成像1
三、平面镜成像(1)
三、《平面镜成像》说课稿一﹑教材分析:（一）教材的地位和作用。
“平面镜成像”是人教版《物理》八年级上册第二章第三节内容，是在学习了“光的直线传播”和“光的反射”的基础上，进一步学习认识平面镜成像的特点、原理和应用。
平面镜既与生活联系紧密，又是学生首次接触“像”概念，为“凸透镜成像”作了铺垫。
所以，它起着承上启下的作用。
教学内容包括平面镜成像的特点、成像的原理和平面镜的应用。
教学中以实验为主体,让学生在真情实景中观察和实验，直接获得平面镜成像的信息，由实验得出结论。
让学生体会成像的原理、感悟物理实验方法对物理学习以及学会学习的重要性，进一步激发学生学习物理的兴趣。
（二）教学目标:根据课程标准的要求和对教材的理解,结合学生的实际，确定本课的三维目标如下：1、知识与技能:（1）了解平面镜成像的特点。
（2）了解平面镜能成虚像。
（3）理解平面镜在实际中的应用。
2、过程与方法:（1）经历平面镜成像特点的探究，学习对实验过程中信息的记录。
（2）观察实验现象，感知虚像的含意。
3、情感态度与价值观：（1）探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得发现成功的喜悦。
（2）培养实事求是的科学态度。
（三）教学重点和难点：（1）重点：探究平面镜成像的特点（2）难点：平面镜成像的原理、虚像的概念。
二、教学方法：根据新的课程理念,本课采用“科学探究”的方法,通过创设情境——提出问题¬——猜想假设——设计方案——实验探究——分析论证——交流评估——应用拓展等程序,使学生在自主探究的过程中,获得知识和技能。
具体的方法:教师引导探究法,学生自主探究法,讨论法等.三、学法指导平面镜成像是学生最熟悉的，在本节的学习中，要让学生在生活中、自然现象中仔细观察平面镜成像，用实验探究平面镜成像规律，并尝试用自己探究到的知识解释观察到的平面镜成像现象，使学生认识到科学探索的过程并不是一帆风顺的,有时也会得出错误的结论,需要不断地进行探索与实验进行证实。
MR脑灌注成像(1)
MRI 脑灌注技术可以测定 CBF ,结合发病时 间 , 可以更加全面地评价脑缺血的严重程度 , 估计预后。
总结：
总之 ,MRI 灌注作为一种功能性影像能提供关 于脑缺血的更多、更全面的信息。帮助临床医 生根据患者的具体情况选择合理的治疗方案。 实现个体化治疗 ,并有助于判断患者预后和治 疗效果。
MTT较短或MTT消失
异常灌注MR表现
显示血管内造影剂 rCBV反应脑缺血的结果
脑梗死—rCBV下降， 脑缺血—rCBV正常或升高
MTT图对脑缺血性改变最敏 感
MTT延长
MR脑灌注在急性脑缺血 中的临床应用
脑缺血区血流动力学变化
1脑缺血发生后，脑血管代偿性的扩张，血管 循环阻力下降，早期局部脑血流量与平均通过 时间增加。
磁共振灌注技术的分类
1 使用外源性示踪剂，即对比剂首过磁共振灌注成像 法，以动态磁敏感对比增强（dynamic susceptibility weighted contrast enhanced，DSC）灌注成像最常 用。
2 使用内源性示踪剂，即利用动脉血中的水质子作为 内源性示踪剂的动脉自旋标记（arterial spin labeling， ASL）法，由于不需注射对比剂，安全无创，因而有 着较强的临床应用潜力。（局限性）
实验和临床研究的结果都提示 , 缺血半暗带内 rCBV 和 MTT 升高 , 而 rCBF 则下降 。
rCBF rCBF
MTT ，Байду номын сангаасCBV 半暗带，无症状? MTT ，rCBV 有症状?
