Come funziona lo scanner

di Salvatore Aranzulla

Hai usato lo scanner del tuo ufficio decine e decine di volte, tuttavia, oggi, mentre lo stavi usando proprio come ogni altro giorno, ti è venuta voglia di scoprire come funziona lo scanner che hai lì davanti a te. Ebbene, ti voglio dire fin da subito che sei finito nel posto giusto al momento giusto, dato che la pagina Internet in cui ti trovi tratta esattamente questo argomento.

Nel corso di questo articolo, infatti, farò del mio meglio per illustrarti il funzionamento tecnico di uno scanner e di come fa quest'ultimo ad acquisire e a riprodurre ciò che trova su un foglio o su un oggetto. Poi, oltre a parlarti degli scanner “classici”, ti parlerò anche di scanner portatili e di scanner 3D in modo tale da fare così un ragionamento più completo.

Con tutto questo in mente, direi che possiamo ora entrare nella parte più interessante di questa pagina. Prenditi tutto il tempo che ritieni necessario e prosegui pure nella lettura delle righe successive. Arrivati a questo punto, io ti auguro una buona continuazione e spero che questa guida possa soddisfare le tue esigenze!

Cos'è uno scanner

Scanner

Prima di ogni cosa, mi sembra giusto precisare cos'è uno scanner a livello teorico: uno scanner, infatti, è un apparecchio che produce una copia in formato digitale di una superficie analogica e quest'ultima può essere un documento, una foto oppure un qualsiasi oggetto tridimensionale.

Il procedimento di acquisizione dei dati digitali varia notevolmente in base alla tipologia di scanner in uso e anche in base alla tecnologia che quest'ultimo utilizza, per questo motivo vorrei cominciare parlandoti brevemente dei vari tipi di scanner più diffusi e utilizzati.

Scanner flatbed — questi sono gli scanner forse più conosciuti. Per utilizzarli è necessario anzitutto alzare il coperchio, poi inserire il documento da digitalizzare e infine chiudere il coperchio e avviare così la scansione del documento. Si utilizzano esclusivamente per documenti e foto.
Scanner sheetfed — questi scanner hanno un aspetto simile alle stampanti, infatti, per utilizzarli è necessario caricare il foglio da scansionare nella parte superiore del dispositivo, dopodiché il documento passa attraverso il rullo, i dati vengono acquisiti dallo scanner e il foglio viene poi espulso, in genere, nella parte inferiore dello scanner.
Scanner portatili — si tratta di scanner che possono essere comodamente trasportati e che si possono collegare via USB o via Bluetooth al computer o allo smartphone o al tablet. Alcuni funzionano “a mano”, nel senso che devi scorrere lo scanner con la mano sopra il documento da scansionare. Ad ogni modo, ci sono anche alcuni tipi che funzionano in modo automatico, in modo del tutto simile a uno scanner sheetfed. Ti segnalo poi che ci sono scanner portatili per libri che funzionano posizionando il documento sotto a una lampada. Ti parlerò meglio di questi scanner più avanti in questa mia stessa guida.
Stampanti multifunzione — come forse già sai, molte stampanti multifunzione godono anche dello scanner. Il più delle volte si tratta di scanner flatbed che funzionano sollevando il coperchio, inserendo il foglio e premendo l'apposito pulsante per acquisire l'immagine a livello digitale.
Scanner 3D — come facilmente intuibile, si tratta di scanner che sono in grado di digitalizzare oggetti 3D. Sono comunque apparecchi generalmente piuttosto costosi e si utilizzano a livello professionale, anche se ultimamente se ne possono trovare alcuni per uso amatoriale a prezzi più accessibili. Ti parlerò meglio anche di questi scanner più avanti in questa mia stessa guida.

Come funziona uno scanner

Ora che hai visto che esistono veramente molti tipi di scanner in circolazione, possiamo andare a vedere insieme come funziona uno scanner. Ti parlerò degli scanner “classici”, di quelli portatili e degli scanner 3D. Buon proseguimento.

Come funziona lo scanner della stampante

Scanner

Uno degli scanner più diffusi è sicuramente quello integrato nelle stampanti multifunzione, dato che spesso quando si compra una stampante, questa ha anche la funzione di scanner e magari neanche lo sapevi! Andiamo, dunque, a vedere ora insieme come funziona lo scanner della stampante.

Come ti ho anticipato poco fa, in genere nelle stampanti multifunzione è presente uno scanner di tipo flatbed, ovvero quelli con un coperchio da alzare. Questi scanner si collegano a un computer o a un altro dispositivo tramite USB o via Bluetooth e in questo modo riescono a trasferire il file in formato digitale del documento scansionato. Naturalmente, c'è anche la possibilità di stampare direttamente senza necessariamente acquisire il file in formato digitale, ma in questo caso il dispositivo sta fungendo da fotocopiatrice.

