Scanner

2. Escaner

Los escáneres son periféricos diseñados para registrar caracteres escritos, o gráficos en forma de fotografías o dibujos, impresos en una hoja de papel facilitando su introducción en la computadora convirtiéndolos en información binaria comprensible para ésta.
El funcionamiento de un escáner es similar al de una fotocopiadora. Se coloca una hoja de papel que contiene una imagen sobre una superficie de cristal transparente, bajo el cristal existe una lente especial que realiza un barrido de la imagen existente en el papel; al realizar el barrido, la información existente en la hoja de papel es convertida en una sucesión de información en forma de unos y ceros que se introducen en la computadora.
Para mejorar el funcionamiento del sistema informático cuando se están registrando textos, los escáneres se asocian a un tipo de software especialmente diseñado para el manejo de este tipo de información en código binario llamados OCR (Optical Character Recognition o reconocimiento óptico de caracteres), que permiten reconocer e interpretar los caracteres detectados por el escáner en forma de una matriz de puntos e identificar y determinar qué caracteres son los que el subsistema está leyendo.

Un caso particular de la utilización de un scanner, aunque representa una de sus principales ventajas, es la velocidad de lectura e introducción de la información en el sistema informático con respecto al método tradicional de introducción manual de datos por medio del teclado, llegándose a alcanzar los 1.200 caracteres por segundo.

Así funciona un escáner:
Una definición simple de escáner podría ser la siguiente: dispositivo que permite pasar la información que contiene un documento en papel a una computadora, para de esta manera poder modificarlo.
Este proceso transforma las imágenes a formato digital, es decir en series de 0 y de 1, pudiendo entonces ser almacenadas, retocadas, impresas o ser utilizadas para ilustrar un texto. 

 

 

El OCR:
Si pensamos un poco en el proceso de escaneado descrito, nos daremos cuenta de que al escanear un texto no se escanean letras, palabras y frases, sino sencillamente los puntos que las forman, una especie de fotografía del texto. Evidentemente, esto puede ser útil para archivar textos, pero sería deseable que pudiéramos coger todas esas referencias tan interesantes pero tan pesadas e incorporarlas al procesador de texto no como una imagen, sino como texto editable.
El OCR es un programa que lee esas imágenes digitales y busca conjuntos de puntos que se asemejen a letras, a caracteres. Dependiendo de la complejidad de dicho programa entenderá más o menos tipos de letra, llegando en algunos casos a interpretar la escritura manual, mantener el formato original (columnas, fotos entre el texto...) o a aplicar reglas gramaticales para aumentar la exactitud del proceso de reconocimiento.
Para que el programa pueda realizar estas tareas con una cierta fiabilidad, sin confundir "t" con "1", por ejemplo, la imagen debe cumplir unas ciertas características. Fundamentalmente debe tener una gran resolución, unos 300 ppp para textos con tipos de letra claros o 600 ppp si se trata de tipos de letra pequeños u originales de poca calidad como periódicos. Por contra, podemos ahorrar en el aspecto del color: casi siempre bastará con blanco y negro (1 bit de color), o a lo sumo una escala de 256 grises (8 bits). Por este motivo algunos escáners de rodillo (muy apropiados para este tipo de tareas) carecen de soporte para color. 
El proceso de captación de una imagen resulta casi idéntico para cualquier escáner: se ilumina la imagen con un foco de luz, se conduce mediante espejos la luz reflejada hacia un dispositivo denominado CCD que transforma la luz en señales eléctricas, se transforma dichas señales eléctricas a formato digital en un DAC (conversor analógico-digital) y se transmite el caudal de bits resultante al ordenador.

Tipos de Escáneres
Existen cinco tipos de escáneres, pero no todos son ideales para la digitalización de imágenes
- De sobremesa o planos:
Un escáner plano es el tipo más versátil. Es ideal para escanear páginas de un libro sin tener que desprenderlas Generalmente lucen como fotocopiadoras pequeñas ideales para un escritorio, y se utilizan para los objetos planos. Sus precios pueden variar de acuerdo con la resolución de la imagen, pero salvo que se utilicen para realizar presentaciones muy importantes, como por ejemplo colocar imágenes para la Web, no se necesita adquirir uno de un costo tan alto.

