Даже самое высокое разрешение не сможет дать качественного изображения, если полученные при сканировании цифровые значения неадекватно отражают цвета оригинального изображения. При правильной цветопередаче важную роль играют две характеристики сканера.
Во-первых, это – глубина цвета, т.е. число разрядов, используемых для кодирования цвета каждого оцифрованного пиксела.
Во-вторых, это – динамический диапазон, т.е. диапазон оттенков в оригинале, которые может различить сканер, от абсолютно прозрачного до полностью непрозрачного.
Про глубину цвета
Значительная часть современного программного обеспечения, поставляемого в комплекте со сканером, создает файл с 24-разрядным цветом. Однако внутреннее аналого-цифровое преобразование сканера может задавать значения цветов с количеством разрядов 30, 36 и даже больше. Такая реализация принята потому, что 16 миллионов цветов, доступных при 24 разрядах на пиксел (по 8 разрядов на каждый из основных цветов – красный, зеленый и синий), могут распределяться в изображении неравномерно. Чаще всего теряются оттенки в тенях и на самых светлых участках.
Нельзя забывать, что для любого полупроводникового прибора характерным является наличие шума – исключением не являются и светочувствительные элементы (ПЗС и КДИ). Определенную погрешность в аналоговый сигнал вносят и цепи аналого-цифрового преобразователя.
При очень высокой разрядности, а значит и точности, аналого-цифрового преобразования, достаточно легко «выловить» сигналы, очень похожие на шум. Аппаратные схемы и программные модули могут эту информацию, похожую на шум, просто-напросто, отбросить (отфильтровать). При этом остается достаточно широкий диапазон величин для обработки и сохранения в окончательном 24-разрядном файле. Программными средствами сканеров определяются те 24 бита из, например, 30, которые соответствуют лучшему воспроизведению света и теней. Таким образом, повышение разрядности аналого-цифрового преобразования приводит к «вытягиванию» на выходе сканера глубины цвета до полноценных 24-х бит.
К сожалению, по характеристике цветовой глубины нельзя судить о том, действительно ли все эти биты содержат визуально важную информацию. Значительную роль в качестве конечного изображения играют чувствительность сенсоров и качество аналого-цифровой цепи, а также еще и некоторые другие факторы. Однако, в среднем, можно считать, что чем больше разрядность отсканированного изображения, тем выше качество картинки, хотя по многим заверениям человеческий глаз не «рассчитан» на глубину цвета более 24 бит.
Про динамический диапазон
Эта характеристика крайне редко указывается для сканеров, относящихся к низшему классу, но она очень важна для профессиональной работы с изображениями, и, в первую очередь, при работе с пленками. С характеристикой динамического диапазона неразрывно связана оптическая плотность.
Оптическая плотность - это характеристика оригинала. Вычисляется она как десятичный логарифм отношения света падающего на оригинал к свету отраженному от оригинала (для непрозрачных оригиналов) или прошедшему через оригинал (для слайдов и негативов). Минимально возможное значение оптической плотности 0.0 D – это идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D соответствует предельно черному (непрозрачному) оригиналу. Применительно к сканеру его диапазон оптических плотностей характеризует способность сканера различить близлежащие оттенки (это особенно критично в тенях оригинала). Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от "полной темноты". Все оттенки оригинала "темнее" этой границы сканер не сможет различить. На практике это означает, что "офисный" сканер может потерять все детали, как в тёмных, так и светлых участках даже обычной фотографии, не говоря уже о сканировании слайда и тем более негатива.
Так, например, если сканер имеет динамический диапазон равный 2,5 D, то он сможет адекватно оцифровывать фотографии, но не сможет работать с негативами, имеющими оптическую плотность более 3,0 D, т.е. что сканер не воспримет наиболее темные участки изображения и произведет неполноценное сканирование.
Типичная пленка имеет минимальную плотность около 0,3 (50% прозрачности) и максимальную плотность до 3,3 (99,5% непрозрачности): диапазон составляет около 3,0, хотя диапазон некоторых слайдов достигает значения 3,6. Если слайд имеет максимальную плотность (Dmax) 3,3, а сканер оперирует значениями только до 3,0, то детали цветов плотностью выше 3,0, скорее всего, окажутся черными.
Обычная цветная фотография и печатная продукция имеют динамический диапазон - до 2.5D. Негативы и рентгеновские снимки - 3.0-3.6D.
Недорогие планшетные сканеры имеют динамический диапазон 2.0-2.7D, хорошие 36-битные 3.0-3.3D, новейшие модели - 3.6D. Диапазон оптических плотностей сканера определяется, в первую очередь, качеством, типом и разрядностью АЦП, ПЗС-матрицы и алгоритмом работы контроллера сканера, т.е. встроенным программным обеспечением сканера. Математический предел динамического диапазона для сканера с 30-битным АЦП - 3.0D, а для 36-битного сканера - 3.6D (десятичный логарифм от числа возможных градаций для каждого цвета, которое равно 2 в степени количества разрядов на один цвет).
Стоит понимать, что невозможно с приемлемым качеством отсканировать негатив с помощью обычного 30-разрядного планшетного сканера, даже если к нему и продаётся слайд-модуль. Даже имеющий лучшее в своем классе значение реального динамического диапазона 30-битный сканер позволяет терпимо сканировать цветные слайды - но не надо рассчитывать на приемлемые результаты с художественными чёрно-белыми негативами, снятыми профессиональным фотографом. Для негативов нужен сканер другого класса.
Сравнивать характеристики диапазонов плотностей следует с осторожностью. Не существует стандартных процедур измерения и записи диапазона плотностей. Некоторые производители могут выполнять тесты для измерения реального, практического диапазона. Другие приводят только теоретические пределы для своих сканеров. Нельзя принимать решение о выборе той Ии иной модели только на основе заявленных характеристик – лучше выполнить несколько пробных сканирований.
Следует заметить, что слайд-сканеры с диапазоном плотностей выше 3,4 стоят более 10 000 долларов. Это конечно дорого, но планшетные сканеры со сравнимым диапазоном плотностей, такие, как SelectScan Plus компании Agfa, Topaz компании Linotype-Hell и Smart 340 компании Scitex, стоят более 30 000 долл.
За качество всегда приходится платить немалую цену.
