Canon CanoScan 5200F: недорогой сканер с аппаратной уборкой пыли и царапин

Вступление

Сегодня в распоряжение нашей тестовой лаборатории поступил сканер CanoScan 5200F от именитой компании Canon. В первую очередь, данная модель интересна тем, что, обладая отнюдь не самым высоким оптическим разрешением, располагает программно-аппаратной технологией уборки пыли и царапин. Технология носит название FARE Level 2, и, если мы вспомним, только у топ-моделей EPSON есть что-то похожее (я о Digital ICE). В этом плане, несомненно, будет интересно апробировать ее в деле, а также посмотреть, насколько удачной оказалась реализация функциональных возможностей драйвера и программного обеспечения.
CanoScan 5200F – это первая модель от Canon, которой предстоит пройти наше масштабное тестирование (сканеры этой компании еще ни разу не появлялись в лаборатории F-Center). Как всегда, предлагаю сначала ознакомиться с таблицей технических характеристик.

Технические характеристики

Итак, Canon CanoScan 5200F обладает оптическим разрешением 2400 dpi, имея при этом механическое разрешение в 4800 ppi. Для сканирования фотопленок у него предусмотрен слайд-адаптер, лампа которого встроена в крышку планшета. Помимо стандартного осветителя – флуоресцентной лампы с холодным катодом, аппарат оснащен инфракрасным источником, предназначающегося для обнаружения пыли и царапин на фотопленке. Технология FARE Level 2, свойства которой, по сути, аналогичны Digital ICE, позволяет сравнивать CanoScan 5200F с полупрофессиональными моделями сканеров.

Что в коробке?

Сканер CanoScan 5200F;
USB-кабель;
Адаптер переменного тока;
Направляющие для пленок и слайдов;
Компакт-диск с ПО;
Документация

На прилагаемом компакт-диске пользователь найдет следующие компоненты:

ScanGear CS (25 Мбайт / 10 Мбайт): основная программа, драйвер;
CanoScan Toolbox (15 Мбайт / 10 Мбайт): утилита сканирования;
ArcSoft PhotoStudio (35 Мбайт / 20 Мбайт): программа редактирования изображений;
ScanSoft OmniPage SE (90 Мбайт / 80 Мбайт): программа оптического распознавания символов (OCR);
Adobe Acrobat Reader (25 Мбайт / 30 Мбайт): программа для чтения PDF-файлов;
Электронные руководства для вышеперечисленных программ

Функциональные особенности

Canon CanoScan 5200F выполнен довольно симпатичном корпусе из жесткой пластмассы, выдержанной в темной цветовой гамме. Сверху на крышке есть голографический логотип, а также значок технологии FARE – своеобразного свидетельства о применении в данной модели.

Сканер оснащен четырьмя кнопками "быстрого сканирования" (COPY, SCAN, PDF и E-MAIL), которые расположены на его лицевой панели. С их помощью можно быстро активировать процесс сканирования для обозначенного рода задач.

Кнопки взаимодействуют с предустановленными приложениями для сканера, а их предназначение вполне очевидно. Фирменное программное обеспечение позволяет закрепить за любой из этих кнопок выполнение определенной задачи:

Утилита вполне интуитивна, так что любой пользователь сможет самостоятельно настроить сканер под себя. Функциональные назначения кнопок отображаются в программной утилите CanoScan Toolbox:

Как видите, при выборе приложения назначения соответствующий значок (или иконка) портируется на эту панельку.
CanoScan 5200F оснащен интерфейсным портом USB 2.0 Hi-Speed. С его помощью, а также ряда других фирменных технологий обеспечивается высокая скорость сканирования. Насколько высока скорость – покажет наше тестирование.

Canon CanoScan 5200F позволяет сканировать 35-мм фотопленку (как в лентах, так и слайдами). Для этих целей он оснащен дополнительной флуоресцентной лампой, расположенной в его крышке. Лампу закрывает защитный лист, который легко снимается по указанной на нем стрелке. Чтобы приступить к оцифровке прозрачных оригиналов, необходимо сначала подсоединить выходящий из нее кабель к соответствующему разъему на задней стенке аппарата. После того, как защитная крышка снята, необходимо установить пленку или слайд в направляющую планку, и задать установки в программе сканирования.
Основная программная оболочка, посредством которой производится операции оцифровки, носит название ScanGear CS. Ее интерфейс разработан как для новичков, так и для подготовленных пользователей. Для первых предусмотрен режим Simple Mode, для вторых – Advanced Mode.

