Двухобъективный планшетно-слайдовый CCD-сканер Microtek ArtixScan 2020

Михаил Сартаков

Комплект поставки

Конструкция

Программное обеспечение для сканирования и калибрации

В работе

Максимальная и минимальная оптические плотности и динамический диапазон

Аналитические тесты

   Фактическая разрешающая способность и значение MTF

   Равномерность и стабильность излучения источника света

   Точность совмещения цветовых каналов

Заключение

Краткие технические характеристики

Технология EDIT

В предыдущем номере КомпьюАрт мы протестировали сканер Microtek ArtixScan 1100 формата A4, прекрасный сканер для издательства. Сегодня на очереди ArtixScan 2020 — профессиональный сканер от Microtek формата A3.

Комплект поставки

В комплект поставки входят: PCI SCSI-адаптер Adaptec AVA-2903B, интерфейсный кабель, стандартный силовой кабель, две кассеты и четыре вкладыша для монтажа прозрачных оригиналов, 10 самоклеящихся виниловых полосок для крепления оригиналов, две калибровочные таблицы Kodak Q-60 (для сканирования в отраженном и проходящем свете), компакт-диск с драйверами и программным обеспечением, дискета с электронной документацией на русском языке, руководство по установке SCSI-адаптера, руководство по установке и эксплуатации сканера, руководство пользователя по программе ScanWizard Pro 6.0 (PC и Mac), руководство пользователя по программе Scanner ICC Profiler (PC и Mac), программа сканирования SilverFast Ai 5.0, лицензионное соглашение и гарантийный талон.

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. Вместе с кассетой в комплект поставки входят пять вкладышей:

• со стеклянной поверхностью, позволяющей монтировать оригиналы произвольного формата;
• четыре отрезка 35-миллиметровой фотопленки длиной до 6 кадров каждый;
• естнадцать 35-миллиметровых слайдов в пластиковых рамках;
• есть слайдов формата 6×9 см;
• четыре 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.

Сбоку корпуса имеется транспортный фиксатор, который необходимо разблокировать перед установкой сканера.

Оптическая система сканера включает не один, как обычно, а два объектива. То есть, при использовании одной и той же CCD-матрицы предусмотрена возможность сканировать с разным оптическим разрешением: 666 ppi — для полного планшета формата A3 и 2000 ppi — для полосы высокого разрешения шириной 101 мм. Процесс переключения объективов и режимов с «отраженки» на пленочный занимает небольшое время и производится полностью автоматически при вызове в программе сканирования одного из четырех режимов.

Программное обеспечение для сканирования и калибрации

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. Приятно отметить, что данная программа сканирования оказалась поистине профессиональной, по удобству и по количеству настроек не уступив неофициально признанному лидеру — программе SilverFast Ai от фирмы LaserSoft-Imaging. При этом интерфейс программы Microtek ScanWizard, по мнению автора статьи, более «дружественный», нежели упомянутого Silverfast’a, также входящего, кстати, в комплект тестируемой модели сканера.

Интерфейс программы ScanWizard Pro выполнен в виде нескольких независимых панелей, что позволяет сконфигурировать его в соответствии с пожеланиями пользователя. Перечисление всех функций данной программы 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).

Настройки 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.

Настройка 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 2020 имеется все необходимое для этого: две калибровочные таблицы Kodak Q-60 для сканирования в отраженном и проходящем свете, а также специальная утилита — Microtek Scaner ICC Profiler (для PC и Mac), позволяющая автоматически генерировать ICC-профиль устройства.

Процедура калибрации сканера предельно проста. Нужно всего-навсего положить на планшет таблицу Kodak Q-60 и вызвать программу Microtek Scaner ICC Profiler (рис. 1). Затем выбираем в программе режим на отражение или на просвет, находим нужный файл промеренных значений таблицы, в сравнении с которыми и будет выстроен профиль отклонений. Запускаем профилирование. В окне сканирования выделяем по трем углам необходимую область таблицы (рис. 2) и сохраняем результаты работы в файл профиля. Останется только указать программе Microtek ScanWizard Pro 6.0 использовать этот профиль.

