Офисный сканер EPSON GT-15000: гость с планеты Xenon

Вначале октября прошлого года компания EPSON анонсировала выход нового крупноформатного сканера GT-15000, ориентированного на офисную работу. Главные черты сканера, на которые обращает внимание производитель, заключаются в его скоростных качествах, возможности работы в корпоративной сети, большой области сканирования и высокой функциональности. Компания представила новый сканер для рабочих групп, позаботившись о соответствующей программной поддержке.
В сканере использован ряд фирменных технологий компании, таких как ColorTrue и Micro Step Drive, зарекомендовавших себя в сканерах линейки Perfection. Технология ColorTrue Imaging System оптимизирует работу высококачественной оптической системы и аппаратной начинки за счет использования алгоритмов обработки изображений. Это позволяет достичь высокой точности цветопередачи и уменьшить влияние шумовых составляющих при оцифровке изображения. Замечу, что для сканера EPSON Perfection 3200 компания разработала и использовала более совершенную технологию ColorTrue II, что позволило сканеру класса SOHO даже сравниться с профессиональными моделями. Однако EPSON GT-15000 ориентирован больше для оцифровки многостраничных текстовых документов, нежели для фотографий. Может быть, поэтому основные акценты инженеров компании пришлись на увеличение быстродействия аппарата. Я выделил следующие семь путей повышения быстродействия, реализованные в EPSON GT-15000:
применение нетрадиционной четырехлинейной CCD-матрицы;
использование безртутной ксеноновой лампы (как следствие – нулевые временные затраты на разогрев лампы);
система автоматического определения границ оригинала;
возможность оцифровки изображений без предварительного сканирования;
сканирование двух листов А4 за один проход;
возможность применения устройства автоматической подачи документов;
использование высокоскоростных интерфейсов передачи данных
Как видим, инноваций достаточно много, и все они, без сомнения, интересны. Чуть ниже я постараюсь более подробно остановиться на каждой из них. А пока, для начала, давайте ознакомимся с техническими характеристиками EPSON GT-15000:


Комплект поставки GT-15000 не балует какими-либо бонусными дополнениями, и выглядит вполне стандартно.

Комплект поставки:
сканер;
силовой шнур;
USB-шнур;
руководство по установке;
компакт-диск Scanner Software;
компакт-диск Adobe Elements 2.0
Помимо основной программы сканирования компакт-диск Scanner Software включает следующие дополнительные пакеты:
ScanSoft PaperPort Deluxe 8.0;
ABBYY FineReader 5.0 Sprint Plus OCR;
Adobe Acrobat ReaderВнешний вид


Сканер выглядит строго и вполне по офисному. Его корпус сделан из двух цельных частей прочной пластмассы. Для предотвращения возможных механических перекосов корпуса, его поддон изобилует многочисленными ребрами жесткости всех направлений. Отверстия в корпусе сканера существуют, но для предотвращения проникновения пыли все они заклеены полосками материи, играющими роль фильтра. Крышка планшета с внешней стороны оформлена вставкой из полупрозрачной пластмассы, которая играет не только декоративную роль, но может служить неким «карманом» для бумаг.


Элементы лицевой панели сканера
На лицевой панели сканера находятся выключатель питания и кнопка быстрого сканирования «Start». Рядом расположены два светодиодных индикатора, которые оповещают о готовности сканера или о возникшей проблеме.
Кнопка «Start» не запускает механизмы сканера, а лишь вызывает окно, в котором отображены возможные направления вывода оцифровки (это может быть, к примеру, EPSON Scan, FineReader, PhotoShop, и пр.). В случае использования сканера в корпоративной сети, кнопку «Start» можно использовать для автоматического сканирования и отправки документа на клиентский компьютер.


Тыльная панель сканера
На тыльной панели сосредоточен ряд интерфейсных разъемов сканера и закрытая транспортным фиксатором электрическая розетка. Левее от интерфейсной секции есть место для FireWire-блока, который не входит в стандартный комплект поставки (вместо него здесь стоит заглушка).


