Планшетный CCD-сканер Microtek ArtixScan 1100

Сергей Асмаков, Михаил Сартаков

Конструкция

Программное обеспечение

В работе на Mac

Максимальная и минимальная оптические плотности и динамический диапазон

Аналитические тесты

Заключение

Краткие технические характеристики

Технология EDIT

Microtek ArtixScan 1100 на данный момент является младшей моделью в линейке профессиональных сканеров серии ArtixScan.

Конструкция

Корпус сканера имеет внушительные габариты, его верхняя часть окрашена в светлый цвет, а нижняя — в темно-синий. Крышка, закрывающая почти всю верхнюю панель, откидывается вверх и фиксируется в вертикальном положении; при сканировании оригиналов большой толщины ее можно легко снять. С внутренней стороны крышка снабжена прижимом с черной поверхностью. На передней панели расположены три световых индикатора и кнопка включения питания, а в нижней ее части имеется отверстие для установки кассеты с прозрачными оригиналами. В комплект поставки входят две кассеты: одна — со стеклянной поверхностью и позволяет монтировать оригиналы произвольного формата, другая предназначена для установки специальных вкладышей. Каждый из четырех вкладышей позволяет монтировать оригиналы стандартных форматов:

• два отрезка 35-миллиметровой фотопленки длиной до 6 кадров каждый;
• двенадцать 35-миллиметровых слайдов в пластиковых рамках;
• четыре слайда формата 6×9 см;
• два слайда формата 4×5 дюймов.

На задней панели расположены два разъема SCSI-интерфейса, селектор SCSI ID, выключатель питания и стандартный разъем IEC-320 для подключения питания.

На днище имеется транспортный фиксатор, который необходимо разблокировать перед установкой сканера.

Получившая широкое распространение в современных сканерах конструкция «open slot» (открытая щель) для подачи прозрачных оригиналов не лишена некоторых недостатков. Наиболее существенным из них является попадание пыли: через несколько дней тестирования на PC и Mac на внутренней стороне стекла для сканирования непрозрачных оригиналов осело несколько пылинок, несмотря на общую чистоту помещения и аккуратность авторов статьи. Устранить пылинки можно, только развинтив сканер и сорвав гарантийные пломбы. Просто снять верхнее стекло, к сожалению, невозможно. К тому же, незакрепленный оригинал при некотором стечении обстоятельств может случайно зацепиться за какой-либо выступ и остаться внутри корпуса. Остается надеяться, что при разработке следующих моделей инженеры Microtek учтут эти недостатки.

Программное обеспечение

Для управления сканированием поставляется «фирменная» программа Microtek ScanWizard Pro 6.0 (версии для PC и Mac), которая может функционировать как автономно (только на PC), так и в качестве TWAIN-драйвера. Интерфейс данной программы выполнен в виде нескольких независимых панелей, что позволяет сконфигурировать его по желанию пользователя. Перечисление всех функций ScanWizard Pro может занять слишком много места, поэтому кратко остановлюсь лишь на наиболее интересных моментах.

Сканирование цветных изображений можно производить в RGB, CMYK и Lab. Набор параметров цветоделения при сканировании в CMYK выбирается в глобальных настройках. Предусмотрена возможность сохранения монохромных и цветных (только RGB) изображений с разрядностью 16 бит на цвет.

Масштабируемость окна предварительного просмотра значительно облегчает работу, особенно при высоком разрешении дисплея. Процедура предварительного сканирования двухступенчатая: имеются режимы overview (предварительное сканирование всего планшета либо определенной в глобальных настройках области) и preview (предварительное сканирование выделенного фрагмента, которое можно осуществлять в фоновом режиме).

Настройка размеров сканируемой области и получаемого изображения весьма наглядны, кроме того, имеются ниспадающие списки, позволяющие быстро вводить размеры стандартных форматов и коэффициенты масштабирования.

Следует отметить удобную организацию пакетного сканирования. Список заданий с краткой информацией отображается в панели jobs, переключаться между заданиями можно и при помощи ниспадающего списка в панели настроек. Неиспользуемые задания можно удалить или дезактивировать. Помимо этого предусмотрена возможность сохранения списков в виде файла заданий для последующего использования.

Настройке параметров цветокоррекции позволяет выбрать ICC-профили монитора и устройства печати.

Как известно, параметры даже высококлассных профессиональных устройств со временем немного изменяются. Чтобы поддерживать высокую точность цветопередачи сканера, необходимо периодически проводить процедуру его калибровки. В комплекте Microtek ArtixScan 1100 имеется все необходимое для этого: две калибровочные таблицы Kodak Q-60 для сканирования в отраженном и проходящем свете, а также специальная утилита — Microtek ICC Profiler (для PC и Mac), позволяющая автоматически генерировать ICC-профиль устройства.