Режим Simple Mode хорош тем, что здесь пользователю не надо ломать голову над настройками перед сканированием. Достаточно только указать тип оригинала, который вы собираетесь сканировать (фотография, журнальная иллюстрация, фотопленка и т.п.), назначение для вывода (принтер/экран), да требуемый размер конечного изображения. После фазы предварительного сканирования пользователь может также вручную задать границы сканируемого оригинала, если их автоматическое определение чем-то не понравилось. Но, могу заметить, сканер четко определяет местоположение оригинала, так что задача пользователя упрощена до предела.
Как вы могли заметить на скриншоте окна данного режима, кроме кнопки Scan здесь есть также кнопка Multi-Scan. С ее помощью активируется режим пакетного сканирования, в котором возможно оцифровать сразу несколько оригиналов, лежащих на планшете. После нажатия кнопки Multi-Scan, появится дополнительное окно, в котором будет предложено выбрать разрешение изображения на выходе (Output Resolution).

По завершении сканирования, принимающая программа получит на каждый размещенный на планшете оригинал свой графический файл. Границы оригиналов будут определены автоматически.
Режим Advanced Mode ориентирован на опытных пользователей, и позволяет точно выставить все настройки перед сканированием. Давайте рассмотрим, какими именно настройками богато данное окно.

Как видно на скриншоте, здесь есть три основных раздела настроек: Input Settings, Output Settings и Image Settings. В Input Settings пользователь выбирает тип сканирования (отражающие оригиналы с планшета (Platen), цветные негативные/позитивные пленки или монохромные негативные/позитивные пленки), устанавливает типоразмеры оригинала, а также, при сканировании нескольких объектов, может задать автоматическое определение габаритов (Multi-Crop). В Output Settings задаются режим сканирования (Color, Grayscale, Black and White или Text Enhanced), разрешение, а также желаемый размер оригинала. Основная же масса тонких настроек сканера сосредоточена в секции Image Settings. Здесь есть следующие функции, которые можно применить непосредственно перед операцией оцифровки:

Auto Tone – автоматическая тоновая коррекция (On/Off);
Unsharp Mask – фильтр "нерезкая маска" (On/Off);
Descreen – фильтр подавления муара линеатуры (On/Off);
Reduce Dust and Scratches – удаление пыли и царапин (None/Low/Medium/High);
Fading Correction – коррекция цветности (None/Low/Medium/High);
Grain Correction – коррекция зернистости (None/Low/Medium/High);

Ниже находится вызов операции калибровки сканера. Эту функцию, в случае необходимости, можно задействовать постоянно перед сканированием (Execute at Every Scan). Вообще же, калибровка сканера необходима для компенсации ухода световых характеристик лампы сканера, что особенно заметно в процессе длительной эксплуатации модели. При активации функции сканер будет автоматически выставлять точку белого перед сканированием, что, безусловно, будет способствовать точности передачи цветов сканируемого изображения.
Под рассмотренными выше секциями есть ряд иконок, каждая из которых отвечает за дополнительные подстройки параметров изображения. При нажатии на иконки открываются соответствующие окошки:


1 – Brightness/Contrast – Яркость/Контраст;

2 – Gamma – Гамма-коррекция;

3 – Black/White point – Установка черной и белой точек изображения;


4 – Tone Curve – Вызов тональной кривой;


5 – Final Review – Просмотр гистограммы;


6 – Load Curve Data – Загрузка ранее сохраненной тональной кривой;
7 – Save Curve Data – Сохранение тональной кривой;
8 – Reset – Сброс всех установок;
9 – Preferences – Вызов окна предпочтений

Как видим, организация всех инструментов для работы с изображением очень логична, и предоставляет пользователю максимум необходимых средств. Это подчеркивает высокую функциональность драйвера Canon.
Давайте рассмотрим дополнительные установки, которые "спрятаны" в окне предпочтений (Preferences):

В первой секции пользователь может задать ручное или автоматическое предварительное сканирование, определение границ оригинала, а также размеры отображаемых миниатюр.

В секции Scan можно активировать сканирование с глубиной цвета 48-бит, включить режим высокой контрастности для текста, а также, если нужно, поставить "галочку" на закрытие окна драйвера после сканирования.

Третья секция устанавливает основные режимы оцифровки. Как видите, здесь есть три основных пункта:

Recommended: рекомендованные настройки от производителя;
Canon ColorGear: применение к скану фирменного профайла Canon;
None: без какой-либо коррекции изображения

В последней секции окна предпочтений можно установить таймаут выключения лампы, задать каталог для сохранения сканов, установить звуковые извещения на основные события, протестировать работоспособность сканера, а также установить тихий режим (Quiet Mode) работы сканера. Интересно, что при этом уровень акустического шума понижается с 53 до 47 дБ. Если честно, реализацию такого интересного свойства я вижу впервые.
Стоит, наверное, заметить, что каждую операцию сканирования сопровождает вот такое окно:


Как видим, здесь не только отображается ход выполнения задания, но и те установки, которые выбрал пользователь перед сканированием.