Транспортный фиксатор не только блокирует механику сканера, но и его
электрическую розетку

Любой мало-мальски серьезный сканер оснащается транспортным фиксатором, призванным защитить механизмы аппарата при переноске. EPSON GT-15000 более чем серьезный аппарат, поэтому и требования к надежности всех его элементов гораздо выше обычного. Это касается и транспортного фиксатора: не заметить его нельзя – в закрытом состоянии он блокирует розетку, к которой подключается силовой кабель, тогда как у большинства низкоценовых SOHO-моделей такие фиксаторы размещаются без учета возможности включения сканера с залоченной механикой, что зачастую приводит к повреждению движущих частей.


Вид на интерфейсные разъемы
Т.к. сканер ориентирован для удовлетворения офисных нужд, он подразумевает совместную работу с модулем автоматической подачи листовых оригиналов ADF (Automatic Document Feeder), который, однако, в комплект поставки также не входит. Под такой модуль на тыльной стороне есть четыре крепежных отверстия и соответствующий разъем. Автоподатчик позволяет значительно увеличить быстродействие аппарата, ведь эта дуплексная надстройка способна произвести сканирование пачки листовых документов (до 100 листов) без ущерба качеству, и даже без вмешательства пользователя! Согласитесь, в условиях загруженного офиса без этого не обойтись, однако и цена ADF к GT-15000 составляет порядка $1,300, что в принципе сопоставимо со стоимостью самого сканера.


По периметру планшета сканера нанесена удобная разметка
Нельзя не отметить прекрасно выполненный планшет аппарата. По его периметру нанесена удобная разметка, с указанием границ для стандартных оригиналов. Кроме этого, благодаря пологим скосам к стеклу, извлечение оригиналов с поверхности осуществляется без каких-либо проблем.
Аппаратные особенности
Аппаратная разрешающая способность сканера составляет 600х1200 dpi, при глубине цвета 48 бит. Система элементов протяжного механизма, осуществляющих точное перемещение сканирующей каретки по y-направлению, а также управление шаговым двигателем аппарата построена на базе технологии Micro Step Drive. Каретка скользит вдоль двух направляющих штанг, по которым она протягивается посредством зубчатого ремешка.


Взгляд на планшет сканера


Шаговый двигатель – главный элемент технологии EPSON Micro Step Drive
Сканер оснащен датчиком определения размера оригинала, работающим как при сканировании со стекла, так и в случае использования устройства автоматической подачи документов. Благодаря такой возможности, отпадает необходимость каждый раз выполнять предварительное сканирование, дабы определить область изображения. Такое свойство аппарата призвано снизить время сканирования, что повышает его производительность.
Нельзя не отметить применение в сканере четырехлинейной CCD-матрицы, вместо стандартной RGB. Здесь, в дополнение к трем стандартным цветным линиям матрицы добавлена линия черного канала. Сделано это также для повышения производительности аппарата при сканировании монохромных изображений, но без снижения качества цветопередачи. В конце концов, сканер способен оцифровывать до 16 страниц в минуту в монохромном режиме, и 10 страниц в минуту в цветном (при параметрах letter size, 300 dpi, draft mode). Согласитесь, с такими скоростями EPSON GT-15000 будет хорош даже в чрезвычайно загруженном офисе. В виду того, что область сканирования достаточно большая, аппарат может за один проход оцифровать двухстраничный разворот или два листа А4. Тем самым скорость сканирования многостраничных документов уменьшается в два раза. Аппарат оцифровывает штриховые рисунки со скоростью 1.3 мс/лин, а полноцветные и полутоновые серые изображения со скоростью 3.8 мс/лин.
Другой путь к повышению производительности сканера – использование источника света с «нулевым прогревом», коим и оснащен EPSON GT-15000. В следующей главе я подробно остановлюсь на этом интересном элементе аппаратной начинки сканера. Итак…
Ксеноновая лампа
Применение в EPSON GT-15000 ксеноновой лампы вместо традиционной ртутной лампы дает ему ряд преимуществ, главным из которых является нулевое время разогрева. Именно благодаря ксеноновой лампе, не нуждающейся во временных затратах на предварительный прогрев, EPSON GT-15000 готов к работе практически сразу же после включения. Замечу, что время разогрева (warm up time) ртутной лампы, а именно она является наиболее распространенной для сканеров категории SOHO, необходимо для перевода ртути из жидкого состояния в газообразное. Давайте взглянем на устройство и принцип работы ксеноновой лампы.