В качестве альтернативной программы управления сканированием в комплект поставки входит пакет SilverFast 5 (PC и Mac) от LaserSoft.

В работе

Для того чтобы выяснить, каков ArtixScan 1100 в деле, в тестовой лаборатории «КомпьютерПресс» был проведен ряд тестов. Во время испытаний сканер был поочередно подключен к компьютерам PC и Mac, имеющим следующие конфигурации:

PC

• материнская плата Asus P2B;
• процессор Intel Pentium II 300 МГц;
• видеокарта ATI Rage Fury на чипсете ATI Rage 128 Pro и шине AGP;
• жесткий диск IBM DPTA-372010 объемом 20 Гбайт;
• CD-ROM Elitgroup Smart 100x;
• объем оперативной памяти — 128 Мбайт;
• операционная система — Windows 98.

MAC

• процессор — PowerPC G4 400 МГц;
• видеокарта — ATI Rage 128 Pro 16 Мбайт;
• жесткий диск — WDC 18 Гбайт;
• DVD-ROM;
• объем оперативной памяти — 256 Мбайт;
• операционная система — MacOS 9.02.

Были использованы мониторы Mitsubishi Diamond Pro 1010e и Barco PCD 421 с диагональю экрана 21 дюйм, и видеорежим — 1600×1200×32 бит при частоте вертикальной развертки 85 Гц.

Сначала производились тесты на скорость сканирования. Время предварительного сканирования полного планшета в отраженном свете составило 45 с, а в проходящем — 1 мин 2 с. На сканирование штриховой графики с листа формата А4 в однобитном режиме с разрешением 300 ppi было затрачено 1 мин 45 с. Время сканирования цветной фотографии формата 10×15 см в цветном режиме (RGB) составило 1 мин 25 с.

Затем производилось сканирование кадров 35-миллиметровой фотопленки с разрешением 600, 1000 и 2000 ppi. Результаты тестов показали, что величина разрешающей способности в данном случае практически не влияет на скорость. Сканирование одного кадра в цветном режиме (RGB) занимает 1 мин 6 с.

Функция подавления муара при сканировании оригиналов, отпечатанных типографским способом, дает очень хороший результат и незначительно сказывается на производительности (время сканирования увеличивается всего на 13-15%).

В работе на Mac

Быстро и без проблем было установлено программное обеспечение сканера — Microtek ScanWizard Pro 6.0. Приятно отметить, что данная программа сканирования оказалась поистине профессиональной, по удобству и в количеству настроек не уступив неофициально признанному лидеру — программе Silverfast от фирмы LaserSoft-Imaging. Причем интерфейс программы Microtek ScanWizard, по мнению авторов, более «дружественный», нежели упомянутого Silverfast’a, также входящего, кстати, в комплект тестируемой модели сканера.

После тестирования сканера схожей ценовой категории и области применения, проведенного в октябре 2000 года — Umax PowerLook 1100 (КомпьюАрт, № 10’2000, с. 26), конечно возникло желание сравнить с ним модель Microtek ArtixScan 1100. И главное, что бросилось в глаза при тестировании на платформе Macintosh, — значительное превосходство «родного» софта сканера Microtek над «родной» программой сканирования Umax’a — MagicScan. Давно отмечено, что MagicScan и все сканеры Umax немного подтормаживают на Mac при выводе на экран в окно предварительного сканирования любых изменений, будь то цветовой баланс, яркость, контраст и т.д. Характерный значок «кофейной чашечки», надолго задерживающийся на экране, хорошо запомнили все пользователи сканеров Umax на Mac. В тестируемой модели Microtek такого не было, причем просмотр внесенных изменений был доступен в режиме «реал-тайм» как в маленьком окошке «превью» для каждой операции, так и в большом окне сканирования. Словом, за те несколько дней, что проводилось тестирование, сканер Microtek ArtixScan 1100 оставил самые положительные впечатления от своей работы.

Максимальная и минимальная оптические плотности и динамический диапазон

Чтобы проверить правдивость паспортных данных сканера и вычислить не указанные¹, были неоднократно промерены значения распознаваемых оптических плотностей. Надо заметить, что в погоне за покупателем многие производители сканеров с CCD-линейкой склонны завышать характеристику оптической плотности своих устройств. Поэтому данный тест представляется авторам одним из важнейших для сканеров, предназначенных сканировать не только «отраженку», но также негативы и слайды. У любительских негативов диапазон оттенков на изображении сам по себе довольно узкий, не превышает 1,6 D², но может быть сильно смещен, как в темную, так и в светлую область, благодаря «заботе» ведущих производителей пленок о многомиллионной армии владельцев дешевых «мыльниц»: на известные пленки, продающиеся повсеместно, можно снимать с отклонением экспозиции на несколько (!) единиц и получать приемлемые — для любителя, разумеется, — результаты в мини-лабе. У профессиональных слайдовых пленок диапазон оттенков при безупречной экспозиции значительно шире, может занимать до 4 D, но при неточном замере светового потока часть цветов в светах либо в тенях оказывается безвозвратно утраченной. Но как в случае с негативами, так и с позитивами динамический диапазон плотностей, различаемых сканером, является критически важной характеристикой. Для его измерения авторами данного материала были разработаны две методики, результаты измерений по которым показывают почти одинаковые результаты.