Коротко о технологии FARE Level 2


Как я говорил, в сканере применяется технология FARE Level 2 (Film Automatic Retouching & Enhancement), в задачи которой входит автоматическое удаление пыли и царапин с фотопленок. Это происходит на аппаратном уровне, для чего сканер оснащен дополнительным источником света, работающим в инфракрасном диапазоне. При сканировании пленок, заранее активировав в драйвере данную функцию, аппарат сначала оценит поверхность пленки, создав "карту теней", а затем произведет финальное сканирования. После передачи скана графическому редактору, никаких следов пыли видно не будет, следовательно, и время постобработки изображения значительно снизится. Насколько это реально – предлагаю оценить в следующей главе.

Тестирование

Испытания сканеров неизменно проводятся на компьютере со следующей системной конфигурацией:

Процессор: Intel Pentium 4 3.00 ГГц;
Оперативная память: 1 Гбайт DDR;
Системная плата: Intel Bonanza D875PBZ;
Видеокарта: ATI Radeon 7000;
Жесткий диск: IBM DeskStar DTLA307015;
Монитор: Samsung SyncMaster 757 NF;
Операционная система: Microsoft Windows XP Professional SP1

Скорость оцифровки оригиналов

Наиболее важный параметр сканера – его скоростные качества. Поэтому от любой модели владелец ждет, прежде всего, быстрой оцифровки оригиналов любой сложности. Однако не всегда в заявленных технических характеристиках приводятся скоростные показатели, а если и приводятся, то малопонятных единицах измерения. Безусловно, скоростные качества сканера складываются из многих факторов, среди которых можно выделить и мощность системной конфигурации компьютера, и объем оперативной памяти, и количество свободного дискового пространства... Но и от самого сканера многое зависит. В первую очередь, на время оцифровки влияет прогрев ртутной лампы, применяющиеся в подавляющем большинстве планшетных SOHO-сканеров. Время, обычно составляющее порядка 20-25 секунд, нужно для перевода ртути из жидкого состояния в газообразное, что обеспечивает равномерность спектра излучения лампы. Интересно, что в нашем CanoScan 5200F реализована автоматическая калибровка лампы перед сканированием, а это позволяет значительно снизить общее время выполнения задания (на этом этапе выставляется точка белого для текущего состояния лампы). К тому же, как я говорил выше, в настройках предусмотрена возможность задания времени отключения лампы, что позволяет не прибегать к ее прогреву каждый раз перед сканированием. Но самый важный момент, из-за чего сканер стартует практически немедленно – это применение усовершенствованной оптической системы лампы, за счет которой втрое (!!!) сокращается время прогрева!..
Измерение скорости оцифровки оригиналов я производил на трех опорных разрешениях (300, 600 и 2400 dpi) для двух стандартных оригиналов. Секундомер включался с момента нажатия кнопки Scan и останавливался с возвратом сканирующей каретки в исходное положение.


Необходимо заметить, что при сканировании прозрачных оригиналов время выполнения задания будет значительно больше, если в драйвере активировать систему подавления пыли и царапин. В этом случае, сканирование будет проходить в два этапа: за первый проход оригинал будет освещаться инфракрасным источником для выявления дефектов, а за второй будет производиться главная (стандартная) фаза оцифровки. Для 35-мм пленки (слайда) я привел два значения времени сканирования: с отключенной и включенной FARE Level 2.

Разрешающая способность

Параметр разрешающей способности сканера всегда указывается производителем в технических характеристиках модели. Однако действительное оптическое разрешение определяется не только числом элементов светочувствительного сенсора, но и качеством оптической системы. Хорошее разрешение – это, прежде всего, способность сканера захватывать мельчайшие детали оригинала. Но далеко не всегда сканер с более высоким оптическим разрешением может похвастать лучшим качеством скана.
Проверить это на практике можно. Для этого нужно произвести оцифровку специальных тестовых мишеней – мир. Такие мишени представляют собой набор шаблонов с чередующимися белыми и черными линиями. Характеристика пространственной частоты шаблона (spatial frequency) определяется количеством таких пар линий на единицу длины (lppi – line pairs per inch). Тестовая мишень выглядит следующим образом:

Вверху на изображении вы можете заметить пять участков с различной плотностью линий: 30, 70, 95, 140 и 180 lppi. Их мы и будем сканировать на максимальном оптическом разрешении аппарата.
С увеличением частоты линий наблюдается тенденция к уменьшению контрастности изображения. Эту тенденцию характеризуется посредством модуляции (см.предыдущие статьи). Произведя замеры модуляции пяти участков мишени, можно построить график зависимости падения контрастности изображения с ростом частоты шаблона. Для сравнения результатов представлены тестовые данные по нескольким сканерам.