Схематическое представление ксеноновой лампы
Ксеноновая лампа состоит из следующих функциональных элементов:
стеклянная колба (Glass) с газом ксеноном (Xenon Gas);
внутреннее фосфорное покрытие (Internal Phosphor Coating);
электроды лампы (Anode & Cathode);
барьерный слой (Barrier Layer)


Трансформация ультрафиолетового излучения в видимый свет
На вышеприведенном рисунке показан цикл трансформации ультрафиолетового излучения, получаемого вследствие газового разряда, в спектр видимого света.

Пояснения к рисунку:
Electron – электроны с высоким (High) и нормальным (Normal) энергетическим уровнем;
Phosphor Atom Nucleus — атомное ядро фосфора;
Phosphor Coating – фосфорное покрытие;
Ultraviolet (UV) Photons – фотоны ультрафиолетового спектра излучения;
Visible Light Photon – фотон видимого спектра излучения (в стандартном понимании – ни что иное, как свет).
Устройство ксеноновой лампы принципиально не отличается от ртутной, за исключением разве что рабочего газа (пары ртути в одном случае и ксенон в другом). Колба заполнена чистым ксеноном при сравнительно небольшом давлении — в отличие от привычных уже автомобильных ксеноновых ламп высокого давления. При включении лампы между ее электродами зажигается дуговой разряд, газ в котором начинает светиться в ультрафиолетовом диапазоне (длина волны данного вида излучения составляет порядка ~170 nm). Стенки колбы изнутри покрыты люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение в видимое со спектром, близким к солнечному. При поглощении атомом люминофора фотона УФ-излучения одна часть его энергии переходит в тепло, а другая приводит к возбуждению атома — то есть переходу на более высокую орбиту одного из электронов его оболочки. Возбужденное состояние нестабильно, поэтому через небольшое время электрон переходит обратно на низкую орбиту, испуская накопленную энергию в виде нового фотона, а так как часть энергии уже ушла в тепло, то и новый фотон имеет энергию меньше поглощенного — иначе говоря, он находится уже не в ультрафиолетовом, а в видимом диапазоне. Конкретный же спектр лампы и ее цветовая температура зависят уже от состава люминофора — в современных лампах для получения нужного спектра могут использоваться даже многослойные люминофоры, каждый из слоев в которых имеет свои характеристики. В ртутных лампах все процессы происходят совершенно аналогично, за исключением лишь одной детали — при комнатной температуре бОльшая часть ртути находится в жидкой, а не в газовой фазе, поэтому по мере разогрева лампы и испарения ртути характеристики лампы будут меняться; ксенон же в обычных условиях целиком газообразен, поэтому лампа готова к работе мгновенно.

Применение в сканерах безртутных флуоресцентных ламп на основе газа ксенона является перспективным направлением. Новый толчок к развитию данная технология получила не так давно, в 1997 году. Замечу, что сфера применения ксеноновых ламп весьма обширна, и одними лишь сканерами не ограничивается. Их небольшая толщина (менее 10 мм), а также длительный срок службы (порядка 100 000 часов) позволяют применять ксеноновые осветители в подложках LCD/TV-экранов, и других устройствах, где нужно обеспечить стабильность свечения при работе в самом широком диапазоне температур окружающей среды (от –30С до 85С). Лучшая стабильность световой температуры – это еще одно преимущество ксеноновых ламп, которым они охотно делятся со сканерами, открывая последним дополнительный путь к повышению качества оцифровки оригиналов.
Программа сканирования