- De mano:
Son los escáners "portátiles", es el menos costoso, con todo lo bueno y lo malo que implica esto. Hasta hace unos pocos años eran los únicos modelos con precios asequibles para el usuario medio, ya que los de sobremesa eran extremadamente caros; esta situación a cambiado tanto que en la actualidad los escáners de mano están casi inutilizados por las limitaciones que presentan en cuanto a tamaño del original a escanear (generalmente puede ser tan largo como se quiera, pero de poco más de 10 cm de ancho máximo) y a su baja velocidad, así como a la carencia de color en los modelos más económicos.
Lo que es más, casi todos ellos carecen de motor para arrastrar la hoja, sino que es el usuario el que debe pasar el escáner sobre la superficie a escanear. Todo esto es muy engorroso, pero resulta ideal para copiar imágenes pequeñas como firmas, logotipos y fotografías, además es eficaz para escanear rápidamente fotos de libros encuadernados, artículos periodísticos, facturas y toda clase de pequeñas imágenes.

- De rodillo:
Unos modelos de aparición relativamente moderna, se basan en un sistema muy similar al de los aparatos de fax: un rodillo de goma motorizado arrastra a la hoja, haciéndola pasar por una rendija donde está situado el elemento capturador de imagen.
Este sistema implica que los originales sean hojas sueltas, lo que limita mucho su uso al no poder escanear libros encuadernados sin realizar antes una fotocopia (o arrancar las páginas), salvo en modelos peculiares que permite separar el cabezal de lectura y usarlo como si fuera un escáner de mano. A favor tienen el hecho de ocupar muy poco espacio, incluso existen modelos que se integran en la parte superior del teclado; en contra tenemos que su resolución rara vez supera los 400x800 puntos, aunque esto es más que suficiente para el tipo de trabajo con hojas sueltas al que van dirigidos.

- Escáneres para transparencias:

Poseen una resolución mejor que los anteriores y por eso también son un poco más caros; pueden digitalizar transparencias desarrollando un trabajo de muy buena calidad. Estos tampoco son tan utilizados como los planos, pero en aquellas empresas en donde utilizan el formato de diapositiva y transparencia para sus impresiones, son una herramienta realmente indispensable.

Con el scanner se pueden digitalizar textos (escritos a máquina o con ordenador) e imágenes. Es imprescindible que el scanner esté encendido antes de encender el ordenador, en caso contrario no lo detecta. Para poder digitalizar textos hay que utilizar el programa OmniPage mientras que para las imágenes hay que utilizar el programa Paint Shop Pro 5.

Cómo digitalizar textos
Clicando sobre el icono llamado OmniPage que se encuentra en el escritorio, se accede al programa de digitalización de textos.
Una vez dentro del programa, hay que buscar la opción obtener imagen dentro del menú archivo o bien clicar sobre el icono del scanner que aparece en la parte superior izquierda de la pantalla.Aparecerá entonces una pequeña pantalla con varias opciones. Clicando sobre digitalizar el scanner empezará a trabajar.
Las hojas se pueden poner de dos formas diferentes en el scanner.
- Hay que colocar la hoja boca abajo en la parte superior derecha del scanner y después bajar la tapa.
- Se puede utilizar el alimentador automático.
Una vez que el programa ha obtenido la información de la hoja de texto, hay que pasarle el reconocedor de textos OCR. Para ello hay que buscar un icono con dichos caracteres OCR en la pantalla o bien en el menú archivo OCR, esta página.Si el reconocimiento ha sido correcto, el programa mostrará un nuevo menú para agregar más páginas o parar el digitalizado.
Clicando sobre parar digitalizado, aparece un menú en el que hay que indicarle al programa el nombre con el que queremos guardar el programa así como el formato.

Cómo digitalizar imágenes y fotografías:

Clicando sobre el icono PaintShop Pro 5 que se encuentra en el escritorio, se entra en el programa de digitalización de imágenes.
Una vez dentro, hay que buscar la opción Acquire dentro del menú File, import, twain
Cuando se clica sobre la opción acquire el scanner se pone en marcha mostrando una previsualización de la imagen en pantalla.
La imagen hay que colocarla el la parte superior derecha del scanner y siempre boca abajo cerrando después bien la tapa.
Una vez que se haya seleccionado la zona que se desea digitalizar y si las opciones de digitalizado son las deseadas, tipo, escala, brillo etc.. pulsando final el scanner digitalizará la imagen y la enviará al PaintShop Pro 5. Si la imagen digitalizada se ve detrás del menú de digitalización se podrá cerrar este para empezar a trabajar con las herramientas de retoque .