MTT ，rCBV 或消失 脑梗死
三、评价脑缺血的程度
缺血的脑组织是否会发展为梗死 ,取决于脑组 织对缺血的耐受性、 CBF 下降程度、缺血持 续时间 3 个因素。不同的脑组织对缺血的耐受 性不同 ,神经元比神经胶质对缺血更敏感 。
凸透镜成像特点和规律
凸透镜成像特点和规律凸透镜是一种光学仪器，由一块中央比较薄，边缘较厚的透明物体组成。
通过改变凸透镜对光线的折射和聚焦能力，可以实现物体的放大、缩小、清晰的成像。
下面将详细介绍凸透镜的成像特点和规律。
1.成像特点：凸透镜在透明物体的边缘较厚，在透明物体的中央则较薄，因此它的形状决定了它的折射能力。
当平行光通过凸透镜时，会被透镜聚焦成焦点，形成一个实像。
重点如下：1.1.凸透镜能够产生实像。
凸透镜将通过透镜中心的光线聚焦于一个点，从而形成实像。
这个实像可以被观察到，并且可以被放大或缩小，具体取决于光线的入射角度和物体到透镜的距离。
1.2.凸透镜可以放大或缩小物体。
凸透镜根据物体与透镜之间的距离，可以实现对物体的放大或缩小。
当物体离透镜较远时，成像会放大，而当物体离透镜较近时，成像会缩小。
1.3.凸透镜对不同颜色的光具有不同的折射能力。
凸透镜的折射能力和聚焦能力随着光的波长而变化。
这被称为色散现象，它使不同颜色的光通过透镜时呈现出不同的折射角度，从而形成不同颜色的焦点。
2.成像规律：凸透镜的成像规律可以通过几何光学的方法来解释。
主要的规律有：2.1.成像方程：凸透镜的成像方程为1/f=1/v+1/u，其中f为透镜的焦距，v为像距，u为物距。
根据这个公式，当物距和像距已知时，就可以求得透镜的焦距。
2.2.物像位置关系：当物体放在凸透镜的凹面一侧时，成像会出现在透镜的凸面一侧，即成像是正立的。
当物体放在凸透镜的凸面一侧时，成像会出现在透镜的凹面一侧，即成像是倒立的。
2.3.放大率：凸透镜的放大率可以通过以下公式计算：放大率=v/u。
放大率为正值时，成像是正立的；放大率为负值时，成像是倒立的；放大率等于1时，成像具有实尺寸。
2.4.焦点位置：凸透镜的焦点位置取决于透镜的曲率半径和折射率。
对于凸透镜而言，焦点的位置在透镜的凹面一侧，焦点距离透镜的距离称为前焦距；焦点的位置在透镜的凸面一侧，焦点距离透镜的距离称为后焦距。
X线成像基础理论1
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第一节 X线焦点及线量分布
一、X线焦点 二、线量分布 三、X线束
04:32:58
医学影像技术
一、X线管焦点
在X线成像系统中，对X线成像质量影响最 大的是X线管焦点，焦点的大小除与X线机本 身的设计有关外，还与焦点的的投影方位及使 用的曝光条件有关。焦点的的大小是X线管成 像性能的主要表征之一。
04:32:58
医学影像技术
对
星
卡
实
大于
验
25cm
要
求
星卡
04:32:58
星卡位置示意图
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
3）计算方法： 可采用下式：
FL＝ 28.65（M-1）
星卡 模糊
ZL
带测
FW＝ 28.65（M-1）
试示 意图
ZW
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
ω值大时成像性能好。
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
（2）测试方法 1）测试设备：主要
是星形测试卡、摄 影设备和胶片。 星形测试卡：厚度 为 0.03mm~0.05mm， 顶角必须≤0.035rad 或10-3rad（约2°）, 直径至少为45mm。
04:32:58
3、焦点的调制传递函数（MTF） （1）定义：是描述X线管焦点这个面光源使肢体成像
时肢体组织影像再现率的函数关系。 （2）MTF域值范围：
MTF最大值为1，最小值为零，即： 0≤MTF≤1 MTF＝1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等。 MTF＝0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。
