Computerhardware: Scanner

Scanner

Der Name kommt vom englischen „to scan“ = abtasten. Ein Dokument wird von Sensoren abgetastet, die Daten werden digitalisiert und an den PC gesendet. Dieser kann ein Abbild des Dokuments speichern und auf den Bildschirm zeigen.

Die meistverkauften Scanner sind Flachbettscanner für Dokumente in Größe DIN A4. Sie arbeiten nicht anders wie Kopierer. Die Vorlage wird mit der zu erfassenden Seite nach unten auf eine Glasplatte gelegt. Ein Deckel wird darüber geklappt, damit die Vorlage angepresst wird und damit das Ergebnis nicht durch Nebenlicht verfälscht wird. Dann wandert eine Sensorzeile unter der Glasplatte langsam und gleichmäßig unter dem Dokument hindurch. Eine Lichtquelle beleuchtet die Vorlage und das reflektierte Licht wird über eine Stablinse an Sensoren geleitet. Die gemessene Helligkeit wird Pixel für Pixel digitalisiert.

Für farbige Scans benötigt man drei parallele Sensorzeilen mit vorgesetztem Farbfiltern. Billigere Geräte kommen mit einer Sensorzeile aus, müssen aber die Vorlage in drei Durchläufen scannen.

Es gibt jede Menge Spezialausführungen: Scanner für Dias, für Bücher, mit Stapeleinzug und Durchlichtscanner.

Bei den Fotosensoren gibt es drei Verfahren.

Ein Laserstrahl wird über ein kompliziertes Spiegelsystem Zeile für Zeile über jeden Punkt der Vorlage geführt. Das reflektierte Licht wird ausgewertet. Die Qualität ist hervorragend, aber für private Anwender viel zu teuer in Anschaffung und Wartung.
CCD-Sensoren (Charge-Coupled-Device) bestehen aus einer großen Menge lichtempfindlicher Fotodioden. In Faxgeräten und Scannern sind sie in Papierbreite in einer Linie angeordnet (Zeilensensoren). In großer Zahl im Rechteck angeordnet (Flächensensoren) werden sie für digitale Foto- und Videokameras verwendet.
CIS (Contact Image Sensor) benötigt nahezu direkten Kontakt zur Vorlage – daher die Namensgebung. Contact Image Sensoren bestehen aus einigen tausend lichtempfindliche Punkte in einer Reihe. Über jedem dieser Punkte befindet sich eine winzige Kunststofflinse. Zur Beleuchtung der Vorlage sind neben den Sensoren LEDs angebracht, für Farbscans in den Grundfarben Rot, Grün und Blau. CIS-Scanner sind preiswert, ermöglichen eine geringe Bauhöhe und benötigen wenig Strom. Dadurch wurde die Fertigung von Scannern möglich, die mit dem Strom aus einem USB-Anschluss auskommen.

CIS-Sensoren, wie sie in fast allen Multifunktionsgeräten und preiswerten Scannern verwendet werden, haben eine geringe Schärfentiefe. Das bedeutet: Die Abbildung wird unscharf, wenn die Vorlage nicht ganz flach aufliegt. Zeitschriften und vor allem Bücher werden deshalb am Rand unscharf. CCD-Sensoren haben durch ihre Bauart eine hohe Tiefenschärfe, sie werden aber nur in hochwertigen Scannern (etwa ab einem Kaufpreis von 150 Euro) eingebaut. Damit gelingt auch das Scannen von Diapositiven.

Quellen