¿Cuánto ocupa una imagen?
Las imágenes digitalizadas se pueden guardar en diferentes formatos: GIF, TIF, BMP, JPG etc.
El formato que más comprime la imagen es el JPG pero a cambio pierde un poco de calidad. Cuanta mayor sea la compresión que se le aplique a la imagen, menor será la calidad.
El formato GIF tiene una buena resolución y, al igual que los JPG, se puede utilizar en paginas web HTML de internet, pero ocupa algo más.
El formato TIF es el que mejor calidad de imagen da y es compatible con Macintosh, pero es uno de los que más ocupan.
El formato BMP, es el más estandar y el más facil de insertar en cualquier editor de texto, en cambio, es uno de los que más espacio ocupan.
El formato PSP se puede leer únicamente con el PaintShop Pro.
Con la opción save as se llega al menú que permite trabajar con todas estas opciónes.
Cuando la imagen está guardada en la cuenta personal o en el disquete, se puede salir del programa mediante la opción exit del menú file.
Cuadro ilustrativo a cerca del tamaño de las imágenes:

Tipo de original	Destino	Método escaneado	Tamaño en RAM
Fotografía 10x15 cm	Pantalla	75 ppp / 24 bits	0,4 MB
	Impresora B/N	300 ppp / 8 bits	2 MB
	Impresora color	300 ppp / 24 bits	6 MB
Texto o dibujo en blanco y negro tamaño DIN-A4	Pantalla	75 ppp / 1 bit	66 KB
	Impresora	300 ppp / 8 bit	8 MB
	OCR	300 ppp / 1 bit	1 MB
Foto DIN-A4 en color	Pantalla	75 ppp / 24 bits	1,6 MB
	Impresora	300 ppp / 24 bits	25 MB

 

Los colores y los bits
Al hablar de imágenes, digitales o no, a nadie se le escapa la importancia que tiene el color. Una fotografía en color resulta mucho más agradable de ver que otra en tonos grises; un gráfico acertadamente coloreado resulta mucho más interesante que otro en blanco y negro; incluso un texto en el que los epígrafes o las conclusiones tengan un color destacado resulta menos monótono e invita a su lectura.
Sin embargo, digitalizar los infinitos matices que puede haber en una foto cualquiera no es un proceso sencillo. Hasta no hace mucho, los escáners captaban las imágenes únicamente en blanco y negro o, como mucho, con un número muy limitado de matices de gris, entre 16 y 256. Posteriormente aparecieron escáners que podían captar color, aunque el proceso requería tres pasadas por encima de la imagen, una para cada color primario (rojo, azul y verde). Hoy en día la práctica totalidad de los escáners captan hasta 16,7 millones de colores distintos en una única pasada, e incluso algunos llegan hasta los 68.719 millones de colores.
Para entender cómo se llega a estas apabullantes cifras debemos explicar cómo asignan los ordenadores los colores a las imágenes. En todos los ordenadores se utiliza lo que se denomina sistema binario, que es un sistema matemático en el cual la unidad superior no es el 10 como en el sistema decimal al que estamos acostumbrados, sino el 2. Un bit cualquiera puede por tanto tomar 2 valores, que pueden representar colores (blanco y negro, por ejemplo); si en vez de un bit tenemos 8, los posibles valores son 2 elevado a 8 = 256 colores; si son 16 bits, 2 elevado a 16 = 65.536 colores; si son 24 bits, 2 elevado a 24 = 16’777.216 colores; etc, etc.
Por tanto, "una imagen a 24 bits de color" es una imagen en la cual cada punto puede tener hasta 16,7 millones de colores distintos; esta cantidad de colores se considera suficiente para casi todos los usos normales de una imagen, por lo que se le suele denominar color real. La casi totalidad de los escáners actuales capturan las imágenes con 24 bits, pero la tendencia actual consiste en escanear incluso con más bits, 30 ó incluso 36, de tal forma que se capte un espectro de colores absolutamente fiel al real; sin embargo, casi siempre se reduce posteriormente esta profundidad de color a 24 bits para mantener un tamaño de memoria razonable, pero la calidad final sigue siendo muy alta ya que sólo se eliminan los datos de color más redundantes.

Parámetros para una elección correcta
Definición:
Es la cualidad más importante de un escáner, es el grado de finura con el que se puede realizar el análisis de la imágen. Los fabricantes indican dos tipos de definición: 
* óptica, que es la realmente importante, está determinada por el número de elementos CCD y la resolución de la lente. Se mide en puntos por pulgada. 
* interpolada, que es el resultado de una serie de cálculos de difícil verificación. 