相机成像光学原理
相机成像光学原理
相机的成像光学原理是基于光的折射和聚焦特性。
光线通过镜头进入相机，在镜头内部经过折射后，会聚焦在感光元件（如胶片或电子传感器）上。
这一过程包括三个主要的光学组件：透镜、光圈和快门。
首先，透镜是相机的主要光学元件，它主要负责将光线聚焦到感光元件上。
透镜是由多层玻璃或塑料组成，以改变光线的折射角度和路径。
形状不同的透镜可以产生不同的成像效果，例如广角和长焦。
其次，光圈是控制进入相机的光线量的装置。
它由一系列可调控的金属片或者叶片组成，可以调整光线通过的孔径大小。
通过控制光圈的大小，可以调节景深，即几何焦点范围的虚实对比，使得前景和背景的清晰度不同。
最后，快门是用来控制光线进入感光元件的时间的。
它由两个帘幕组成，当快门释放时，第一个帘幕打开，允许光线进入；当感光元件曝光完毕后，第二个帘幕关闭，结束曝光。
快门速度的不同可以捕捉不同时间点的图像，从而实现高速或者延时摄影。
总结起来，相机的成像光学原理是通过透镜将光线聚焦到感光元件上，然后通过光圈控制光线的进入量，最后通过快门控制光线进入的时间，从而实现图像的捕捉和记录。
这种技术的应用使得人们能够拍摄清晰、逼真的照片和视频。
凸透镜成像(1)
实像：由实际光线会聚而成的 能用光屏承接， 由实际光线会聚而成的,能用光屏承接， 光线会聚而成的
也能用眼睛观察。 也能用眼睛观察。
虚像：不是实际光线会聚而成的，不能用光屏承接， 不是实际光线会聚而成的，不能用光屏承接，
只能用眼睛观察。 只能用眼睛观察。
如何测定凸透镜焦距? 如何测定凸透镜焦距 太阳光法测焦距） （太阳光法测焦距）
放大 放大 无 像 相等
倒立实像 幻灯机 正立虚像 放大镜 探照灯 倒立实像
凸透镜成像规律记忆口诀: 凸透镜成像规律记忆口诀:
分界点： 分虚实， 分界点：一倍焦距分虚实， 二倍焦距分大小； 分大小； 实像的变化： 实像的变化：实像与物异侧倒， 物近像远像变大； 虚像的变化： 虚像的变化：虚像与物同侧正， 物近像近像变小。 实像、虚像：焦点附近像最大。 实像、虚像：焦点附近像最大。
2012-3-17
进行实验
1.记下凸透镜的焦距： f ＝ 10 厘米； 记下凸透镜的焦距： 厘米； 记下凸透镜的焦距 2.在光具座上从左到右依次放好蜡烛、凸透镜、光 在光具座上从左到右依次放好蜡烛、凸透镜、 在光具座上从左到右依次放好蜡烛 屏。调节凸透镜和光屏的高度使它们的中心与烛 同一高度； 焰的中心在同一高度 焰的中心在同一高度； 3.移动蜡烛位置，使物距分别为u ＞2 f ； 移动蜡烛位置，使物距分别为 移动蜡烛位置 f ＜ u ＜2 f ； u ＜ f 再移动光屏找像，眼睛观察 再移动光屏找像， 光屏上的像，直到最清晰为止； 光屏上的像，直到最清晰为止； 4.记下物距、像距和成像情况。 记下物距、像距和成像情况。 记下物距
2012-3-17
小结
u——物距 v——像距 f ——焦距 物距 像距 焦距 物体位置 u >2 f 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例 像、物异侧 缩小 倒立实像 照像机 f<v<2f
照相机成像的原理
照相机成像的原理
照相机成像的原理：
照相机成像的原理是利用光学原理和光电特性，将外界的图像信息转换为可记录的图像信息，以储存和传输的方式进行保存。
大多数照相机都具有一个“镜头”，它由几个透镜元件组成，它们可以使得来自物体的光线集中于一点，并把它们聚焦到照相机的“感光元件”上，例如胶卷、CCD或者CMOS（有时也叫做“传感器”），这些感光元件会把收到的光线转化成电子信号，并存储到电脑里，从而产生图像文件。
照相机成像的原理主要有三个步骤：收集光线、聚焦光线和转换光线。
第一步是收集光线，这就是镜头的作用，它收集来自物体的光线，然后把它们聚焦到照相机的感光元件上。
其中聚焦是一个比较复杂的过程，需要镜头元件在光线的不同焦距和入射角度等情况下，将光线聚焦到感光元件上，从而实现图像的清晰度。
第二步是将聚焦的光线转换成电子信号，这就是感光元件的作用。
