Yes We Scan

10.05.2012 09:00:00
Scanner sind zwar auf dem Rückzug, aber noch längst nicht aus dem Büroalltag wegzudenken. Digitalisieren, kopieren – wie arbeiten die Alleskönner eigentlich?

Die Geschichte des Scanners ist untrennbar mit dem Namen Rudolf Hell verbunden. 1963 präsentierte der "Edison der grafischen Industrie" mit dem Chromographen den ersten Scanner. Nicht nur wegen des dazugehörigen Schranks für die Elektronik und Stromversorgung ein beeindruckendes Gerät. Seine Vorläufer - auch Erfindungen Hells - gehen bis in die 20er Jahre zurück. Das erste vollständig digitale Modell wurde dann 1971 vorgestellt. Trommelscanner sind mittlerweile vom Markt, wenn auch nicht aus der Anwendung verschwunden.

Wie funktionieren CCDs?

Quelle: Epson

Meist wurden sie von Flachbettscannern abgelöst, die CCD-Sensoren nutzen, um Dokumente und Bilder zu erfassen. "Charged Coupled Devices", so der Begriff, der hinter CCD steckt, sind "Ladungstransport-Speicher". Scanner, die CCD-Sensoren verwenden, tasten die Vorlage mit einer Lichtquelle ab. Das Licht, das die Vorlage zurückwirft (oder durchlässt), wird in elektrische Ladungspakete umgewandelt. Je heller das Licht, desto größer die Spannung. Anschließend wird der elektrische Strom in ein digitales Signal umgewandelt. Dabei kommen Analog-Digital-Wandler zum Einsatz. Weil die CCD-Sensoren nur Licht, aber keine Farben wahrnehmen können, müssen die Lichtfarben Rot, Grün und Blau getrennt erfasst werden.

Auflösung und Farbtiefe

Analog-Digital-Wandler arbeiten mit einer bestimmten Farbtiefe. Viel hilft viel, und 16 Bit pro Kanal zeigen zwar mehr Farben als wirklich gedruckt werden können, bieten dadurch aber auch erfreuliche Reserven für die Bildbearbeitung. Die Auflösung eines Scanners resultiert aus der Anzahl der CCD-Elemente, die verwendet werden. Single-Pass-Scanner erfassen alle drei Lichtfarben in einem Scandurchgang. Früher waren noch drei Durchgänge, für jede Farbe einer, nötig. Ebenfalls im Rückgang begriffen sind Einzugsscanner, bei denen die Vorlage an fest montierten CCD-Elementen vorbeigeführt wurde. Diese werden vor allem als Filmscanner für Dias und Negative eingesetzt. Bei den Flachbett-Geräten fahren dagegen die Sensoren die plan aufliegende Vorlage ab. Neben der Farbtiefe und der Auflösung ist für die Qualität zumindest bei Durchlichtmaterialien auch die Maximaldichte entscheidend. Diese lässt sich bei manchen Geräten durch Mehrfachscanns deutlich steigern.

Früher war alles schärfer: Trommelscanner

Die ersten Scanner, die auf den Markt kamen, waren Trommelscanner. Dabei wurde die Vorlage auf einem Zylinder befestigt und anschließend abgetastet. Dazu musste die Trommel rotieren, während sich der Abtastkopf entlang der Vorlage bewegte. Auch dabei wurden die Lichtanteile aufgenommen und einem Sensor zugeführt. Die Technik ist mitunter mit Belastungen für das Objekt selbst verbunden. Filmmaterialien müssen auch recht aufwändig montiert werden. Dafür erhält der Anwender Auflösungen bis hin zu 11.000 ppi über die gesamte Fläche. Ein einziges 8x10"-Dia käme damit eine rechnersprengende Dateigröße von über 50 Gigabit!

Der Scannermarkt heute

Quelle: Hasselblad

Immerhin bis 8.000 ppi schafft der derzeit beste CCD-Filmscanner, der Hasselblad Flextight X5 mit seiner virtuellen Trommel. Hier wird der Film magnetisch eingespannt, was die gerade bei großen Filmformaten oft auftretenden Planlageprobleme verhindert. Während in dieser HighEnd-Liga die Auflösungszahlen weitestgehend realistisch sind, ist bei den Versprechungen auf der Verpackung im Amateurbereich Vorsicht geboten. Die vermeintlichen 6.400 ppi sind dann zwar als Pixel nachzählbar, jedoch löst das optische System die Vorlage längst nicht so hoch auf. Da können dann ganz schnell nur noch 2.200 ppi übrig bleiben. Am sichersten geht folglich, wer einen Scanner vorher im Fachhandel für seine Zwecke testet. Während bei Aufsichtvorlagen heute selbst einfache Geräte überzeugen können, sind Filme dann deutlich anspruchsvoller, wenn davon später größere Abzüge erstellt werden sollen. Auch hochwertige Flachbettscanner mit Durchlichteinheit lassen sich durchaus noch tunen, wenn man in eine Scansoftware wie Silverfast oder spezielle Negativhalter oder Glaseinsätze investiert.

Optische Zeichenerkennung

Texte sind in Sachen Auflösung nicht so anspruchsvoll wie Bilder. Doch dafür ist der Aufwand größer, um aus dem Text auch Text für ein Textverarbeitungsprogramm zu machen. Viele Scanner enthalten so genannte OCR-Programme, mit denen sich eingescannte Texte direkt bearbeiten lassen. "OCR" bedeutet "Optical Character Recognition", übersetzt optische Zeichenerkennung. Die Software interpretiert dabei ein Rasterbild und versucht, Text in Schriftzeichen umzuwandeln. Wie gut das funktioniert, hängt jedoch immer auch von der Qualität der Vorlage ab. Meist sind Nachbearbeitungen nicht zu vermeiden. Was natürlich auch schon für den Hellschreiber von 1929 galt, der die Aufgabe hatte, Texte in Stromimpulse umzuwandeln.

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