Os exploradores de imagem - scanners, em inglês - vem se popularizando e se tornando ferramentas importantes para quem trabalha com publicidade (desktop pubiishng) ou, que de alguma forma, precisa capturar imagens, fotografias ou gravuras e apresentá-las no vídeo ou reimprimi-las após sua edição. Este artigo procura apresentar este tipo de periférico, dando uma visão gerai dos vários tipos existentes, suas características e utilização
Nota: Artigo publicado na Revista Saber Eletrônica 216 de 1991.
Os scanners, como os chamaremos para simplificar, são dispositivos que exploram imagens estáticas - como uma fotografia, por exemplo e as transformam em padrões de bits na memória de um microcomputador, ou seja, em uma imagem eletrônica, que poderá depois ser armazenada em disquetes, ser impressa em uma impressora matricial ou ser utilizada para gerar outras imagens mais complexas, por intermédio dos softwares específicos para este fim.
Os scanners dividem-se basicamente em duas categorias: o manual e o de mesa, ou de página cheia.
O scanner manual tem como principais limitações a largura da "janela" de exploração, que em gerai está em torno de 4 polegadas, e o fato de exigir alguma prática do operador, visto que a uniformidade do movimento é fator decisivo para se conseguir uma boa qualidade de imagem.
Em contrapartida, um scanner manual oferece a possibilidade de se explorar imagens de praticamente qualquer superfície como por exemplo: a página de um livro grosso, que não poderia ser aberto o suficiente para ser colocado em um scanner de mesa sem ser danificado. Pode-se ainda usá-los para capturar rótulos em embalagens ou cartazes e fotos colados em superfícies verticais.
O scanner de mesa, porém, é considerado um equipamento mais profissional visto que mesmo os modelos mais simples conseguem explorar uma página do formato A4 inteira, existindo scanners com capacidade de exploração de vários metros quadrados. Além disso os scanners de mesa costumam oferecer maiores densidades de exploração do que os manuais (1000 pontos por polegada ou mais), e recursos adicionais, como os alimentadores automáticos de folhas.
Os scanners podem ser monocromáticos, de escala de cinza e policromáticos (ou coloridos). Para cada aplicação (e para cada bolso) existe um tipo adequado. Os monocromáticos geram um bit de informação para cada ponto explorado, podendo naturalmente informar se o ponto está abaixo ou acima de um determinado limiar, resultando em uma imagem em preto e branco. O limiar geralmente é regulável, de forma a se poder escolher a melhor definição.
Uma variedade do scanner monocromático, que está bastante difundido, é o "pseudo escala de cinza". Este tipo de scanner simula os tons de cinza por meio de padrões de bits - como as fotos de jornais - de forma que se obtém mais detalhes em imagens coloridas ou com tons de cinza. Os scanners manuais mais recentes permitem a seleção entre esses dois tipos de exploração. O scanner de escala de cinza, geralmente chamados em inglês de "true gray-scale" fornecem vários bits de informação para cada ponto explorado (4, 5 ou 6 bits), correspondendo o valor binário á relativa luminosidade do ponto.
Para se tirar o máximo proveito deste tipo de scanner deve-se dispor também de um monitor analógico e uma placa gráfica adequada.
Desta forma a imagem será reproduzida na tela com os tons de cinza correspondentes. A quantidade de tons varia de 16 a 64, conforme o tipo do scanner.
É importante frisar que os monitores mais comuns como o CGA e o EGA trabalham com sinais digitais (RGBI), não permitindo gradações nesses sinais e, portanto, não sendo adequados para a reprodução de escalas de cinza.
Outro ponto importante: um scanner de escala de cinza entrega vários bits de informação para cada ponto, correspondendo à luminosidade daquele ponto e não à sua cor, o que quer dizer que uma imagem de escala de cinza poderá produzir resultados decepcionantes quando reproduzida em um monitor colorido normal.