感光元件是一种特殊的硅片，它可以将光线转换成电子信号，并储存到电脑里，从而实现图像信息的传输。
照相机成像的原理就是根据物体上的光线，通过镜头聚焦光线，进而通过感光元件将聚焦的光线转换成电子信号，从而实现图像的记录和存储的过程。
照相机成像的原理是相对比较简单的，但是它能够实现复杂的图像功能，因此照相机的发展一直是技术创新的热点。
可见光成像原理(一)
可见光成像原理(一)可见光成像•什么是可见光成像？可见光成像指利用设置好的成像系统进行图像的拍摄、处理和输出的技术，主要是通过光电传感器捕获可见光信号，将信号转化为数字信号，再通过算法处理，最后呈现成图像。
•可见光成像的原理可见光成像的原理是基于光学和电子技术，下面分为三个方面进行阐述。
光学原理可见光成像的光源是自然光或人造光，光源经过透镜后会折射成一个小点，成为图像点。
图像点经过透镜汇聚在CCD或CMOS图像传感器上，形成一幅清晰的图像。
这一过程中透镜调节的位置和光圈大小直接影响到成像效果。
光电转换技术在可见光成像中，照射在目标上的自然光或人造光线，会经过感光器件将其转化为电信号，常见的感光器件有CCD、CMOS，以及后来发展的BSI等。
其中，以CMOS图像传感器为例，他由很多个感光单元（pixel）组成，每个单元都包含一个光电转换器、信号放大器和信号传输线路。
数字信号处理技术数字信号处理可以分为前置处理和后置处理两种，前置处理主要是通过噪声去除、灰度平衡、图像增强、白平衡等调整，以便于后续处理。
后置处理主要是对图像进行储存、压缩以及编辑、打印等。
•可见光成像的应用可见光成像被广泛应用在安防、航空、医学影像等领域。
在安防领域，可见光成像是最常见的视频监控手段，可以帮助保护人们的生命财产安全。
在航空领域，可见光成像常用于侦测空中目标。
而在医学影像领域，可见光成像可以辅助医生诊断病情，为患者提供更准确的治疗方案。
总之，可见光成像技术的发展，为我们带来了许多便利和实际应用。
同时，不同的应用领域对于成像产品的需求各有不同，因此对于可见光成像技术的不断深入研究与创新，是业界人士所共同追求的目标。
•可见光成像的特点可见光成像是一种非接触式成像技术，具有以下几个特点：1.明确色彩。
可见光成像展现可以显示清晰的彩色图片，更符合人眼的感知。
2.高清晰度。
可见光成像可以提供高清晰度的图像，方便观察目标。
3.高灵敏度。
教科版八年级上册物理 科学探究 平面镜成像 课件(1)
注意
•玻璃板虽然边缘已经打磨 光滑，但是也要轻拿轻放。
•实验做完后，要及时熄灭 蜡烛。
记录数据
物到平面镜的距离 像到平面镜的距离/cm
/cm
（像距）
（物距）
像与物大小比较 （放大、缩小或等大）
第一次 第二次 第三次
唐老鸭和米老鼠
哇塞！
虚像：能被人看见，但不能在 光屏上呈现的像叫做虚像。
水中倒影
分析论证、得出结论——
平面镜成像的特点 物
、
像
关
于
平
①像与物的大小相等。
面 镜
②像到镜③面像的与距物离的等连于线物与到镜平面面垂镜直的。距离。轴对
④平面镜成的像是虚像。
称
交流讨论
①为什么要用玻璃板代替平面镜？
因为平面镜无法确定像的位置，而 透明的玻璃板正好可以看到虚像的相
对位置。
②为什么要用两个完全相同的物体？
因为平面镜成像实验中需要探究物 与像的关系，所以需要在像的位置有 替代品来替代虚像，得出像与物的大
小相等……
平面镜成像的作图
❖ 如图，MN表示平面镜，AB表示镜前的物 体，根据平面镜成像的特点作图
M A
B N
M A
B N
第一步：画垂线 第二步：标直角 A` 第三步：找等距 第四步：标符号 第五步：画虚像
生活中平面镜成像应用
1.成像 2.改变光的传播方向 3.利用平面镜增加视野
身高1.6米的人站在高1米 的竖直平面镜前3米处，他在 镜 中 的 像 的 高 度 是 _____1_.6__ 米 ， 像和平面镜相距_________米， 若他向3 平面镜移1米，则他和 像的距离是_________米。
光学实验之凸透镜成像(1)