В процессе калибровки был обнаружен существенный недочет: входящие в комплект поставки таблицы Kodak Q-60 имели маркировку 2000:04, а самый свежий файл промеренных значений — 1999:06. Обычно с таблицами калибровки прилагается дискета с промеренными значениями конкретной партии таблиц, но в нашем случае ее не оказалось. А процедура калибровки по одной таблице с файлом промеренных значений другой представляется бессмысленной: это как по дюпон-хромалину калибровать монитор, ожидая улучшения качества цветопередачи в офсетной печати, а не в изготовлении цветопробы. Отметим, что, связавшись с продавцом сканера, любезно предоставившим модель Microtek ArtixScan 2020 для тестирования, мы сразу же получили требуемые файлы.

Процедура калибрации в программе Silverfast Ai 5.0 очень похожа на описанную. Выполняется она прямо из основного окна сканирования. Для того чтобы кнопка запуска калибрации появилась в панели Silverfast Ai, нужно установить в настройках использование профиля и перезапустить программу.

В работе

Чтобы выяснить, каков ArtixScan 2020 в деле были проведены необходимые тесты. Во время испытаний сканер был подключен к компьютеру Mac, имеющему следующую конфигурацию:

• процессор — PowerPC G4 400 МГц;
• видеокарта — ATI Rage 128 Pro 16 Мбайт;
• жесткий диск — Ultra ATA-66 WDC 18 Гбайт, объем свободного дискового пространства на момент тестирования — 3 Гбайт;
• DVD-ROM;
• объем оперативной памяти — 512 Мбайт;
• операционная система — Mac OS 9.02

Был использован монитор Mitsubishi Diamond Pro 1010e с диагональю экрана 21 дюйм, видеорежим — 1600×1200×32 бит при частоте вертикальной развертки 85 Гц.

Все тесты проводились из «родной» программы сканирования Microtek ScanWizard Pro 6.0, превосходящей по качеству и удобству настроек программу Silverfast Ai 5.0, что само по себе неудивительно: фирма Microtek первая изобрела и запустила в производство доступный по цене планшетный сканер с CCD-матрицей и первая написала полноценное программное обеспечение для сканирования.

Сначала производились тесты на скорость сканирования. Время предварительного сканирования полного планшета в отраженном свете составило 35 с, а в проходящем  — 1 мин 5 с. На сканирование полутонового полиграфического изображения с листа формата А3 в режимах RGB и Lab с разрешением 300 ppi и включенной функцией descreen было затрачено 4 мин 40 с, без descreen — 2 мин 25 с. Функция подавления муара при сканировании оригиналов, отпечатанных типографским способом, дала хороший результат. Время сканирования цветной фотографии формата 10×15 см в режиме RGB с разрешением 600 ppi составило 1 мин 50 с при горизонтальном расположении и 2 мин 10 с — при вертикальном.

Затем производилось сканирование кадров 35-миллиметровой фотопленки с разрешением 666, 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) с разрешением 1000 ppi заняло 1 мин 55 с.

За то время, что проводилось тестирование, профессиональный сканер Microtek ArtixScan 2020 оставил самые положительные впечатления от своей работы. Пользуясь представившимся случаем, мы не только измеряли, вычисляли и записывали разные показатели его работы, но и успели использовать по назначению — для оцифровки различных изображений для печати, то есть вовсю сканировали на прекрасном сканере изображения для текущих работ. При полной удовлетворенности качеством и удобством сканирования некоторое разочарование вызвало лишь отсутствие в комплекте рамок для сканирования вполне стандартных слайдов размером 6×6 см. При монтаже этих слайдов в рамки 6×9 см неизбежно имело место провисание одного края слайда, что ухудшало фокусировку. Думается, что таких копеечных вещей, как пластмассовые рамки, в профессиональной модели сканера должно быть больше. И было бы здорово, если бы существовала рамка с произвольно изменяемыми размерами, так как монтаж на стекло занимает больше времени, чем установка оригинала в рамку.