Первая методика — сравнение с эталоном — была подробно описана в КомпьюАрт № 10’2000 при тестировании сканера Umax. Эталонный слайд сканируется на устройстве с точно известным значением динамического диапазона, а затем — на тестируемой модели, с полным диапазоном плотностей, доступных обоим сканерам. Затем по разнице гистограмм линейно вычисляется значения динамического диапазона тестируемого сканера. Поскольку максимальное и минимальное значение оптической плотности — величины логарифмические, но разница между ними — динамический диапазон — вполне линейная, то методика сравнения с эталоном представляется весьма простой. Желательно, чтобы базовый сканер имел лучшие характеристики, чем тестируемый. В нашем случае базовый сканер — «барабанник» Howtek ScanMaser 4500 CosMYK, а тестируемый — Microtek ArtixScan 1100.

Вторая методика основана на тестовом сканировании шкал, с точно промеренными значениями плотностей отрезков. Чем чаще шаг такой шкалы, тем точнее результаты теста. При работе со сканером Microtek ArtixScan 1100 авторы решили подробнее остановиться именно на этой методике тестирования.

Для определения значения минимальной и максимальной воспринимаемой оптической плотности — D_min и D_max — нами сканировалась серая шкала таблицы IT-8 на пленке c промеренными параметрами плотности на всех участках. Поскольку максимальная плотность самого темного участка нашей таблицы составляла всего 2,63 D, рядом мы положили калибровочные шкалы, специально выведенные на фотонаборном автомате с разным временем экспозиции, с маленьким шагом и с более высокой плотностью черного — вплоть до 5,8 D_max. Для измерения значений шкал использовался денситометр BETALOG 150, погрешность которого составляет не более 0,05 D.

При определении максимальной разницы между D_min и D_max область сканирования включала в себя пустой участок планшета, участки с измеренными значениями плотностей и участок, закрытый толстой черной пластмассой, то есть поля полностью прозрачные, непрозрачные и поля с промеренными значениями. Минимальная плотность D_min, или вуаль прозрачного участка таблицы IT-8, составляла 0,095 D, вуаль шкалы с фотонабора — 0,07 D. При сканировании в программе Microtek ScanWizard были выставлены такие настройки, чтобы сканер захватывал максимальное число оптических плотностей. Надо отметить, что программа Microtek ScanWizard, судя по ее гистограмме динамического диапазона, способна работать со сканерами с максимальной плотностью до 4 D_max, что превышает даже максимальную паспортную плотность модели Microtek ArtixScan 1100.

Результаты теста выявили следующие показатели. Сканер Microtek ArtixScan 1100 легко и очень точно различал минимальную плотность у шкал со значениями, 0,095 D и 0,07 D. Также очень точно определялось значение всех участков с плотностью до 2,4 D. Для участков с более высокой плотностью до 3,7 D программа, несмотря на все ухищрения и перетасовки плотных и светлых шкал, занижала значения плотности и в случае с участком 3,7 D показывала максимальное значение 3,07 D, но при этом все же отличала его от участка 3,47 D (2,95 D на сканере). А значения участков с более высокой плотностью... пропорционально занижала! То есть при значении 3,07 D для реальных 3,7 D реальное 4,8 равнялось 2,9, а реальное 5,02 — 2,7 на сканере. Столь странный алгоритм программы сканирования, несмотря на все установки без коррекции и сканировании полного диапазона плотностей, так и не позволил нам точно и достоверно измерить динамический диапазон за один раз. Причиной тому, возможно, уже упоминаемая технология EDIT. При многократном сканировании различных по плотности шкал удалось лишь установить, что сканер действительно различает плотности до 3,7 D и даже может различить плотность вуали 0,07 D от плотности прозрачных участков при наличии в области сканирования участка с максимальной плотностью не более 3,7 D (рис. 1), но при этом показывает неточное значение максимальной плотности, как 3,07 D. А при наличии более плотных или непрозрачных участков программа начинает путаться и показывать совершенно неправильные значения.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что сканер Microtek ArtixScan 1100 действительно различает максимальную оптическую плотность 3,7 D, при этом динамический диапазон его приближается к 3,7 D. Но для того чтобы добиться такого высокого диапазона, необходимо сканировать только информативную область изображения, без включения непрозрачных рамок и полностью прозрачных областей, а детали слайда не должны содержать в тенях участки более плотные — во избежание их неверной интерпретации программой.

