Зачем нужна белая полоска в сканере. Принцип работы системы автоматической калибровки сканера.

АлексейТеория и ликбез
Мы продолжаем серию публикаций «общеобразовательных» статей о принципах работы различных компонентов принтеров и МФУ. В этой статье речь пойдет о системе автоматической калибровки сканера.
Основным элементом сканеров современных МФУ является сканирующая линейка CCD (Couple Charge Device, Прибор с Зарядовой Связью, ПЗС). Соответственно, именно принципы работы приборов с зарядовой связью желательно знать, чтобы понимать, откуда «растут ноги» проблем, возникающих в сканерах.
Отметим, что в настоящее время в сканерах МФУ все чаще встречается «контактный датчик  изображения» (Contact Image Sensor, CIS), в основе которого лежит тот же самый принцип зарядовой связи. Грубо говоря, CIS это модуль, который в котором  объединены: сканирующая линейка CCD с длиной, равной размеру сканируемого изображения; линейка короткофокусных линз, которая заменяет систему зеркал и линз; и лампа экспозиции, роль которой зачастую выполняет линейка  светодиодов.

Теория работы приборов с зарядовой связью хорошо описана в статье на сайте StartCopy.net, поэтому повторять ее здесь не будем, но рекомендуем прочесть.

Основные тезисы, вытекающие из теории:

На текущем этапе развития технологий сканирующая линейка в любом сканере имеет отличия чувствительности отдельных пикселов. Это неизбежно.

Если не предпринимать никаких мер по коррекции отличий чувствительности пикселов, то сканируемое изображение обязательно будет «полосатым». Поэтому система автоматической калибровки используется во всех сканерах. Наиболее распространенные термины для обозначения этой системы – AGC (Auto Gain Control, Автоматическая регулировка уровня) и Shading Correction (Теневая коррекция).

Наличие системы автоматической калибровки, помимо решения основной задачи коррекции разной чувствительности пикселов, решает и другие задачи:

  • Не нужно управлять яркостью свечения лампы экспозиции. В определенном диапазоне система может компенсировать избыточно или недостаточно яркий свет лампы. Соответственно, упрощается схема управления лампой, а такое понятие как «регулировка яркости лампы экспозиции», которое в аналоговых машинах было одним из ключевых, становится ненужным и заменяется на цифровую обработку выходного сигнала сканера.
  • Не нужно иметь лампу с равномерной яркостью по всей длине. Система может компенсировать разницу яркости точно так же, как и разницу чувствительности пикселов. Это позволяет использовать линейку светодиодов в качестве лампы.
  • Система может компенсировать старение лампы, и даже пыль на зеркалах. До определенного предела, разумеется

Все, вроде бы, красиво и волшебно, но есть «слабое звено» – для правильной работы системы автоматической калибровки сканера необходима эталонная белая полоса с одинаковой белизной по всей своей длине. А в реальных условиях эксплуатации эта полоса местами загрязняется и теряет свою белизну. Это приводит к тому, что для пикселей линейки CCD, на которые проецируется уже совсем не белый участок калибровочной полосы, система выставляет избыточную коррекцию – изображение осветляется.

Практические аспекты, связанные со сканером:

Если вы чистите оптику сканера, то не забывайте почистить и белую калибровочную полоску. Она играет очень важную роль в работоспособности системы калибровки.

Типичное положение белой полосы

Несмотря на то, что система автоматической калибровки способна компенсировать загрязнение зеркал и линз, их тоже нужно тщательно чистить :). Как минимум, чтобы значения коррекции не выходили за диапазон, в котором система работает правильно. Для очистки зеркал и линз в большинстве случаев достаточно сухой безворсовой салфетки. Если грязь сухой салфеткой не оттирается, то лучше воздержаться от применения «ядреной химии» и попробовать сначала «мягкие» очистители оптики типа “ScreenClene” от Katun.

Полосы осветленного изображения на копиях, параллельные ходу движения каретки сканера, при нормальных отпечатках в режиме принтера, почти однозначно указывают на то, что белая калибровочная полоса местами перестала быть белой. Очистите ее и всю остальную оптику.

Целиком бледная копия при нормальных отпечатках в режиме принтера может иметь несколько причин:

  • Белая полоска в сканере перестала быть белой по всей длине.
  • Загрязнение оптики привело к тому, что увеличившиеся значения коррекции, устанавливаемые системой калибровки, стали неточными, т.е. возникла перекомпенсация.
  • Кто-то накрутил пользовательские и/или сервисные настройки яркости изображения.
  • «Конструктора недосмотрели», т.е. микропрограммное обеспечение машины имеет неточный алгоритм обработки сканированного изображения, осветляющий отпечаток. К сожалению, такие случаи нередки.

Лечение такой бледноты простое и банальное – проверить установки машины, очистить белую полоску, очистить все зеркала и линзы, включая те, до которых добраться нелегко.

Иногда загрязнение оптики и белой полосы приводит к тому, что машина, будучи не в состоянии выставить адекватные значения коррекции выдает ошибку сканера (ошибка AGC, ошибка лампы экспозиции, «прогрев сканера» и т.п.). При появлении этих ошибок не спешите сходу менять CCD-модуль, как того зачастую требует сервис-мануал. Уже неоднократно упомянутая тщательная очистка всего и вся в сканере спасает от этих ошибок довольно часто, хотя, естественно, и не всегда.

Некоторые машины имеют возможность регулировки положения каретки сканера под белой полосой во время автокалибровки. Эта регулировка бывает полезной в тех случаях, когда на полосе есть несмываемое повреждение или загрязнение, которое не занимает всю ширину полосы.

И последнее – винты, которые крепят линейку CCD, линзу и некоторые другие детали сканирующего модуля,  почти всегда закрашены краской. Это сделано не из-за избытка краски на производстве :) а означает, что не нужно откручивать эти винты, даже если очень хочется. Вероятность того, что после отвинчивания/завинчивания винтов модуль нормально заработает, очень невысока.