Ad ogni modo, forse ora ti stai chiedendo cosa succede all'interno dello scanner una volta che hai premuto il tasto per scansionare. Ecco che ora cercherò di soddisfare questa tua curiosità. Dobbiamo però fare prima un distinguo tra scanner CCD (Charge-Coupled Device) e scanner CIS (Contact Image Sensor).

Cominciamo parlando degli scanner CCD. Si tratta di scanner che spesso riescono ad avere una maggiore profondità d'immagine rispetto a quelli CIS e sono sicuramente più adatti per fare scansioni a colori. Ecco come funzionano.

Lampada — il sistema di illuminazione dello scanner si attiva per illuminare l'oggetto in modo uniforme. Quasi sempre si tratta di una lampada RGB a LED.
Riflesso dell'immagine — una volta che l'immagine viene illuminata, il riflesso di questa viene trasportato attraverso una serie di specchi posizionati all'interno dello scanner.
Sensore d'immagine — il riflesso arriva poi a un sensore d'immagine CCD o CMOS che serve a convertire la luce riflessa in un segnale elettrico. Il sensore utilizza poi a sua volta una serie di celle fotosensibili.
Messa a fuoco — negli scanner è altresì presente un sistema di messa a fuoco che si regola per ottenere un'immagine più chiara e nitida dell'oggetto. È un processo che avviene automaticamente, ma con alcuni scanner è possibile effettuare la regolazione anche in modo manuale.
Digitalizzazione — dopo che il sensore d'immagine ha convertito il tutto in segnali elettrici, questi vengono a loro volta convertiti in segnali digitali in modo tale da poter essere così memorizzati in un file JPEG, PNG, PDF e così via.
Trasmissione dati — l'immagine digitale viene trasmessa direttamente al computer, allo smartphone o al tablet tramite cavo USB o via Bluetooth oppure viene salvata su un dispositivo di archiviazione collegato alla stampante.

La situazione è un po' diversa per quanto riguarda gli scanner CIS. Questi scanner sono generalmente molto più compatti rispetto a quelli CCD, tuttavia, offrono spesso prestazioni inferiori e sono senz'altro più indicati per le acquisizioni in bianco e nero. Ecco che ti spiego ora come funzionano.

Sensore di immagine a contatto — il sensore dello scanner CIS è una striscia lunga, stretta e compatta che si trova vicino al vetro dello scanner. Il sensore è per l'appunto chiamato “sensore d'immagine” perché si trova a stretto contatto con il documento da scansionare.
Illuminazione — anche in questo caso si tratta di una barra LED RGB (negli scanner in bianco o nero potrebbe essere semplicemente una lampada a luce bianca). Questa luce serve a illuminare il documento che si trova appoggiato sul vetro.
Acquisizione informazioni — una volta che il documento è stato illuminato, il sensore a contatto riesce a raccogliere le informazioni in base alla luce che viene riflessa dal documento.
Trasformazione in segnale elettrico — le informazioni raccolte dal sensore vengono convertite in segnali elettrici. La quantità di luce riflessa determina l'intensità di ciascun pixel.
Digitalizzazione — i segnali elettrici vengono poi digitalizzati e inviati al computer o al dispositivo in uso per essere così elaborati. Il software di scansione converte questi segnali in un file digitale che può essere JPG, PNG, PDG e così via.

In questo capitolo ti ho chiaramente parlato degli scanner integrati nelle stampanti multifunzione, ma sappi che il funzionamento è del tutto identico anche per quanto riguarda gli scanner “indipendenti”, ovvero quegli apparecchi che svolgono esclusivamente la funzione di scanner. Se stai invece cercando informazioni in merito a come installare lo scanner della stampante, allora dai pure un'occhiata alla mia guida che ti ho appena indicato.

Come funziona scanner portatile

scanner

Hai intenzione di acquistare uno scanner portatile ma vorresti prima capire come funziona scanner portatile? Benissimo, allora penso che in questa parte di questa mia guida troverai ciò che stai cercando. Come ti ho detto poco fa, comunque, esistono diversi tipi di scanner portatili e ora te ne parlo in modo più dettagliato.

Scanner portatili manuali — questi scanner sono dei semplici dispositivi, dotati di un sensore e di una lampada, da prendere in mano e da far passare gradualmente lungo tutto il foglio da scansionare. Al fine di fare una corretta scansione, dovrai mantenere lo scanner attaccato al foglio per tutta la durata dell'operazione.
Scanner portatili automatici — si tratta di apparecchi che sembrano delle piccole stampanti e che fanno passare il foglio da scansionare al loro interno, facendolo passare sotto alla lampada e al sensore. Una volta che il foglio finisce di passare, il documento viene acquisito ed è così pronto per essere trasmesso a livello digitale.
Scanner portatili con lampada esterna — questi scanner sono dotati di una lampada posta nella parte superiore e per usarli è necessario posizionare il documento da scansionare nella parte inferiore. In altre parole, è come se il documento fosse sotto i riflettori della lampada, inoltre, il documento non si trova nemmeno a contatto diretto con il sensore e con la lampada. Questi scanner si usano principalmente per scansionare libri o in alcuni casi anche fotografie.