Existem softwares que fazem a conversão de um tipo em outro (escala de cinza em pseudo escala ou "dithered"), inclusive porque a maioria das impressoras matriciais de que se dispõem são também monocromáticas, permitindo somente pontos de uma cor (preto, azul, vermelho) mas não variações na intensidade dos pontos. Por isso quando se tem uma imagem colorida ou em tons de cinza a mesma tem que ser convertida para imagem padrão de pontos (dither) antes de ser impressa.
Os scanners coloridos realmente detectam as cores da imagem, gerando vários bits para cada ponto explorado, correspondendo, neste caso, o valor binário a uma entre 16 ou 64 cores, conforme o padrão que estiver sendo usado.
Uma outra característica importante na escolha de um scanner é a resolução, que, nos modelos manuais varia de 100 a 400 pontos por polegada (ou DPI = Dot Per Inch).
Normalmente quando pela primeira vez vamos usar um scanner queremos utilizar a sua maior resolução, pois assim teremos uma imagem "mais definida", de melhor qualidade. Existem, porém, certos compromissos entre a resolução do scanner e a utilização da imagem. Primeiro, cada ponto ou pixel da imagem ocupará pelo menos um bit de memória, de forma que se explorarmos uma imagem de 4 x 8 polegadas em 400 DPI teremos (4*400)*(8*400) = 5.120.000 bits. Dividindo-se esse número por 8 (bits/byte) temos 640.000 bytes, para uma só imagem, o que muitas vezes representa a máxima memória existente no equipamento. Por isso o próprio software do scanner se encarrega de limitar a extensão explorável, conforme a quantidade de memória disponível.
Embora os softwares façam uma certa compactação do arquivo imagem antes de gravá-lo no disco ainda assim este arquivo poderia ocupar mais espaço do que o existente em um disquete comum (de 360KB).
O outro problema, nem sempre tão evidente, é que uma tela de vídeo no padrão CGA contém, no modo monocromático 640 x 200 pixels e uma EGA 640 x 350 pixels, o que impede que se consiga visualizar uma imagem completa, de uma só vez, numa tela com essas características, obrigando-nos a visualizar partes da imagem, deslocando-a, com o auxílio dos softwares adequados, na vertical e na horizontal, pa-ra que se possa ao menos editá-la. Isto deixa claro que, se a intenção é utilizar a imagem explorada diretamente na tela temos que usar baixas resoluções (100 DPI), que mesmo assim só nos permitirá explorar uma extensão de no máximo 3,5 polegadas de imagem (3,5 * 100 = 350).
Se a figura ou desenho que estamos explorando tiver maior comprimento teremos que cortá-la para caber na tela ou então utilizar softwares especializados (Publishers Paintbrush, por exemplo) para comprimi-la aos limites da tela, o que, via de regra, causa uma perda de resolução.
A outra alternativa é se conseguir uma placa gráfica de maior resolução, como a VGA, Hercules, etc.
Para quem vai editar a imagem capturada com um scanner e depois imprimi-Ia tudo é mais simples. Os softwares gráficos mais comuns (como o PC Paintbrush e o PC Story Board), permitem a adequação da imagem, mesmo que muito maior que a tela, ao tamanho da página de impressão, inclusive podendo-se imprimi-la no tamanho real e guardando todas as proporções, o que nem sempre ocorre na tela.
Vários são os softwares disponíveis para trabalhar com imagens deste tipo, dependendo muito de cada aplicação específica.
O RECONHECIMENTO DE CARACTERES
Nem só para se explorar imagens serve um scanner. Existe uma outra aplicação interessante: capturar textos e, com um software adequado, interpretá-los, transformando-os em arquivos de textos normais no formato ASCII. Esta aplicação, embora criticada e discutida, realmente funciona quando determinados fatores se combinam: texto com bom contraste, com caracteres homogêneos e exploração com boa definição (em preto e branco). Ocorre também que existem nos Estados Unidos uma variedade de softwares do tipo OCR (Optical Character Recognition), variando seu preço de pouco mais de 50 Dólares a alguns milhares de Dólares.