Установка фирменной программы сканирования начинается с выбора языка. Замечу, что среди списка предлагаемых языков отсутствует русский. В случае выбора любого другого европейского языка, если он не соответствует системному, программа установки сразу же завершает свою работу, а процедуру инсталляции пакета ПО приходится выполнять вручную. Полагаю, что этот небольшой недочет будет исправлен в локализованной версии ПО.
Программисты EPSON разработали мощную и универсальную программу сканирования, работающую со всеми современными моделями сканеров компании. Достаточно подробно о ней я рассказывал в статье EPSON Perfection 3200. Для GT-15000 программа практически не претерпела изменений и только дополнилась новым режимом сканирования Office Mode. Общий концептуальный подход EPSON – позволить пользователю самому выбирать режим сканирования, в зависимости от уровня своей подготовки. Таких режимов три:
Office Mode;
Home Mode;
Professional Mode


Три режима сканирования для различной степени
подготовленности пользователя

Office Mode – это самый простой режим сканирования, предназначенный для оцифровки большого объема документов постоянного размера с неизменными параметрами вывода. В таком режиме не требуется каждый раз выполнять операцию предварительного сканирования. Средствами драйвера производится автоматическое определение границ оригинала, что избавляет неподготовленного пользователя вообще производить какие-либо настройки перед сканированием.
Home Mode – более гибкий режим, нежели офисный. Здесь возможностей побольше, а пользователю предлагается автоматический подбор параметров оцифровки оригиналов.
Professional Mode – профессиональный режим, в котором пользователю доступны любые инструменты для ручной цветовой коррекции изображения (кривые, гистограммы, цветовой баланс и пр.).


Режимы Home и Office – это, практически, два автоматических
режима сканирования


Профессиональный режим предоставляет пользователю ряд
тонких настроек перед сканированием

Высокая функциональность программного обеспечения предоставляет пользователю произвести ряд настроек перед сканированием, чтобы достичь желаемого результата. К этому можно отнести возможность множественного выделения зон сканирования (multi-marquee), пакетное сканирование (batch scanning), варьирование яркостью и регулировку теней, тональную коррекцию, автоматическую подстройку уровней, наложение фильтра подавления муара (descreening) и нерезкой маски (un-sharp mask), а также получить информацию о финальном скане в окне предварительного просмотра.


Из особых настроек EPSON GT-15000 можно выделить меню, в котором указывается тип подключения аппарата. При локальном подключении – Local, при использовании в корпоративной сети — Network. В этом случае на процедуру установки сканера придется пригласить системного администратора, который выделит ему права доступа в сети.
Тестирование
Наше сегодняшнее тестирование будет несколько отличаться от предыдущих испытаний сканеров. Для EPSON GT-15000 вы не найдете диаграмму относительного отклонения яркости и нормированных по эталонному скану оценок. Зато тестовые главы дополнены колориметрическими оценками и диаграммой цветового охвата сканера. Причина вовсе не в том, что я хочу упростить методику тестирования сканеров. Дело в следующем. Не так давно наша тестовая лаборатория произвела смену цветовых мишеней IT8/7. Теперь, соответственно, для возобновления тестирования по ранее намеченным главам я буду вынужден выбрать эталонный сканер, дабы нормировать оценки по его показателям.
В связи с переходом на новые мишени, испытания сканеров, оснащенных слайд-адаптерами, а также аппаратов с возможностями сканирования пленок, будут производиться с использованием мишеней KODAK Q60 Color Input Target с типоразмерами 5х7 (R2), 4×5 (E1) и 35 мм (E3A). Это означает, что помимо SOHO-сканеров нижнего ценового диапазона мы намереваемся проводить испытания и профессиональных моделей, предназначенных для оцифровки прозрачных оригиналов, а значит, обладающих широким диапазоном оптических плотностей.
Если раньше мы сравнивали сканеры, опираясь на данные по цветопередаче с цветовой мишени AGFA IT8/7, то теперь в нашем распоряжении материалы компании KODAK. В основном, именно по этой причине, методика тестирования планшетных сканеров будет вскоре пересмотрена и дополнена новыми главами. Соответственно данные по результатам новых тестирований будут неприменимы для сравнения с прошлогодними.
Что ж, после «лирического отступления» давайте теперь вернемся к нашему испытуемому. Тестирование проводилось на компьютере следующей конфигурации:

Конфигурация тестового компьютера:
Процессор – Intel Pentium 4 2.00 ГГц;
Оперативная память – 1 Гбайт DDR;
Системная плата – EPOX 4BDA2+;
Видеокарта – ATI Radeon 7000;
Жесткий диск – IBM DeskStar DTLA307015;
Монитор – Samsung SyncMaster 757NF;
Операционная система – Microsoft Windows XP Professional SP1
Первый этап тестирования давайте посвятим выявлению и подсчету шумового контента сканера. Дело в том, что компания EPSON упомянула о применении в GT-15000 специальной системы снижения шумовых составляющих. Именно поэтому обойти вниманием такое обстоятельство я не мог, и представляю отдельную главу, посвященную оценке влияния случайной и коррелированной форм шума на изображение.

Случайный шум (Random Noise)


Перед вами график, отражающий зависимость величины случайного шума от отражающей способности оригинала. По оси x расположены 24 участка градационной шкалы мишени (она же является яркостной шкалой или шкалой уровней серого – Gray Scale). Первый участок – Dmin – самый яркий участок, последний – Dmax – самый темный. По вертикальным осям графика отложены: слева – значения девиации, справа – подсчитанного коэффициента сигнал-шум (SNR). Методика подсчета шумов, на основе которой я производил подсчет, была подробнейшим образом описана в статье по EPSON Perfection 3200 (интересующиеся могут ознакомиться).
Данный этап выявил высокий коэффициент случайного шума, в особенности для самых ярких участков градационной шкалы. Этот шум хорошо виден даже «невооруженным» глазом на результирующем скане.


Участок мишени, на котором наиболее
существенны девиации

Коррелированный шум (Correlated Noise)

В части исследования коррелированного шума изображения, проявляющегося на скане в виде полосок или узоров, EPSON GT-15000 не смог похвастаться выдающимися результатами. На сканах, оцифрованных с различными разрешениями были видны вертикальные полоски, наличие которых значительно понизило соотношение сигнал-шум (SNR).


Фрагмент скана, на котором видны вертикальные полоски коррелированного
шума (600 dpi, увеличение 300%)

Результаты тестирования EPSON GT-15000 по данному этапу:

Профайлинг

Наверное, самый интересный вопрос, возникающий при выборе сканера – насколько достоверно он передает цвета. В этом плане, оценить величину цветовых отклонений можно только при создании «профиля» сканера (scanner profile). Сама процедура построения цветового профиля сканера достаточно проста, однако требует специальной оснащенности. Здесь требуется цветовая мишень IT8 Target и программное обеспечение для создания профайла.
Порядок проведения данной процедуры следующий. На планшет сканера помещается цветовая мишень. Запускается программа сканирования. В параметрах оцифровки отключается автоматическая коррекция изображения.


Для создания профайла необходимо отключить автоматическую
коррекцию изображения

Далее, файл сохраняется на диске в формате BMP или PNG. После этого запускается программа профайлинга куда и загружается отсканированная цветовая мишень. В программе необходимо точно разместить некий «трафарет» на цветовые участки мишени, проконтролировав чтобы «квадратики» не захватывали соседние плашки.