In merito al tipo di tecnologia utilizzata dagli scanner portatili, devi sapere che questi possono essere sia CCD che CIS (ti ho spiegato meglio cosa significano queste sigle nel capitolo precedente). Tuttavia, la tecnologia CIS è spesso più indicata soprattutto per quelli manuali e quelli automatici, in quanto i componenti interni sono più compatti e conferiscono così maggior portabilità al dispositivo.

CZUR Shine Ultra Scanner Documenti 13MP Scanner Portatile A3 A4 A5, 34...

Vedi offerta su Amazon

Brother DS640 Scanner Portatile, A4, Risoluzione 600 x 600 dpi, 15 ppm...

Vedi offerta su Amazon

AOZBZ Scanner Per Documenti Portatile, 900 Dpi, Scanner di Immagini US...

Vedi offerta su Amazon

Come funziona scanner 3D

scan3d

Sei interessato al mondo della progettazione 3D e ti stai quindi ora chiedendo come funziona scanner 3D? Beh, come forse già sai, attraverso uno scanner 3D hai la possibilità di digitalizzare un oggetto tridimensionale in modo tale da leggerlo sul tuo computer, ad esempio, attraverso un programma per CAD.

L'utilizzo di questi apparecchi richiede un po' di manualità, in quanto devi posizionare bene l'oggetto da scansionare in un punto privo di riflessi e con la giusta illuminazione, azionare lo scanner 3D e poi, in base al modello di scanner, devi spostare lo scanner tutt'attorno all'oggetto per fare in modo di acquisire ogni suo lato. Con altri modelli di scanner 3D, invece, non c'è bisogno di ruotare il dispositivo. Comunque sia, lascia che ti spieghi ora brevemente come funziona il tutto a livello tecnico.

Illuminazione dell'oggetto — uno scanner 3D utilizza una sorgente di luce per illuminare l'oggetto da scansionare. Questa illuminazione è generata attraverso luce strutturata o laser.
Acquisizione dati — il sensore di profondità dello scanner 3D rileva la distanza tra il punto in cui parte la luce e i punti sulla superficie dell'oggetto. Come ti ho anticipato, in genere ciò avviene tramite luce strutturata e in questo caso un proiettore emette una serie di modelli di luce sulla superficie dell'oggetto. Il sensore acquisisce l'immagine dei modelli deformi e poi il software elabora le informazioni per calcolare così la profondità. L'altra modalità è invece la luce laser e in questo caso un raggio laser viene proiettato sull'oggetto e il sensore di profondità riesce a comprendere la profondità di tutti i punti toccati dalla luce.
Generazione modello 3D — a questo punto tutti i dati acquisiti nella fase precedente vengono utilizzati per la creazione di un modello 3D che potrà poi essere trasmesso a un dispositivo come un computer oppure direttamente stampato attraverso una stampante 3D.

Gli scanner 3D vengono oggi utilizzati in molti ambiti professionali, come ad esempio in campo medico, edile e, ovviamente, in campo artistico. Chi usa uno scanner 3D spesso fa anche un lavoro di post-produzione attraverso programmi per CAD. Tuttavia, sono ben felice di farti notare che negli ultimi anni gli scanner 3D sono diventati sempre più facili da reperire anche per chi vuole usarli semplicemente per hobby.

Scanner 3D portatile Revopoint POP 3 per stampante 3d, precisione di 0...

Vedi offerta su Amazon

Creality Scanner 3D Scanner Ferret 3D per stampa e modellazione 3D, sc...

Vedi offerta su Amazon

Scanner 3D Revopoint RANGE 2 | Precisione 0,1 mm | Scanner portatile p...

Vedi offerta su Amazon

Quale scanner comprare

Come ingrandire una foto scansionata

Dopo che hai ben appreso il funzionamento dei vari tipi di scanner in commercio, forse ti stai ora chiedendo quale scanner comprare. Naturalmente, la scelta ricade esclusivamente su di te, in base alle tue esigenze e alle tue tasche. Ad ogni modo, sono molto felice di informarti che ho scritto diverse guide su questo argomento. La prima è la guida ai migliori scanner, mentre la seconda è la guida ai migliori scanner portatili. Sono certo che ti torneranno utili.

In qualità di affiliati Amazon, riceviamo un guadagno dagli acquisti idonei effettuati tramite i link presenti sul nostro sito.

Salvatore Aranzulla è il blogger e divulgatore informatico più letto in Italia. Noto per aver scoperto delle vulnerabilità nei siti di Google e Microsoft. Collabora con riviste di informatica e cura la rubrica tecnologica del quotidiano Il Messaggero. È il fondatore di Aranzulla.it, uno dei trenta siti più visitati d'Italia, nel quale risponde con semplicità a migliaia di dubbi di tipo informatico. Ha pubblicato per Mondadori e Mondadori Informatica.