Come funziona uno scanner

Lo scanner è una periferica che acquisisce le informazioni ottiche (in 2 e recentemente anche in 3 dimensioni) di una superficie analogica, e può essere costituito da un apparato a se stante o integrato in una stampante multifunzione.

I principali tipi di scanner

Esistono vari tipi di scanner, suddivisibili a seconda della forma dell’hardware in piani, a rullo, manuali a penna o manuali a rullo. Dal punto di vista meccanico è particolarmente utile soffermarsi sul primo tipo di scanner.

Scanner piani
Sono costituiti da una lastra trasparente su cui si appoggia il documento o l’oggetto da scansionare. Sono gli scanner più diffusi sia a livello professionale sia amatoriale, data la loro capacità di lavorare bene con i formati di fogli più diffusi (A3, A4) e data la disponibilità di software per ricomporre in un unico file anche scansioni parziali di oggetti e documenti più ampi. Spesso sono accessoriabili con guide per la scansione delle pellicole fotografiche (negativi o diapositive). Possono essere integrati in dispositivi multifunzione che includono anche fotocopiatrici e fax, velocizzando molte comuni procedure di trattamento, archiviazione e invio dei documenti. Solitamente sono dotati di coperchio removibile per scansionare anche oggetti voluminosi.

Scanner a rullo
La testa dello scanner è ferma ed ha la forma di una coppia di rulli. In questo caso è il foglio da scansionare che viene fatto scorrere all'interno dei due rulli per raccogliere l’immagine. Il mantenimento delle proporzioni da formato analogico dell’originale a formato digitale della copia è garantito dalla capacità di trascinamento dei rulli, che fanno scorrere il foglio a velocità costante e secondo una traiettoria regolare. Sono utilizzati per la loro capacità si scansionare autonomamente in sequenza una grande quantità di singoli fogli: il loro limite deriva proprio dal limitato spessore dei supporti scansionabili.

Scanner manuale a rullo
La testa dello scanner s'impugna e viene fatta scorrere manualmente sulle superfici da scansionare quando si tratta di oggetti inamovibili (es. poster a parete). La bontà dell’acquisizione dipende dall'abilità di chi manovra lo scanner.

Scanner manuale a penna
Come lo scanner a rullo, ma ideale per scansionare piccole porzioni di immagine o testo.

Il procedimento di scansione

Il procedimento di scansione può avere lievi differenze a seconda della tipologia di periferica utilizzata, ma per la maggior parte degli scanner gli step principali sono i seguenti:

• Il documento da scansionare viene posto sulla lastra di vetro sotto la quale scorre la lampada;
• Se possibile, il documento va protetto col coperchio, generalmente bianco, che funge da riferimento di fondo per ottimizzare l’acquisizione delle immagini. La maggior parte degli scanner piani sono dotati di coperchio removibile per riuscire a porre sulla lastra anche oggetti voluminosi (ad esempio la pagina iniziale di un libro molto spesso o l’etichetta di una scatola di grandi dimensioni);
• Quando si avvia il processo di scansione, al di sotto della lastra di vetro si muove la cosiddetta testa dello scanner, composta da una lampada che illumina la superficie da scansionare, e dagli specchi che riflettono l’immagine illuminata e la convogliano verso le lenti e i filtri posti di fronte al sensore CCD. ;
• Gli specchi, generalmente 2 o 3, sono leggermente curvati e sono posti in sequenza, in modo che ad ogni passaggio l’immagine sia rimpicciolita sempre di più, fino a raggiungere il sensore con una dimensione ottimizzata per essere gestita dal software;
• Il sensore riceve gli impulsi luminosi e li ricostruisce in un pattern di pixel che costituirà l’immagine digitalizzata. Più sensibile è il sensore, più l’immagine sarà ricostruita in alta definizione, cioè con una trama formata da singoli pixel molto piccoli. La quantità di pixel per pollice quadrato (ppi = pixel per inch) costituisce l’unità di misura della risoluzione dell’immagine;
• La testa dello scanner si muove a velocità constante lungo un piano parallelo alla lastra di vetro grazie ad un meccanismo di trazione motorizzato. La velocità costante e il movimento parallelo sono necessari per un’acquisizione dell’immagine fedele nelle proporzioni;

A seconda della tipologia di scanner, le immagini possono essere scansionate in un unico passaggio della testa sotto alla piastra di vetro o in più passaggi. Ad esempio, alcuni scanner a colori effettuano un passaggio per ogni colore di base dell’RGB (red, green, blue). Ad ogni passaggio, l’immagine raggiunge il sensore attraverso la lente e il filtro specifico per quel colore. Dopo tre passaggi, il software ricompone l’immagine in tricromia (nel caso di tre passaggi) in formato digitale.