光学实验之凸透镜成像（1）一．实验探究题（共10小题）1．小宇在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）把蜡烛、凸透镜、光屏放在一条直线上，点燃蜡烛，并调整凸透镜和光屏，使它们和烛焰的中心大致在同一高度，这样做的目的是。
（2）如果在如图所示的一次实验中，光屏上恰成一个清晰的像，则此时烛焰所成的像是（填“缩小”、“等大”或“放大”）、（填“倒立”或“正立”）的像（填“实”或“虚”）如果使烛焰沿主轴远离凸透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向（填“左”或“右”）移动。
2．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中：（1）为了确定凸透镜的焦距，小明让一束平行光经过一透镜，在光屏上得到一一个最小、最亮的光斑，如图所示，可确定出焦距f=cm（选填“0”、“10”或“20”）。
（2）小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。
点燃蜡烛，调节凸透镜和光屏，使它们的中心大致在。
（3）移动蜡烛至距凸透镜30cm处时，在光屏上呈现清晰倒立、（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像，生活中应用该原理制作的光学仪器是。
（4）当移动蜡烛距凸透镜左侧15cm处时，光屏上会出现的是（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些，这时光屏应向（选填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像。
（5）保持（4）中蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是（填选项前的字母）A．烛焰的上半部分，亮度变暗B．烛焰的下半部分，亮度变暗C．完整的烛焰，亮度变暗D．完整的烛焰，亮度不变3．小洛想探究凸透镜成像规律。
实验台上有两个凸透镜，焦距分别为10cm和5cm。
（1）小洛将焦距为10cm的凸透镜放在光具座上，调整它们的中心在同一高度，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰倒立、的实像，生活中的就是利用这一原理工作的。
（2）不改变各元件的位置，换用焦距为5cm的凸透镜，光屏上的像变模糊，小洛应向移动光屏才能在光屏上得到烛焰清晰的像；（3）在实验过程中，烛焰在燃烧中不断缩短，导致像偏离光屏中心，为了使像在光屏的中心，她可采取的方法是。
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平台扫描仪技术发展
• VAROS技术
平台扫描仪技术发展
• Hyper CCD技术
– 爱普生公司采用的新技术，可提高扫描分辨率 – 采用6行结构的CCD。RGB每一种颜色有两行传感器 单元，并且传感器单元交错排列。 – 只需扫描一次，不但解决了扫描速度的问题，也解决 了图像套准问题。
平台扫描仪技术发展
PMT工作特性
• 光谱响应 – 光阴极灵敏度与入射光波长之 间的关系叫做光谱响应特性 – 一般情况下，光谱响应特性的 长波段取决于光阴极材料，短 波段则取决于入射窗材料。 – 阴极一般都采用具有低逸出功 能的碱金属材料所形成的光电 发射面。 – 窗材料通常由硼硅玻璃、透紫 玻璃（UV 玻璃）、合成石英 玻璃和氟化镁（或镁氟化物） 玻璃制成。
CIS技术与CCD技术比较
• CCD型扫描仪 – 缺点
• 需要一整套光学系统，组件复杂，成本较高，扫描后对 图像数据的处理也相对复杂， • 一般使用冷阴极管做光源，需预热1分钟左右才能稳定发 光。光学系统会产生色彩偏差和光学像差，需要通过扫 描软件进行色彩校正
• CIS型扫描仪 – 优点：扫描光源、传感器、放大器集成为一体，结构、 原理和光路都极为简单，产品的体积更薄、更小 – 缺点：不能使用镜头，只能压近原稿扫描，扫描精度 较低，光源的寿命比较短，CIS扫描头景深较短，扫描 的层次不足，输出的图像常会出现模糊和散焦的情况
平台扫描仪
