSI、EPP、USB三種。

　　1979年SCSI技術誕生。早期的掃描儀大都是SCSI接口。優點是傳輸速度較快，掃描質量高；缺點是需要開機箱安裝一塊SCSI卡，要占用一個ISA或PCI槽以及相應的中斷，安裝相對復雜，有可能和其他配件發生沖突。

　　沒過幾年，EPP（Enhanced Parallel Port的縮寫）接口技術誕生。和SCSI的掃描儀相比，其速度較慢，掃描質量稍差，但安裝方便，兼容性好，大多采用EPP接口的掃描儀後部都有兩（電腦沒聲音）個接口，一個接計算機，另一個接其他的並口設備（一般是打印機）。

　　1994年誕生USB（Universal Serial Bus的縮寫）技術，當時是由 PC 界的幾位“巨人”——康柏、IBM、Intel和Microsoft共同推出的，旨在統一外設如打印機、外置Modem、掃描儀、鼠標等的接口，以便於安裝使用，取代以往的串口、並口和PS/2接口，USB 標准真正頒已經是1996年了。又過了兩（電腦沒聲音）年，USB才迎來了真正的春天——業界巨頭們共同制定了USB1.1標准，使USB技術更加成熟可靠，真正發展起來。

　　（5）掃描儀配置軟件

　　掃描儀配置包括軟件圖像類、OCR類和矢量化軟件等，這裡（電腦自動關機）不能不介紹OCR。簡單地說，OCR的基本原理就是通過掃描儀將一份文稿的圖像輸入給計算機，然後由計算機取出每個文字的圖像，並將其轉換成漢字的編碼。

　　早在1929年，Taushek就在德國獲得了一項有關OCR（光學字符識別）的專利。歐美國家為了將浩如煙海、與日俱增的大量報刊雜志、文件資料和單據報表等文字材料輸入計算機進行信息處理，從50年代就開始了西文OCR技術的研究，以便代替人工鍵盤輸入。文字識別軟件（OCR）的出現，實現了將印刷文字掃描得到的圖片轉化為文本文字的功能，提供了一種全新的文字輸入手段，大大提高了用戶工作的效率，同時也為掃描儀的應用帶來了進步。這是掃描儀發展史上一個具有重要意義的裡（電腦自動關機）程碑。

三、主要品牌及其代表產品

　　（1）全友（Microtek）

　　全友（Microtek）是全球首家將CCD成像技術應用於圖像掃描產品的廠家。1984年世界第一台掃描儀誕生於台灣全友，在此之前，圖像的數字化只有電分一條途徑，可以說全友開創了世界先河。MICROTEK多年來致力於科技的創新與推廣，獲得包括雙光源、雙平http://www.xsyzj.cn台（E.D.I.T-Emulsion Direct Imaging Technology）等技術在內的許多專利，是全球銷量最大的掃描儀生產制造廠商。全友公司不僅在美國洛杉矶、聖荷塞、新奧爾良三個城市都設有研發中心，在台灣科學園、上海也有研發中心。中晶科技有限公司為全友電腦股份有限公司（MICROTEK) 在中國大陸投資2570萬美元設立的獨資企業。全友公司在全球掃描儀領域裡（電腦自動關機）處於領先地位，中晶的產品一向以設計嚴謹、參數真實、制作精良、性能可靠而飲譽業界，它們不以虛高的所謂技術參數嘩眾取寵，造型也趨於穩重保守。從歷史的角度來看，可以說是Microtek開創了如今如火如荼的掃描儀產業新紀元。

　　1984年，推出世界第一台桌上型光學黑白影像掃描儀。

　　1985年，推出世界第一台300dpi桌上型光學黑白影像掃描儀。

　　1986年，推出世界第一台桌上型平http://www.xsyzj.cn台式黑白影像掃描儀。

　　1992年，推出世界第一台36位膠片掃描儀ScanMaker 45t，這標志著平http://www.xsyzj.cn台式掃描儀已進入高分辨率、高彩色還原度的時代。

　　1993　推出第一代正負片透光式影像掃描儀scanMaker35t。

　　1999年10月，全球第一台42位單次1200dpi掃瞄器ScanMaker X12USL誕生。

　　（2）清華紫光

　　1988年，清華大學科技開發總公司成立，它是清華紫光的前身，1993年，清華大學科技開發總公司更名為清華紫光集團。清華紫光股份有限公司是主營IT和通訊業務的A股上市公司，是國家520戶重點企業、國家重點高新技術企業、國家863計劃成果產業化基地、全國電子信息"百強http://."企業。集清華大學的特殊優勢和近20年的市場積累，以品牌、資源、資金為發展支點，以 "簡單、高效、健康"為管理思想，突出主營業務方向。在掃描儀這個領域，清華紫光有較長的歷史，有強http://.大的實力。1989 年，清華紫光第一個將掃描儀引入中國大陸，中國大陸第一個自有品牌的掃描儀誕生在紫光；紫光OCR 文字識別技術世界領先；紫光圖檔系統等眾多項目列入國家火炬計劃等等。

　　1992年，公司的拳頭產品“清華TH-OCR綜合集成文字識別系統”問世，至今該產品已升級到9.0版本，並相繼推出“清華TH-OCR2000、TH-OCR2003錄入工廠”、“清華TH-OCR Asia（亞洲版）”、等高端系列產品以及與多家知名掃描儀廠商專項捆綁的普及產品。

　　1996年，紫光開發並推出了國內唯一的國產掃描儀品牌紫光UNISCAN系列掃描儀，在廣東東莞建立了年產40萬台的掃描儀生產基地。現在已經發展到多個系列多種款式的產品，其中4A和4C是紫光最早的產品，下圖為UNISCAN4C：
  
　　（3）惠普（HP）

　　相信很多人都很熟悉惠普公司，這間公司在全球擁有近9