Un scanner (anglicisme pour le mot français «numériseur») est un périphérique d'acquisition permettant de numériser des documents, c'est-à-dire de
transformer un document papier en image numérique.
Types de scanners
Scanner à plat
Les scanners à plat sont très courants. Il en existe deux types :
- Ceux dont les capteurs (en général, de type CCD) sont fixes et dont la partie mobile est un miroir. Ces scanners sont plus coûteux à réaliser et
embarquent un système optique d'une certaine complexité. La qualité de leurs numérisations peut être excellente.
- Ceux dont les capteurs (de type CIS) sont mobiles, et appliqués directement contre la vitre. Bien qu'ils aient énormément progressé, leur image est
toujours un peu floue car ils ne peuvent empêcher une diffusion de la lumière contre la vitre. C'est la technologie utilisée pour les scanners ultra-
plats.
Par ailleurs, certains scanners à plat sont équipés d'un module pour documents transparents (cf. Scanners à diapositives)
Scanneur à défilement
Avec les scanneurs « à défilement », le document est entraîné, comme pour un fax, c'est lui qui se déplace et non les capteurs ou un miroir.
Ce procédé est principalement utilisé dans le monde bureautique car il ne s'applique qu'aux documents sur feuille volante de grammage et de format
standard.
Scanneur à main
L'opérateur fait défiler l'outil contre le document à scanner.
Au début des années 1990, les scanneurs à main ont été les premiers scanneurs « grand public », du fait notamment de leur faible prix.
Ils sont aujourd'hui beaucoup moins fréquemment utilisés, eu égard à l'habileté que réclame leur manipulation et aux erreurs dont leur mode opératoire est la
source.
Ils restent intéressants dans des domaines tels que l'analyse de l'écriture, notamment pour le chinois et le japonais.
Scanneur à diapositives
Dans un scanneur à diapositive, la lumière est directe, elle traverse le document transparent, ce qui permet d'obtenir une qualité chromatique et une
résolution très importantes.
Certains scanneurs à plat sont aussi équipés d'un boîtier lumineux, dit « dos diapo » qui leur permet donc de scanner en lumière réfléchie les documents
opaques et en lumière directe les documents transparents. Bien que ces scanneurs soient rarement d'excellents scanneurs diapo, ils peuvent constituer un
compromis intéressant.
Scanneur à tambour
Les scanneurs à tambour offrent une résolution et une qualité colorimétrique sans égal, mais ils ne sont pas adaptés à tous les types de documents, ils
doivent pouvoir s'enrouler autour du cylindre et ne pas dépasser 1 mm d'épaisseur. Ils coûtent généralement beaucoup plus que les autres types de
scanneurs.
La société allemande Linotype-Hell qui a été reprise par la Heidelberger Druckmaschinen AG a été l’un des derniers grands fabricants de scanners à
tambour. Aujourd'hui, ces appareils ne sont pris en charge que par SilverFast sous les systèmes d'exploitation actuels.
Banc de reproduction
Les progrès de la photographie numérique permettent la création de « bancs de reproduction » numériques. Il existe aussi des scanneurs dits « verticaux »,
qui peuvent être qualifiés de « bancs de reproduction ». Ils sont utiles pour les objets ayant un certain relief, pour les objets fragiles, etc.
Scanneurs automatiques de livre
L'entreprise suisse 4DigitalBooks vend un numériseur capable de traiter sans intervention humaine 1 500 pages à l'heure avec son bras perforé d'une
multitude de petits trous. C'est par aspiration qu'il saisit délicatement les pages.
Caractéristiques d'un scanner
Un scanner est généralement caractérisé par les éléments suivants :
- Résolution : exprimée en points par pouces (notés ppp ou dpi, pour dot per inch), la résolution définit la finesse de la numérisation.