平台扫描仪
• • • • 采用光电耦合器（CCD）作为光电转换器件 可以扫描实物 使用方便，扫描速度快，价格低 动态范围小，对原稿暗调层次不敏感，表现能力 差
平台扫描仪
• 结构 – 光学系统 – 光电转换器 – 电子系统 – 机械系统
光学系统
• 主要由光源和一些反射镜及棱镜组成。 • 作用是将光源发出的光照射在原稿上，再经过光路，将光 通过棱镜聚焦到CCD上。
光电倍增管（PMT）
• 光电倍增管的内侧涂有碱金属（银、铯、锑、钠、 铋和铷）的氧化物，在其光电发射表面构成半透 明的光阴极。
光电倍增管（PMT）
• 对信号有倍增作用（8-19 个倍增极），一个初级电 子会在外部电路中产生上 百万个电子。 • 对光的敏感度高，在弱光 下非常有用，也是滚筒扫 描仪获取高质量数字图像 的基础。 • 可靠性好，从原稿发射或 透射的光信号以光电倍增 管捕获时也能产生高质量 的扫描图像。
平台扫描仪使用注意事项
• 扫描仪应放置在水平和平坦的表面上，确认不会有振动和 冲击发生 • 为保证扫描仪能够恰当地通风，安装扫描仪的四周至少需 有10英寸（25 cm）的自由空间； • 环境温度15-30℃、环境湿度10-75％，避免阳光直射和发 热设备的影响 • 使用前应至少预热20分钟以上 • 应该避免水滴或液体飞溅到扫描仪上 • 避免在可能发生电压波动的环境中使用 • 在初次使用（加电）前必须释放加锁机构， • 专业用平板扫描仪常采用SCSI接口传送数据，需注意SCSI 链的总长度不要超过扫描仪生产厂商提出的要求。
变焦技术
不同变焦技术的比较
平台扫描仪技术发展
• VAROS技术 – 佳能推出的新技术，可使扫描仪的分辨率加倍 – 装置：CCD元件与透镜间放置一片平板玻璃 – 工作过程
• 第一步，正常扫描； • 第二步，平板玻璃倾斜，使扫描图像移动1/2个像素， 扫描过程重复一次，这样可以使扫描仪读取被移动 后的像素的数据； • 第三步，运用软件合成第一次与第二次的扫描数据， 得到两倍数量的图像信息
光电倍增管（PMT）
• 类型 – 按接收入射光方式分类
• 端窗型/R系列（Head-on） • 侧窗型/CR系列（s • 环形聚焦型 盒栅型 直线聚焦型 百叶窗型 细网型 微通道板（MCP）型 金属通道型 混合型 摄影印刷、彩色扫描 使用的PMT型号： R212/905/1463/1924/3811 CR110/114/115
接触式图像传感器CIS
• CIS技术 – 与CCD技术几乎是同时诞生，绝大多数手持式扫描仪采 用CIS技术 – CIS感光器件一般使用制造光敏电阻的硫化镉作感光材料， 本身漏电大，感光单元之间干扰大，扫描精度不高。 – 只能使用LED发光二极管阵列作为光源，光色及光线均 匀度，导致扫描仪的色彩还原能力较低 – 无法使用镜头成像，只能贴近目标来识别，没有景深， 不能扫描实物，只适用于扫描文稿 – 对工作环境的温度有一定的要求 • LIDE(LED In Direct Exposure)二极管直接曝光技术 – 佳能公司独创的技术，是基于CIS技术的革新技术 – 使用三色二极管作为光源，通过接触式图像传感器CIS从 近距离接触以1：1的比例对原稿进行扫描
• 扫描精度不受原稿位置的影响 • 扫描精度仍受原稿大小的限制
变焦技术
• XY缝合技术（XY Stitch） – 扫描头在X、Y两个方向都可移动，即为二维运 动，将整个版面分成四个区（可变的）扫描。 – 不采用变焦技术。 – 特点
• 扫描精度不受原稿位置、大小的影响 • 保证整版高分辨率扫描 • 批处理扫描时，精度、效率同时得到保证
电子系统
• 电子系统的主要功能是将光电转换后的电子信号 经模拟/数字（A/D）转换器转换成数字信号，再 传送给计算机。 • 该系统主要包括A/D转换器、控制电路以及与计算 机之间的接口电路。
电子系统