Результаты теста однозначно показали, что производитель не обманул надежд покупателя сканера Microtek ArtixScan 1100. D_max действительно равен 3,7 D, а динамический диапазон вплотную приближается к этой цифре. И все вышесказанное должно лишь свидетельствовать о том, что можно и чего нельзя ожидать от сканера с максимальной оптической плотностью 3,7 D. Для сравнения и одновременно для подчеркивания достоинств сканера Microtek ArtixScan 1100 можно отметить, что уже приводимый для сравнения сканер Umax PowerLook 1100 имел реальный динамический диапазон 2,47 D при паспортном D_max=3,4.

Аналитические тесты

Для оценки фактической разрешающей способности сканера мы использовали метод, разработанный с учетом специфики цифровых устройств и базирующийся на функции модуляционной передачи (modulation transfer function, или MTF). Рассмотрим вкратце его суть.

Согласно теореме Найквиста, максимальная воспроизводимая частота для любого цифрового устройства составляет половину частоты дискретизации (как уже было сказано выше, в данном случае эквивалентом частоты дискретизации является оптическое разрешение). Это означает, что сканер с оптическим разрешением 600 ppi, изготовленный по идеальной технологии, может воспроизвести не более 300 пар чередующихся черных и белых линий на дюйм³ (line pairs per inch, сокращенно lppi). Значение MTF измеряется для конкретной частоты и может принимать значения в интервале от 0 до 1 (например, 0,56 при 120 lppi). MTF — величина безразмерная и может быть использована для сравнения различных моделей сканеров при условии идентичности параметров сканирования. Чем она больше, тем лучше оптическая система сканера и тем выше его фактическое разрешение.

Для вычисления значений MTF выполнялись следующие действия. Сначала были отсканированы два образца штриховки: один с низкой, а другой — с высокой плотностью штрихов, отсутствие клиппинга контролировалось при помощи гистограммы. Первый фрагмент является базовым. Чтобы избежать интерференционных явлений, значение lppi фрагмента с высокой плотностью штрихов, используемого в тестах, не должно быть близко или кратно оптическому разрешению устройства. Затем по гистограммам фрагментов для каждого из цветовых каналов были определены минимальные и максимальные значения уровней. Величина MTF для конкретного цветового канала вычислялась путем деления разницы между максимальным и минимальным уровнями фрагмента с высокой плотностью штриховки на разницу между максимальным и минимальным уровнями базового фрагмента. Следует отметить, что в силу физиологических особенностей зрительного аппарата человека, наиболее значимой является величина MTF зеленого канала. В качестве базового использовался фрагмент с частотой 30 lppi, а значения MTF измерялись для полей с частотами 140 и 180 lppi. Сканирование производилось в 24-битном цвете без какой-либо коррекции c максимальным оптическим разрешением. Тест повторялся дважды — с горизонтальным и вертикальным⁴ расположением таблицы на планшете сканера; соответственно были получены величины MTF по осям X и Y. В качестве измерительного инструмента использовался пакет Adobe Photoshop 5.5 (Image|Histogram).

Результаты оценочных и расчетных значений MTF с горизонтальным и вертикальным расположением таблицы Applied Image представлены в таблице.

Уровень случайного и регулярного шума даже в темных областях сканированных изображений оказался невысоким. Судя по всему, хорошие результаты по этим показателям обеспечиваются большим динамическим диапазоном устройства.

Следует отметить высокую стабильность излучения источника света — отклонение яркостной составляющей было 0,31 для горизонтальной оси и 0,30 — для вертикальной.   Немного разочаровали тесты на совмещение цветовых каналов — если результаты для пары «красный-зеленый», равные 1,2 и 1,4 пиксела (по осям X и Y соответственно), можно интерпретировать как удовлетворительные, то расхождение по парам «зеленый-голубой» и «красный-голубой» (составившее 2,0 и 2,4 пиксела) на наш взгляд, непростительно для сканера профессионального класса.

Заключение

По итогам проведенных тестов и некоторого опыта, приобретенного за время эксплуатации Microtek ArtixScan 1100, можно с уверенностью сказать, что по своим характеристикам и потребительским качествам эта модель вполне оправдывает свою цену и может успешно конкурировать с более дорогими изделиями других производителей, а наличие в комплекте поставки калибровочных таблиц и профессионального программного обеспечения гарантирует высокую верность цветопередачи на протяжении всего срока эксплуатации.

КомпьюАрт 3'2001