Максимальная и минимальная оптические плотности и динамический диапазон

Чтобы проверить правдивость паспортных данных сканера и вычислить не указанные*, были неоднократно промерены значения распознаваемых оптических плотностей. Измерение динамического диапазона сканера, предназначенного сканировать не только «отраженку», но также негативы и слайды, представляется крайне важным. Нами были разработаны две методики, результаты измерений по которым хорошо согласуются.

В предыдущем номере КомпьюАрт при тестировании младшей модели профессионального сканера Microtek ArtixScan 1100 формата A4 была подробно описана методика сканирования шкал с точно промеренными значениями плотностей. Проводя тестовое сканирование на Microtek ArtixScan 2020, мы испытали полное «дежавю». Снова те же показатели по тем же шкалам, снова из-за влияния технологии EDIT — сканирования напрямую с эмульсионного слоя — значения участков с плотностью более 3,7 D_max сканер пропорционально занижал. Также было установлено, что сканер действительно имеет заявленную производителем максимальную оптическую плотность 3,7 D_max, а динамический диапазон вплотную приближается к этой цифре. Снова при нижнем пороге чувствительности D_min=0,05 сканер хорошо отличал плотность вуали пленки 0,07 D от полностью прозрачных участков.

Для иллюстрации приведенных цифр и дабы не утомлять заинтересованного читателя повторами, которых и так много в этой статье, обратимся ко второй методике вычисления динамического диапазона — сравнению с эталоном. Эталонный слайд сканируется на базовом устройстве с точно известным значением динамического диапазона, а затем — на тестируемой модели, с полным диапазоном плотностей, доступных обоим сканерам. Желательно, чтобы базовый сканер имел лучшие характеристики, чем тестируемый. В нашем случае базовый сканер — «барабанник» Howtek ScanMaser 4500 CosMYK, а тестируемый — Microtek ArtixScan 2020. Затем по разнице гистограмм линейно вычисляется значение динамического диапазона тестируемого сканера.

Однако в случае с использованием технологии EDIT, примененной в сканере Microtek ArtixScan 2020, все оказалось не так просто и линейно. Если обычный сканер просто «зарезает» недоступные ему плотности, то сканер с технологией EDIT, как оказалось, суммирует недоступные ему, но неверно интерпретированные плотности, что хорошо видно по всплескам гистограммы на рис. 4. Попробуем проиллюстрировать на конкретном примере, что происходит, если сканер с динамическим диапазоном 3,7 D и технологией EDIT сканирует слайд с диапазоном 4 D. Для этого нами был использован слайд, проэкспонированный в экстремальных условиях: в темном средневековом замке напротив окна, в которое заглядывает полуденное кипрское солнце. Нет нужды говорить, что на обычной негативной пленке с малой фотографической широтой сделать такой снимок вообще не удастся. А что же можно «вытянуть» из слайда при компьютерной обработке? Как-то один редактор приписал к моему материалу о сканерах в книге «Домашний компьютер для всех», что динамический диапазон сканера можно сравнить с возможностью видеть и различать полутона в почти полной темноте. Добавлю, что не просто в темноте, но в темноте в слепящем свете фар дальнего света. На рис. 3 и 4 представлены изображения без какой-либо коррекции со сканеров Howtek и Microtek ArtixScan 2020 и их гистограммы.

Прежде чем перейти к корректировке этих слайдов, хотелось бы высказать одно соображение. Заслуженный лидер в производстве CCD-сканеров — компания Microtek — изначально ориентировалась на производство доступных по цене моделей, конкурируя с чрезвычайно дорогими барабанными сканерами на основе фотоэлектронного умножителя. Однако на сегодняшний день «барабанник» Howtek ScanMaster 4500 — «пенсионер» настольного препресса продается за ту же, если не меньшую цену, что и тестируемый Microtek ArtixScan 2020. Причем область сканирования прозрачных оригиналов обоих сканеров примерно одинакова, а оптическое разрешение Howtek вдвое больше — 4000 ppi. Попробуем визуально оценить два скана после коррекции. Чтобы не возникло подозрения, что корректировка сделана не так, как описано, файлы рис. 3 и 4 будут выложены вместе с выходом журнала на сайт http://www.bookdesign.formoza.ru/, чтобы любой мог поэкспериментировать и «вытянуть» максимально возможное качество из сложного слайда.