• A/D转换器 • 将模拟量（Analog）转为数字量（Digital）的半 导体元件。 • 从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号 ，可以用从低到高的不同电平来表示，它们是连 续变化的，即所谓模拟量。 • A/D转换器将模拟量数字化，例如将0-1V线性电压 变化表示为0-9的10个等级。实际上A/D转换器能 够表示的范围远远大于10，通常是28=256， 210=1024,212=4096. • 如果扫描仪说明书标明灰度等级10bit,说明扫描 图像被分成1024个灰度等级。
印前设备与成像
概述
• 实验室挂图
印前设备
•扫描仪
传统输 出设备
输入 设备
•电子分色机
•数字照相机 •键盘鼠标
•晒版机
•胶印打样机 •激光照排机 •直接制版机 •数字打样机 •打印机 •数字印刷机
数字输 出设备
印前设备与成像
图像输入设备
扫描设备
扫描设备
• 作用 – 图像输入（图像数字化） • 分类 – 平台扫描仪 – 滚筒扫描仪 – 电子分色机
光学系统
• 为使机械结构紧凑、体积小，通过光学系统改变从扫描行 到透镜的光学通路。 • 为了减少光线的损失，反射镜必须为全反射镜。
光学系统
• 如需要扫描透射稿，则需要增加透射适配器。 • 某些透射适配器为玻璃材质，光线要经过2层玻璃， 造成光的损失更多，扫描质量不好。
光源
• 发光强度高，发出的光稳定性好，应尽可能包含 全部可见光谱，其光谱功率分布应接近日光。 • 主要使用荧光灯和热阴极、冷阴极光源。 • 灯管本身不发热，避免因灯管发热引起的玻璃下 部受热吸附灰尘而影响扫描效果的问题。冷阴极 光源的使用寿命长，灯管寿命较普通发热灯管长 10倍。
机械系统
• 目前平面扫描仪常用的有两种运动方式： – 扫描头运动，原稿不动，它是通过步进电机带 动扫描头运动； – 扫描头不动，原稿运动，这样可以更精细地扫 描图像
工作过程
• 三次扫描
– 只有一条CCD，每次扫描只能扫一种颜色，完成原稿 的扫描需要扫三次，扫描速度慢。
• 一次扫描
– 安装有三条CCD，完成原稿的扫描只需要扫一次，扫 描速度快。
• 双平台技术
– 每个平台具有不同的光源和光学系统，使得两种类型 原稿的扫描光路均得到优化。 – 扫描透射稿时，光源直接照射在原稿上，原稿与镜头 之间没有玻璃，减少了光路的扭曲和损失，也不会产 生牛顿环。
平台扫描仪技术发展
• 一次镜像系统技术
– 一般的扫描仪内部布置有多组反射镜片，光信息通过 这些镜片的反射被传输到CCD进行处理，光信号在传 送的过程中会因为衍射等原因，导致信号丢失。 – 一次镜像系统技术时可以使光源直接到CCD，中间不 设置其他反射镜片，在最大程度上减小了误差。 – 典型设备：Heidelberg F4200
光电转换器CCD
• CCD（光电耦合器）以电荷作为信号，基本功能是 电荷存储和电荷转移。因此，CCD的工作过程主要 是电荷的产生、存储、传输和检测。 • 平面扫描仪采用线形CCD。每一个CCD感光单元都 能将照射在其上面的光能转换成为电荷，光照越 强产生的电荷越多。
光电转换器CCD
• 线形CCD阵列由P型硅衬底和许多铝电极（CCD单元/像素） 组成，在铝电极和硅衬底之间有一层绝缘的二氧化硅。 • 当在电极Φ1上存在高电位时，该电极下硅衬底中的“空 穴”便移向衬底深处，而电子则移向二氧化硅层，形成耗 尽区。这部分衬底与二氧化硅之间界面处电子势能最低， 可视为势阱，光线在P型硅衬底中产生的光电子就集聚在 这势阱里形成电荷包。（集聚期）
扫描头（读取头）
• 由光源、光学系统、光电变换器件、放大器等组 成。负责把从原稿来的光信号转变成电信号，并 读取这种信号。 • 光源：一般采用卤素灯，体积小、寿命长和发光 亮度。 • 光学系统：由物镜、光孔、分光镜、滤色镜等组 成。从原稿来的光经物镜聚焦，在光孔上成像。 形成的像以光孔确定为一个像素的尺寸，再由分 光镜和滤色镜进行分色。 • 光电变换器件：采用光电倍增管（PMT）将光学系 统分解的光转变为电信号。
机械系统
• 主要由机体、放置原稿的平板以及机械传动部件 等组成。 • 传统的扫描仪中，CCD和照明光源等扫描组件（扫 描头）以机械方式匀速地从原稿的一端运动到另 一端。
机械系统
• 扫描组件的移动由步进机构控制，可以采用半步 长精度移动。 • 扫描速度与扫描的前进步长也有关。扫描的前进 步长小，则扫描速度慢。反之，扫描速度快。
PMT工作特性