По схожей формуле можно вычислить функцию передачи модуляции (MTF – Modulated Transfer Function), которая есть ни что иное, как частотная характеристика оптической системы.

На приведенном выше графике вы сможете увидеть функции модуляции тестовых шаблонов. В качестве референсного участка выбран крайний левый шаблон мишени Applied Image QA-69-P-RM с разрешением 30 lppi. Функции модуляции взяты для зеленого канала изображения мишени. Для полученных значений построена следующая диаграмма передачи модуляции:


Качество сканирования

Как известно, класс CCD-сканеров отличает от аппаратов с CIS-матрицей большая глубина резкости. Это свойство позволяет получить четкое изображение в местах разворота толстых книг или журналов, что гарантирует безошибочную работу программ распознавания. Другое применение этой способности CCD-сканеры находят при "фотографировании" объемных предметов. Таковыми могут быть, например, платы электронных устройств, сложные рельефные объекты и многое другое. По сути, пользователь может создать коллаж из различных объектов непосредственно на стекле сканера. В качестве подобного примера, я расположил набор фломастеров на планшете CanoScan 5200F и произвел сканирование. Вот что получилось:

Впрочем, сканирование таких вот объемных объектов представляет лишь академический интерес, поэтому давайте посмотрим, как обстоят дела с оцифровкой стандартных оригиналов.
Итак, раз наш сканер оснащен программно-аппаратной технологией FARE Level 2, то, без сомнения, самый большой интерес представляет оценка возможностей в работе с прозрачными оригиналами. Известно, что наибольшее время уходит на постобработку изображений в графическом редакторе, поэтому технология удаления пыли поможет значительно снизить "трудозатраты" на последнем этапе. В качестве тестового прозрачного оригинала я использовал слайд мишени KODAK Ektachrome Professional Film Q-60E3. Специально пыль на поверхность пленки я не наносил – ее и так довольно много летает в нашей тестовой лаборатории.

Первый скан показывает все как есть – пыль хорошо заметна на поверхности слайда.

На втором скане от пыли не осталось и следа. Конечно, более "жизненный" пример – сканирование старенькой фотографии. Поэтому предлагаю взглянуть на работу FARE Level 2 с одной такой.

Можно было бы представить еще пару сканов с применением функции подавления зернистости (Grain Correction), однако я ограничусь лишь словами. Эта функция чисто программная, и при ее использовании происходит размытие изображения (потеря детальности). То же самое, только с лучшим результатом, можно достичь средствами Photoshop, применив фильтры Blur.
Далее вы можете визуально оценить качество оцифровки оригиналов двух типов. В качестве таковых выступали цветовые мишени KODAK IT8.7/2 Q-60 R2/E3A. Параметры сканирования устанавливались в соответствии с тремя основными режимами: без цветокоррекции, с применением ICM-профайла и с автоматической тональной коррекцией.

Если вам покажется, что сканы пересвечены – так оно и есть. Дело в том, что я производил оцифровку мишеней "as is", т.е. не изменяя никаких настроек. Однако в драйвере можно подобрать тональную компенсацию в разделе Exposure / Tone Settings, и добиться великолепных результатов.


Исследование шумов изображения

В любом цифровом изображении (т.е. изображении, полученном с помощью "цифровика" или сканера) присутствуют шумовые искажения, которые появляются в результате проникновения паразитных составляющих в полезный аналоговый сигнал светочувствительного сенсора. Происходит это на самой ранней стадии, когда маломощные электрические сигналы передаются аналого-цифровому преобразователю – именно здесь сигнал наименее защищен. Такие шумовые искажения могут принимать случайную (random) и коррелированную (correlated) форму. Разница в природе этих явлений позволяет поделить исследование шумов на два этапа.

Случайный шум (Random Noise)

Ниже приведен график зависимости величины случайного шума от отражающей способности участков шкалы мишени KODAK IT8.7/2 Q-60R2. Совершенно очевидно, что уровень сигнала первого участка шкалы (белого) будет всегда выше уровня сигнала последнего участка (черного), тогда как значение девиации подчас может принимать случайный характер. Соотношение сигнал-шум следует оценивать как "большее – лучше". Таким образом, чем выше значение SNR, тем лучше сканер защищен от помех.