Снимок был сделан на профессиональную пленку FujiAstia зеркальной камерой Nikon F-60* со встроенной вспышкой при фокусном расстоянии объектива — 40 мм. Сканирование производилось на обоих сканерах в режиме RGB с глубиной 8 бит на канал, с разрешением 1000 ppi, без какой-либо коррекции. В сканере Microtek ArtixScan 2020 слайд был помещен в стандартную рамку без стекла, в сканере Howtek — смонтирован с гелем на барабан с помощью специального скотча. Все манипуляции над слайдами проводились на одном компьютере, в программе Adobe Photoshop 5.5, с одними и теми же настройками цветоделения. Перевод из цветовой модели RGB в CMYK был осуществлен на самом последнем этапе — перед сдачей на верстку.

По гистограмме на рис. 5 и 6 хорошо видно, что часть изображения в нейтральных тонах не несет никакой полезной информации, кроме сетки внизу окна и верхушек деревьев, однако занимает почти половину «пустых» байтов файла. Для исключения неинформативной области изображения в Photoshop прибегнем к маскированию. Любым из нескольких возможных способов выделим четырехугольный проем окна вместе с переплетом рамы. Пусть окно так и останется как есть. Инвертируем выделение. Гистограмма выделенной области без включения окна представлена на рис. 7 и 8. Смело «зарезаем» отсутствующие тона, немного «задираем» контраст кривыми. На рис. 9 и 10 представлены результаты нехитрых манипуляций, позволяющие визуально оценить возможности как профессиональной слайдовой пленки, так и обоих сканеров. Причем, применительно к сканеру Microtek ArtixScan 2020, результат, представленный на рис. 10, очень хорош. Плохо освещенные слабой встроенной вспышкой люди в глубине кадра выглядят так, как и должны выглядеть на скане устройства с CCD-матрицей. Различия между рис. 9 и 10 однозначно демонстрируют принципиальное отличие сканеров с фотоэлектронным умножителем от сканеров с CCD-матрицей, причем даже CCD-сканеров значительно более дорогих и «навороченных», нежели тестируемая модель — Microtek ArtixScan 2020.

Для визуальной оценки цветопередачи на базовом и тестируемом сканерах без применения профильного файла был отсканирован слайд, сделанный не в экстремальных, а в благоприятных условиях, — полуденный вид на Средиземное море с амфитеатра Куриум на Кипре. По рис. 11 и 12 можно визуально оценить цветопередачу и особенности гистограммы. Сканы со слайдов не подвергались никакой коррекции, кроме «зарезания» отсутствующих оттенков по гистограмме в светах и тенях на сканерах, и были поделены в Photoshop с одинаковыми установками CMYK.

Обидно, что среди множества моделей сканеров фирмы Microtek — признанного лидера в их производстве — пока нет ни одной модели барабанного сканера. От некоторых специалистов допечатной подготовки и недобросовестных продавцов сканеров нередко можно услышать ложное утверждение о том, что дорогие CCD-сканеры превосходят сканеры с фотоэлектронным умножителем в том же ценовом диапазоне. Рис. 11 и 12 подтверждают распространенную точку зрения на ПЗС- и ФЭУ-сканеры, а рис. 9 и 10 — опровергают. При этом подчеркнем, что модель Microtek ArtixScan 2020 однозначно превосходит некоторые известные нам более дорогие CCD-сканеры с заявленной максимальной оптической плотностью 3,7 D_max и даже выше.