Na mesma proporção está a sofisticação e a confiabilidade destes softwares.
Um outro ponto crítico é a velocidade de conversão, que em alguns softwares é muito baixa, levando as vezes vários minutos por página.
ANATOMIA DE UM SCANNER
A figura 1, nos mostra um scanner manual visto por cima, com a tampa superior retirada. De um modo geral todos os scanners manuais são assim construídos, com algumas variações nos componentes utilizados.
Acompanhando pela numeração temos em (1) a janela de exploração, que receberá a luz refletida pela imagem ao ser iluminada pelos LED's (item 2) da barra de LED's. Esta luz será refletida pelo espelho (3) montado em ângulo de 45 graus em relação ao plano da imagem explorada, direcionando-a para a objetiva (8), montada em uma câmera fechada. Através da objetiva a parte da imagem proveniente da janela atinge o sensor CCD (item 9), que é, por assim dizer, a alma deste tipo de scanner. Este componente, que fisicamente se assemelha a um circuito integrado DIP (Dual In line Package) de 22 pinos, contém uma janela de quartzo longa (em quase todo o seu comprimento) que permite à luz alcançar o "mosaico" semicondutor que fará a exploração desta imagem, controlado pelos circuitos eletrônicos associados. Naturalmente a imagem que chega ao sensor CCD corresponde a uma pequena parte da imagem que está sendo explorada, de forma que precisamos movimentar o scanner até completar a exploração.
Durante o movimento do scanner um rolo recoberto de borracha (4) fica em contato com a superfície explorada e gira, transferindo a sua rotação através da redução mecânica (5) ao disco estriado (6).
Este disco é montado de forma que as suas ranhuras interrompam o feixe de luz do fotossensor (7), criando assim um trem de pulsos enquanto o scanner está em movimento. Este trem de pulsos serve para sincronizar o circuito de exploração montado no CCD.
O sinal gerado pelo sensor CCD é entregue ao circuito eletrônico (11), composto de vários Cl's SMD (montagem em superfície), onde é processado e enviado à placa de interface do micro, através de um cabo flexível.
Na placa de interface executa-se o acesso direto à memória (DMA), transferindo a "imagem eletrônica" para a memória do micro, sob o comando do software próprio que acompanha o scanner. Em geral pode-se ver a imagem sendo formada na tela simultaneamente à exploração, permitindo assim uma monitoração da qualidade da imagem.
Os scanners mais recentes dispõem de um LED que indica se a velocidade da movimentação do scanner está adequada.
Enquanto a velocidade estiver dentro do limite aceitável o LED permanece aceso.
Se a velocidade estiver ultrapassando o limite o LED começa a piscar e finalmente apaga quando a velocidade é excessiva.
As velocidades de exploração, para um scanner manual, variam de 20 mm/segundo a 100 mm/segundo, dependendo da densidade de exploração (DPI ou pontos por polegada). Densidades maiores (400 DPI) permitem velocidades menores de exploração.
Os scanners possuem, geralmente na lateral, um botão que quando pressionado habilita a exploração, permitindo que se possa posicionar convenientemente o scanner e interromper a exploração a qualquer momento, mesmo depois de sua ativação pelo software.
Para tornar mais uniforme o movimento de exploração, procurando evitar os desvios laterais, os scanners possuem em sua parte traseira duas pequenas rodas livres (12), que permitem também um melhor deslizamento sobre a superfície a ser explorada.
Um outro detalhe não visível na figura 1, é a janela de visualização da tampa superior. Consiste em uma janela de acrílico montada na direção da janela de exploração de forma a se pode visualizar a secção da imagem que está sendo explorada.
Longe de esgotar o assunto sobre os scanners, esperamos ter fornecido toda a teoria básica sobre sua construção e utilização, servindo de subsídios a quantos precisem definir a compra de um equipamento destes, ou simplesmente como cultura informática.