Параметр delta SNR является совокупностью измерений.


Коррелированный шум (Correlated Noise)

В отличие от случайного шума, проявляющегося на результирующем скане в виде "снега", коррелированная форма шума носит ярковыраженный характер, подчиняющийся определенному закону. Он может выражаться в форме полосок, растровых регулярных узоров, а также в виде диагональных, вертикальных и горизонтальных линий (относительно линий растра). Наличие любой формы коррелированного шума легко определяется визуально.
Природа вертикальной формы коррелированного шума (Streak Noise) заложена в недостатках CCD-технологии. Вследствие нестабильной световой интенсивности лампы сканера, а также из-за электрических наводок на светочувствительную матрицу, на изображении может проявиться форма шума, коррелированная с линиями растра. Диагональный коррелированный шум может возникнуть из-за паразитного воздействия на полезный сигнал, передающийся от цифрового устройства аналоговому (например, при сбое в согласовании цифрового таймера и механизма перемещения сканирующей каретки). Такой вид помехи носит название "crosstalk" (перекрестная помеха). Как видим, различных помеховых факторов существует довольно много, однако в наших силах дать им числовую оценку. Опираясь на нашу методику тестирования SOHO-сканеров, были записаны значения коррелированного шума для испытуемого сканера, и построен график. Для удобства восприятия приведены значения для сканеров, участвовавших ранее в наших тестированиях:

На основании графика можно сделать вывод о защищенности электроники того или иного сканера к подобного рода помехам.

Профайлинг

Процедура профайлинга позволяет определить зону цветового охвата сканера. Этот качественный показатель может помочь нам оценить величину ухода цветов от заданных значений. В результате данной процедуры мы получаем так называемый профайл для нашего аппарата, который, в дальнейшем, можно использовать с любым сканируемым изображением. Но помимо него, в нашем распоряжении остаются цифры, соответствующие всем цветовым оттенкам тестовой мишени, а на их основании можно построить следующую диаграмму цветового охвата:

Зона цветового охвата, обозначенная на диаграммах в виде треугольника, представляет собой проекцию на плоскость, и выделяет палитру сканера в спектре видимого излучения. Т.к. пространственные координаты вершин треугольников нам известны, мы можем подсчитать их площади, дабы произвести оценку абсолютных значений охватов.

Следующая диаграмма построена на базе вычислений разности цветов оригинальной мишени и отсканированного образца. Необходимо заметить, что значения Color Difference не должны превышать отметку 5.0, в противном случае, несоответствия цветов становятся различимыми большинством людей.

На этом фазу тестирования я считаю завершенной. Остается лишь выделить замеченные мной в ходе знакомства с Canon CanoScan 5200F достоинства и недостатки этой модели.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

Программно-аппаратная технология FARE Level 2;
Функциональное программное обеспечение;
Быстрый старт (небольшое время прогрева лампы);
Отличное качество оцифровки;
Привлекательная цена

Недостатки:

Не предусмотрено возможности сканирования среднеформатных пленок

Заключение

Заканчивая статью, остается, как всегда кратко резюмировать все вышеизложенное. Итак, можно с уверенностью сказать, что Canon CanoScan 5200F разработан в соответствии с самыми высокими стандартами. Лично мне понравились многие моменты в конструкции сканера, как, например, организация доступа к панели разъемов и кнопке включения аппарата. Данная модель продумана с точки зрения эргономики и проста в использовании. Отдельно можно похвалить разработчика за функциональность клавиш "быстрого сканирования" и простоту их перепрограммирования под собственные нужды. Что касается слайд-адаптера, то хотелось бы, конечно, видеть возможность сканирования среднеформатных пленок, однако и то что есть вполне хватит для широкого потребителя (по большому счету, для массового пользователя вполне достаточно типоразмера для 35-мм пленок).
Очень понравилось и фирменное программное обеспечение, функциональность которого я бы оценил на пять с плюсом! Программисты из Canon реализовали, пожалуй, абсолютно все, что может понадобиться в задании настроек изображения. Ну и, конечно, технология уборки пыли FARE Level 2 является, без сомнения, именно той изюминкой, благодаря которой CanoScan 5200F будут покупать! Тем более что стоимость аппарата очень даже приемлема.
Если вам нужен скоростной сканер, который не греет подолгу лампу перед каждым сканированием, который достаточно тих и неприхотлив, который поможет сэкономить время на постобработке сканов, который очень качественно оцифровывает оригиналы любой сложности, который… В общем, Canon CanoScan 5200F именно та модель, которую вы так долго выбирали!