Lexikon

Scanner gibt es schon seit einigen Jahren. War es etwa Mitte der 1990er Jahre der Handscanner, der meist nur etwa zehn Zentimeter breite Streifen zu erfassen ermöglichte – ein Verfahren, das zudem recht aufwendig und auch sehr ungenau gewesen ist – kam schon Ende der 90er der Flachbettscanner auf, der sich grundlegend auch heute noch immer weiter verbessert in sehr vielen Haushalten wiederfindet. Doch was genau ist eigentlich ein Scanner und wie funktioniert er? Diesen Fragen möchten wir nachfolgend gerne ein wenig näher auf den Grund gehen.

Was ist ein Scanner?

Bei einem Scanner handelt es sich rein technisch gesehen um ein Gerät, mit dem es möglich ist, Objekte systematisch abzutasten. Im IT-Bereich wird ein Scanner, der inzwischen insbesondere in Form eines Flachbettscanners zum Einsatz kommt, dazu verwendet, um Dokumente, Fotos, Grafiken oder Ähnliches zu scannen. Hierfür wird das zu scannende Objekt, beispielsweise ein in Papierform vorliegender Brief, mit dem zu scannenden Schriftbild nach unten auf eine Glasplatte gelegt. Anschließend bewegt sich der sogenannte Scan-Kopf einmal komplett über das Dokument. Dabei wird die Vorlage von einer hellen Lichtquelle angestrahlt. Ein optoelektronischer Sensor fängt das reflektierte Licht schließlich auf und wandelt das analoge Lichtsignal in einen digitalen Wert um. Am Computer werden diese digitalen Werte schließlich zu einem vollständigen Dokument zusammengesetzt. Wie das genau funktioniert, möchten wir Ihnen natürlich gerne noch etwas näher erklären.

Allgemeine Infos

Wie bereits erwähnt arbeitet ein Scanner vor allem mit Licht. Sobald dieses Licht auf einer Vorlage auftrifft, wird es je nach aktuellem Bildbereich unterschiedlich reflektiert. Das reflektierte Licht wird über einen Sensor aufgefangen und verarbeitet. Während es sich früher um einen optoelektronischen Sensor handelte, kommen in heutigen Scannern insbesondere sogenannte CCD-Sensoren zum Einsatz. CCD steht für „Charged Couled Device“ und bedeutet so viel wie „Ladungstransport-Speicher“. CCD-Sensoren kommen zum Beispiel auch in Digitalkameras zum Einsatz.

Bei einem Scanner mit CCD-Sensor wird mit Hilfe einer Lichtquelle Zeile für Zeile das zu scannende Objekt abgetastet. Das von der Vorlage reflektierte Licht wird durch den CCD-Sensor aufgefangen und je nach Lichtstärke in ein elektrisches Signal umgewandelt. Je heller das Licht ist, desto höher ist auch die Spannung, die durch den Sensor erzeugt wird. Mittels eines sogenannten A/D-Wandlers (Analog/Digital-Wandler) wird diese Spannung schließlich von einem analogen Strom in ein digitales Signal umgewandelt.

Ein A/D-Wandler arbeitet mit einer bestimmten Bit-Zahl, aus der sich die Farbtiefe des Scanvorgangs ergibt. Handelt es sich beispielsweise um einen 4-Bit-Wandler, so ergibt dies 24 und damit 16 Farbstufen, während ein 16-Bit-Wandler mit 216 immerhin 65.536 Farbstufen ermöglicht. Ein 32-Bit-Wandler würde es sogar auf mehr als vier Millionen Abstufungen bringen. Nun kann aber ein CCD-Sensor lediglich zwischen Hell und Dunkel unterscheiden, nicht aber zwischen verschiedenen Farben. Damit wäre theoretisch also lediglich ein Schwarz/Weiß-Scan möglich. Damit aber dennoch auch farbige Dokumente gescannt werden können bedarf es zusätzlicher Komponenten.

Scannen bei farbigen Bildern

Damit Sie nicht nur Schwarz/Weiß-Dokumente und –Fotos mit Ihrem Scanner digitalisieren können, verfügen Farbscanner über insgesamt drei verschiedene CCD-Sensoren. Denn um in Farbe scannen zu können, muss die remittierende Lichtfarbe in die drei RGB-Basistöne Rot, Grün und Blau aufgeschlüsselt werden. Jeder dieser drei CCD-Sensoren verfügt über einen festen Farbfilter, sodass dieser nur Rot, Grün oder Blau erkennt.

Noch vor vielen Jahren gab es sogenannte Three-Pass-Scanner. Hier musste das Dokument insgesamt drei Mal abgetastet werden. Bei jedem Scanvorgang wurde eine andere Farbe abgetastet, am Ende wurden alle drei Scan-Ergebnisse zu einem fertigen Dokument zusammengefügt. Inzwischen kommen aber nur noch Single-Pass-Scanner zum Einsatz, welche alle drei Farben bei einem einzigen Scanvorgang abtasten und umwandeln können.

Daten weiter verarbeiten

Wenn Sie einen Brief, eine Buchseite, ein Dokument oder ein Foto eingescannt haben, dann ist dies durchaus schon mal gar nicht schlecht. Immerhin haben Sie die jeweilige Vorlage dadurch nicht mehr nur analog vor sich, sondern in digitaler Form auf Ihrem Computer vorliegen. Allerdings hört es hier noch lange nicht auf. Denn mit einem Scan können Sie noch viel mehr anstellen. Viele Scanner werden mit einer OCR-Software (Optical Character Recognition) ausgeliefert. Damit ist es Ihnen möglich, beispielsweise eine digitalisierte Buchseite in bearbeitbaren Text umzuwandeln. Hierbei wird die gescannte Seite vorerst gerastert und anschließend ausgewertet. Je höher die Auflösung des Rasterbildes, desto besser werden die einzelnen Zeichen in der Regel erkannt. Die Wiedererkennungsrate hängt aber auch von der verwendeten OCR-Software ab. Liegt diese beispielsweise bei 99 Prozent, wird im Schnitt jeder Hundertste Buchstabe nicht korrekt erkannt. Bei einer kompletten A4-Seite würde dies je nach Schriftgröße ungefähr 30 bis 40 Zeichen entsprechen, die Sie anschließend manuell korrigieren müssten.

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