Аналитические тесты

Фактическая разрешающая способность и значение MTF

Оценка разрешающей способности цифровых устройств базируется на функции модуляционной передачи (Modulation Transfer Function, MTF). Максимально воспроизводимая частота для сканера составляет половину частоты дискретизации, эквивалентной оптическому разрешению. Сканер с разрешением 1200 ppi, изготовленный по идеальной технологии, может воспроизвести не более 600 чередующихся черных и белых линий на дюйм (line pairs per inch, lppi). Во избежание интерференционных явлений значение lppi фрагмента с высокой плотностью штрихов не должно быть близко или кратно оптическому разрешению сканера. Чем выше величина MTF, тем лучше оптическая система сканера и выше его фактическая разрешающая способность. Значение MTF лежит в пределах от 0 до 1. Для его вычисления в конкретном цветовом канале необходимо разделить разницу между максимальным и минимальным уровнями фрагмента с высокой плотностью штриховки на разницу между уровнями базового фрагмента. В качестве измерительного инструмента уровней использовался пакет Adobe Photoshop 5.5 (Image/Histogram). Тест проводился с вертикальным и горизонтальным расположениями на сканере таблицы Applied Image. В качестве базового фрагмента использовался квадрат с частотой линий 30 lppi, а значения MTF измерялись для полей с частотами 140 и 180 lppi.

Результаты расчетных значений MTF с горизонтальным и вертикальным расположениями Applied Image представлены в таблице. В идеале значение MTF должно стремиться к единице. Из приведенных цифр видно, что сканер Microtek ArtixScan 2020 обладает хорошей фактической разрешающей способностью, что не удивительно для сканера профессионального класса.

Если в аналоговых устройствах и носителях фактическая разрешающая способность может быть измерена точно, то для тестирования цифровых устройств приходится опираться на косвенную характеристику, так сказать, качества разрешающей способности CCD-матрицы. Значение MTF как важная характеристика оптической системы сканера может быть использовано для сравнения разных схожих устройств. Поскольку производители не часто публикуют сведения о функции модуляционной передачи своих устройств, думается, описанная методика будет полезна покупателю.

Равномерность и стабильность излучения источника света

Для определения характеристик лампы сканера Microtek ArtixScan 2020 сканировалась однородная серая полоса таблицы Applied Image, затем вычислялось максимальное отклонение яркости по трем точкам шкалы. При горизонтальном расположении шкалы определялась равномерность, а при вертикальном — стабильность излучения лампы.

Уровень случайного и регулярного шума даже в темных областях сканированных изображений оказался невысоким. Хорошие результаты по этим показателям были обусловлены большим динамическим диапазоном устройства.

Следует отметить высокую стабильность излучения источника света — отклонение яркостной составляющей было 0,30 для горизонтальной оси и 0,29 — для вертикальной.

Точность совмещения цветовых каналов

Точность совмещения определяется по следующей методике: сканируется небольшой участок заштрихованной области в 24-битном цвете с максимальным оптическим разрешением сканера, изображение увеличивается в 10 раз (билинейная интерполяция), а затем попарно вычитаются один цветовой канал из другого (Image\Calculations…, процедура Subtract, Offset = 128). Для полученных альфа-каналов в levels’ах увеличивается контраст. На неоднородном сером фоне становятся отчетливо видны темные и светлые линии, толщина которых в пикселах равна 10-кратной величине несовмещения.

Тесты на совмещение цветовых каналов сканера Microtek ArtixScan 2020 показали удовлетворительные результаты: самое большое отклонение, равное двум пикселам, были измерено для пары цветовых каналов «красный-зеленый» по горизонтальной оси. Отклонения в других парах каналов по обеим осям были существенно меньше.

Заключение

По итогам проведенных тестов и на основе некоторого опыта, приобретенного за время тестирования и эксплуатации уже второго на счету КомпьюАрт сканера от компании Microtek — ArtixScan 2020, можно с уверенностью сказать, что по своим характеристикам и потребительским качествам эта профессиональная модель вполне оправдывает свою высокую цену и даже может успешно конкурировать с более дорогими изделиями других производителей, а наличие в комплекте поставки калибровочных таблиц и профессионального программного обеспечения гарантирует высокую точность цветопередачи и удобство в работе на протяжении всего срока эксплуатации. Результаты оценки динамического диапазона показывают, что можно и чего нельзя ожидать от сканера, обладающего высочайшим для подобного класса CCD-устройств — и вообще среди сканеров-конкурентов — диапазоном различимых плотностей — 3,7 D.

КомпьюАрт 4'2001