Profundidad de análisis de color, que se expresa en número de bits 
de 2 bits, resultaría una imágen en blanco y negro
de 8 bits, se obtendrías una imágen de 256 tonos de grises
de 24 bits u 8 bits por componente de color (verde, rojo, azul), la imágen puede llegar a ser de 16'7 millones de colores, de 30 bits, permite sobrepasar los mil millones de tintas. 

Software:
Otro elemento a tener en cuenta es el software que acompaña al escáner. Muchos de ellos incorporan programas de gestión de textos y fotos, programas de reconocimiento de caracteres o programas de retoque fotográfico. 

Conectores: ¿paralelo, SCSI o USB?
Esta es una de las grandes preguntas que debe hacerse todo futuro comprador de un escáner. La forma de conectar un periférico al ordenador es siempre importante, pues puede afectar al rendimiento del dispositivo, a su facilidad de uso o instalación... y fundamentalmente a su precio, claro.

Puerto paralelo
Es el método más común de conexión para escáners domésticos, entendiendo como tales aquellos de resolución intermedia-alta (hasta 600 x 1.200 ppp, pero más comúnmente de 300 x 600 ó 400 x 800 ppp) en los que la velocidad no tiene necesidad de ser muy elevada mientras que el precio es un factor muy importante.
El puerto paralelo, a veces denominado LPT1, es el que utilizan la mayor parte de las impresoras; como generalmente el usuario tiene ya una conectada a su ordenador, el escáner tendrá dos conectores, uno de entrada y otro de salida, de forma que quede conectado en medio del ordenador y la impresora. Como primer problema de este tipo de conexión tenemos el hecho de que arbitrar el uso del puerto paralelo es algo casi imposible, por lo que en general no podremos imprimir y escanear a la vez (aunque para un usuario doméstico esto no debería ser excesivo problema).

Conector SCSI
Sin lugar a dudas, es la opción profesional. Un escáner SCSI (leído "escasi") es siempre más caro que su equivalente con conector paralelo, e incluso muchos resultan más caros que modelos de mayor resolución pero que utilizan otro conector. Debido a este sobreprecio no se fabrican en la actualidad escáners SCSI de resolución menor de 300x600 ppp, siendo lo más común que las cifras ronden los 600x1.200 ppp o más.

Puerto USB
Esto es lo último en escáners. Los puertos USB están presentes en la mayoría de ordenadores Pentium II, AMD K6-2 o más modernos, así como en algunos Pentium MMX.
En general podríamos decir que los escáners USB se sitúan en un punto intermedio de calidad / precio. La velocidad de transmisión ronda los 1,5 MB / s, algo más que el puerto paralelo pero bastante menos que el SCSI; la facilidad de instalación es casi insuperable, ya que se basa en el famoso Plug and Play (enchufar y listo) que casi siempre funciona; todos los ordenadores modernos tienen el USB incorporado (los Pentium normales ya son antiguos; y además dejan el puerto paralelo libre para imprimir o conectar otros dispositivos.

La interfaz TWAIN
Se trata de una norma que se definió para que cualquier escáner pudiera ser usado por cualquier programa de una forma estandarizada e incluso con la misma interfaz para la adquisición de la imagen.
Si bien hace unos años aún existía un número relativamente alto de aparatos que usaban otros métodos propios, hoy en día se puede decir que todos los escáners normales utilizan este protocolo, con lo que los fabricantes sólo deben preocuparse de proporcionar el controlador TWAIN apropiado, generalmente en versiones para Windows 9x, NT y a veces 3.x. Desgraciadamente, sólo los escáners de marca relativamente caros traen controladores para otros sistemas operativos como OS/2 o Linux, e incluso en ocasiones ni siquiera para Windows 3.x o NT; la buena noticia es que la estandarización de TWAIN hace que a veces podamos usar el controlador de otro escáner de similares características, aunque evidentemente no es un método deseable...
Se trata de un programa en el que de una forma visual podemos controlar todos los parámetros del escaneado (resolución, número de colores, brillo...), además de poder definir el tamaño de la zona que queremos procesar.
Si la fidelidad del color es un factor de importancia, uno de los parámetros que probablemente deberemos modificar en esta interfaz es el control de gamma, para ajustar la gama de colores que capta el escáner con la que presenta nuestro monitor o imprime la impresora