簡述 CIS 和 CCD 掃描器

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來源 http://h10025.www1.hp.com/ewfrf/wc/document?docname=c01556035&lc=zh-hant&dlc=zh-hant&cc=hk&product=79488

目前市場上掃描器所使用的感光器件主要有四種：電荷藕合元件 CCD、接觸式感光器件 CIS、光電倍增管 PMT 和互補金屬氧化物導體 CMOS。它們各自的技術特點和適用範圍有所區別，CIS 和 CCD 廣泛應用於掃描器中。HP 多合一打印機主要使用的是 CIS 和 CCD 技術。下面簡單介紹 CIS 和 CCD 。

CIS 和 CCD 掃描器

本文以工作原理和技術特點兩大類介紹這兩種掃描器。

工作原理

CIS 掃描器
CIS（Contact image Sensor），即接觸式感光器件，是一種光電轉換器件，工作原理是接觸式感測器件對掃描內部光源照射到掃描原稿上的反射光進行感光後，將光信號轉變為電信號，再由掃描器底板上的 AD 轉換電路將電信號轉變為數位信號傳輸給電腦，以完成整個掃描過程。由於 CIS 感光元件本身就可以完成成像任務，不需要鏡片和透鏡的參與，所以 CIS 原理的掃描器成本較低。
CCD 掃描器
CCD（Charge Coupled Device），即電荷耦合器件，工作原理是 CCD 將光線轉換成類比電壓信號，並且標出每個象素的灰度級，再由一個模數轉換器（專業術語為 ADC）將類比電壓信號轉換為數位信號。成像過程中，光源發出的光必須經過鏡片的反射和透鏡的聚焦，這些光學器件的加入使整個掃描器成本提高，所以一般市場上的 CCD 掃描器的價格都會比 CIS 掃描器偏高。

技術特點

硬件特點

CIS 掃描器
CIS 掃描器的掃描光源、感測器、放大器集成為一體，其結構、原理和光路都極為簡單。生產過程中的裝配、調整和日後的維修也非常方便。此外，由於 CIS 掃描器中沒有燈管和光學鏡頭等玻璃器件，因此抗震性能好於 CCD 掃描器，運輸方便。
CIS 掃描器由於沒有附加的光學部件，移動部分又輕又小，整個掃描器厚度平均僅有 5 cm 左右，重量一般為 CCD 掃描器的一半。
CCD 掃描器
CCD 技術需要一整套光學系統，包括照明冷光源、多個反光鏡和光學鏡頭，通過複雜的光路才能在 CCD 感測器件表面成像，因此，它的組成部件較為複雜、成本相對較高、掃描後獲得的圖像資料的處理也相對複雜一些。
CCD 掃描器體積相對較大，重量較重。

預熱與功耗方面的特點

CIS 掃描器
CIS 掃描器不需預熱，接通電源即可進行掃描工作。
不工作時，CIS 掃描器將掃描頭收回到起始位置，同時將光源關閉，以降低整機功耗。下次使用時從省電狀態轉入掃描狀態非常迅速，幾乎沒有明顯的等待時間。
CCD 掃描器
CCD 掃描器一般使用冷陰極管做光源，需要預熱 1 分鐘左右才能穩定發光，所以掃描器打開後不能立刻使用。CCD 掃描器關閉光源，從省電狀態轉入掃描狀態後重新預熱需要較長時間。

掃描效果

CIS 掃描器
CIS 掃描器由感測器直接從稿件表面獲取圖像，理論上不會產生色偏和像差，能獲得最接近原稿的圖像效果。但因其不能使用鏡頭，只能壓近原稿掃描，掃描精度較低。而且 CIS 掃描頭利用感測器從掃描物體表面得到圖像，景深較短，掃描的層次有些不足，對掃描擺放不平的文稿和圖片顯得有些力不從心，掃描略微凹凸不平的物體時，輸出的圖像常會出現模糊和散焦的情況。另外，它的光源只能用 LED 發光二極體，這種光源無論在光色以及均勻度上都比較差，色域較 CCD 窄，獲得的色彩不如 CCD 的豐富。
CCD 掃描器
CCD 掃描器需要通過一系列透鏡、反射鏡成像，所以會產生色彩偏差和光學像差，一般需要通過掃描軟體進行色彩校正。CCD 掃描器因為採用光學鏡頭成像於 CCD 表面，所以它具有較大的景深，掃描圖像的品質相對較好，特別是對隆起的書脊，甚至實物都可以得到清晰的掃描效果。CCD 的景深至少是 CIS 的 10 倍，這意味著 CCD 掃描器在一定範圍內對 3D 物體的掃描是清楚而生動的。

簡單總結

CIS 掃描器
價格低，輕、薄、小巧，便於攜帶，耗電量小，可以用電池作為能源進行工作。但掃描精度低，掃描圖像色彩不夠鮮豔、勻稱，掃描速度慢，只能掃描平面物體。多用於掃描大量文字稿和簡單圖片，適用于簡單辦公室應用、一般家用、移動辦公等。
CCD 掃描器
掃描精度高，掃描圖片色彩亮麗，掃描速度快，使用壽命長，掃描 3D 物體效果較好。價格相對高，大多數產品重量、厚度值都很大。適用於桌面印刷、出版領域、廣告製作、辦公、網頁製作等。

HP 多合一打印機多采用 CIS 及 CCD 掃描器，不同型號的多合一打印機具有不同的技術特點，以適應不同用戶的要求。請聯繫 HP 或 HP 各大代理商，了解各型號的特性，以購買到符合您需求的產品。