L'ordre de grandeur de la résolution est d'environ 1200 par 2400 dpi. La résolution horizontale est fortement dépendante de la qualité et du nombre de
capteurs, tandis que la résolution verticale est intimement liée à la précision du moteur d'entraînement. Il faut toutefois veiller à distinguer la
résolution optique, représentant la résolution réelle du scanner, de la résolution interpolée. L'interpolation est une technique consistant à définir des
pixels intermédiaires entre des pixels réels, en calculant la moyenne des couleurs des pixels avoisinants. Cette technologie permet donc d'obtenir des
résultats intéressants mais la résolution interpolée ainsi définie n'est en aucun cas une grandeur permettant de comparer des scanners.
- Le format de document : selon leur taille, les scanners sont capables d'accueillir différentes taille de documents, généralement A4 (21
x 29,7 cm), plus rarement A3 (29,7 x 42 cm).
- Vitesse d'acquisition : exprimée en pages par minute (ppm), la vitesse d'acquisition représente la capacité du scanner à acquérir un
grand nombre de pages par minute. La vitesse d'acquisition dépend du format du document ainsi que de la résolution choisie pour la numérisation.
- Interface : il s'agit de la connectique du scanner. Les principales interfaces sont les suivantes:
- Firewire. Il s'agit de l'interface de prédilection, car son débit est particulièrement adapté à ce type de périphériques ;
- USB 2.0. Présent sur la totalité des ordinateurs récents, il s'agit d'une interface standard, conseillée si l'ordinateur ne possède pas de connexion
firewire ;
- SCSI. Interface de prédilection pour le scanner à la fin des années 90, le standard SCSI est actuellement délaissé au profit du Firewire et de l'USB 2.0
;
- Port parallèle. Lent par nature, ce type de connectique est de moins en moins utilisée et à éviter si l'ordinateur possède une des connectiques
précédentes ;
- Caractéristiques physiques : d'autres éléments peuvent être pris en compte lors du choix d'un scanner :
- L'encombrement, correspondant aux dimensions physiques du scanner.
- Le poids.
- La consommation électrique, exprimée en Watts (W).
- Les températures de fonctionnement et de stockage.
- Le niveau sonore. Un scanner peut s'avérer être très bruyant, ce qui peut constituer une nuisance non négligeable.
- Les accessoires : Les pilotes et le manuel d'utilisation sont habituellement fourni, mais il faut s'assurer que les câbles de raccordement le sont
également ou, dans le cas contraire, les acheter à part.
Fonctionnement d'un scanner
Le principe du fonctionnement d'un scanner est le suivant :
- Le scanner parcourt le document ligne par ligne ;
- Chaque ligne est décomposée en « points élémentaires », correspondant à des pixels.
- Un capteur analyse la couleur de chacun des pixels ;
- La couleur de chaque pixel est décomposée selon 3 composantes (rouge, vert , bleu) ;
- Chacune des composantes de couleur est mesurée et représentée par une valeur. Pour une quantification sur 8 bits, chacune des composantes aura une valeur
comprise entre 0 et 255.
La suite de cet article décrira en particulier le fonctionnement d'un scanner à plat, toutefois le mode de fonctionnement pour un scanner à main ou un
scanner à défilement est exactement le même. Seul la façon de faire défiler le document diffère.
Un scanner à plat possède une fente lumineuse motorisée, balayant le document ligne par ligne située sous une vitre transparente sur laquelle est posé le
document, face à numériser vers le bas.
La lumière de grande intensité ainsi émise est réfléchie par le document et converge vers une série de capteurs grâce à un système de lentilles et de
miroirs. Les capteurs convertissent les intensités lumineuses reçues en signaux électriques, eux-mêmes convertis en données numériques par un convertisseur
analogique-numérique.
On distingue deux catégories de capteurs :
- Les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxyd Semi-conductor, ou encore MOS complémentaires). On parle alors de technologie CIS (Contact
Image Sensor). Ce type de dispositif utilise une rampe de LED (Light Emitting Diode pour l'éclairage du document et requiert une distance très étroite entre
les capteurs et le document. En contrepartie, la technologie CIS est bien moins consommatrice d'énergie.
- Les capteurs CCD (Charge-coupled devices). Les scanners utilisant la technologie CCD sont souvent plus épais car ils utilisent une lampe
froide de type néon. La qualité de l'image numérisée est en revanche globalement meilleure, grâce à un rapport signal/bruit plus faible.
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