Цветовая мишень после выбора зон
После того, как разметка нанесена на изображение мишени, можно приступать к следующей фазе профайлинга. Эта фаза подразумевает перевод измеренных значений каждого участка цветовой шкалы мишени в таблицу данных. Необходимо это для того, чтобы полученные табличные данные на следующем этапе подлежали сравнению с данными производителя мишени.


Фрагмент файла данных мишени Kodak Q-60
В этой таблице производитель (в нашем случае Kodak) привел точные цифровые значения всех плашек присутствующих на мишени. Тем самым, мишень предоставляет нам известные значения цветов. Файл с данными о подгружается в программу-профайлер. Ее измерительная часть генерирует в дальнейшем практически подобную таблицу с RGB-значениями для каждого из размеченных участков мишени. На основе этого программа строит профайл сканера, который может быть использован в дальнейшем.


Созданный профиль сканера позволяет оценить его цветовой охват. Именно это вы и видите на приведенном выше рисунке. Цветовое пространство нашего сканера приведено в сравнении со стандартизованным пространством sRGB. Как не трудно заметить, цветовой охват сканера несколько больше, нежели монитора (sRGB). И это условие соблюдается всегда.
Помимо красивого рисунка, отражающего охват цветов данного сканера, программа сообщает нам показатель различия цветов deltaE* (Color Difference). Этот показатель вычисляется по следующим формулам:


где deltaL* — Lightness Difference, deltaC* — Color Difference (результат разницы референсного и текущего сканов), deltaH* — Hue Difference. Таким образом, показатель deltaE* отображает общее несовпадение в цвете, и чем ниже значение данного параметра, тем, соответственно, лучше. Но, конечно, вручную мне считать не пришлось – это за меня сделала программа, поэтому мне остается только привести значение deltaE* для EPSON GT-15000. Итак, по тесту соответствия цветов показатель deltaE* составил 0.37, что свидетельствует о весьма неплохой сбалансированности цветов. Программа подсчитала также максимальный пик разницы цвета, составивший на какой-то определенной плашке мишени 1.88, и минимальный, оказавшийся равным 0.04.
Результат профайлинга сканера хорошо виден на нижеследующем рисунке.


При последующем использовании получившегося профиля со сканером, оцифровка изображений будет производиться с коррекцией, отображенной на графике (на входе – кривая, на выходе – линейная функция).
На этом тестирование модели я считаю законченным, и предлагаю ознакомиться с достоинствами и недостатками, которые я отметил для данного сканера.

Достоинства:
Высокая скорость сканирования;
Широкие возможности подключения;
Большая зона цветового охвата;
Нулевое время прогрева;
Возможность работы в корпоративной сети
Недостатки:
Нелокализованное ПО;
Опциональность FireWire-порта;
Высокая ценаЗаключение
Вот и подошло к завершению наше тестирование, и настало время для подведения итогов. Прежде всего, хочется сказать, что сканер произвел хорошее впечатление. Во-первых, было несколько непривычно осознавать, что сканер готов к работе всегда, и сразу же принимался за оцифровку изображений, не томя длительным прогревом лампы. Таким образом, выбор производителем ксеноновой лампы для офисного сканера более чем оправдан, ввиду чего некоторое увеличение стоимости аппарата за ее счет можно считать обоснованным. Во-вторых, нельзя не отметить высочайшую скорость оцифровки оригиналов, которой сканер обязан многими конструктивными элементами. Это и четырехлинейная CCD-матрица, и ксеноновая лампа, и наличие высокоскоростных интерфейсных портов и многое другое, о чем я говорил выше. Кроме того, если существует необходимость в увеличении производительности, к сканеру всегда можно подсоединить устройство автоматической подачи оригиналов.
Безусловно, сканер хорош для исключительно офисных нужд, да и вряд ли кто-то будет приобретать EPSON GT-15000 для дома, чтобы быстро оцифровать свой семейный фотоальбом. Ну, а посему, невысокое, на сегодняшний день оптическое разрешение (600 dpi), не является недостатком для такого аппарата, главным козырем которого является его высочайшая производительность.

Источник