2D-Scanner

Optische Auflösung

Die Begriffe dpi (dots per inch = Punkte pro Zoll, eigentlich die Druckerauflösung) und ppi (Pixel per inch = Bildelemente pro Zoll, für Scanner und Bildschirm) werden oft vermischt. Gemeint ist aber immer das Auflösungsvermögen eines Gerätes pro Längeneinheit. Ein Scanner misst also bei 600 ppi eben 600 mal pro Inch die Helligkeit des Fotos. Das entspricht etwa 236 Punkten pro Zentimeter (1 Inch = 2,54 Zentimeter). Für ein Farbfoto werden außerdem noch Filter in den Grundfarben RGB vorgeschaltet und pro Punkt dreimal gemessen.

Die tatsächliche optische Auflösung eines Scanners entspricht also der Anzahl von Fotozellen pro Inch. Wenn nur mit 300 dpi gescannt wird, wird also (bei einem 600 dpi-Scanner) nur jedes zweite Pixel des Scanners verwendet. Diese Aufgabe der Berechnung von Zwischengrößen übernimmt die Scansoftware. Die interpolierte (in den Angaben der Hersteller oft als maximale bezeichnete) Auflösung zur Vergrößerung der tatsächlichen optischen Auflösung des Scanners ist nichts anderes als zwischen den Pixeln berechnete neue Pixel, die aber die Qualität nicht verbessern, sondern nur eine leere unscharfe Vergrößerung darstellen.

Für den Offsetdruck benötigt man ein Farbbild mit 300 ppi.
Deshalb genügt für den Offsetdruck für Aufsichtsvorlagen ein Scanner mit einer Auflösung von 1200 ppi. Damit kann man z.B. ein Foto scannen, das im Offsetdruck viermal größer als die Orignalvorlage gedruckt wird. Vergrössert zu scannen ist zwar nicht sehr empfehlenswert, weil man den Staub und die Kratzer mitscannt und mitvergrössert und deshalb sehr gut sichtbar macht, aber oft unvermeidlich, weil man keine grössere Vorlage hat. Optimal ist eine Vorlage, die doppelt so gross ist wie die zu druckende Grösse. Staub und Kratzer werden verkleinert und verschwinden größtenteils.

Für Dias oder Negative benötigt man mindestens 3000 dpi, um ein Dia/Negativ auch noch im Format A4 scannen zu können. (10 cm Foto bei 300 dpi sind 3000 Pixel, aber 3 cm Dia sind erst bei bei 1000 dpi 3000 Pixel). Bei Diascannern gibt es auch automatische Erkennung und Retusche von Staub und Kratzern, beim Nikon CoolScan heißt das ICE, bei Canon nennt sich das FARE (FARE funktioniert nicht für Dias). Das verbessert natürlich die tatsächliche Qualität des Scans nicht, erspart aber viel Arbeit in der manuellen Retusche.

Bei längeren bereits gedruckten Texten lohnt sich die Verwendung einer Texterkennungssoftware (OCR, Optical Character Recognition) wie Xerox Textbridge oder Caere Omnipage. Bei Texterkennungsprogrammen legt man das Blatt Papier in den Scanner, und die Software "tippt" den zu erkennenden Text ab. Bei einer sauberen Vorlage (gedruckte Buchseite, Laserausdruck, aber kein Fax) funktioniert das nahezu fehlerfrei, aber um eine Kontrolle mit der eingebauten Rechtschreibprüfung kommt man leider nicht herum.

Wer ausschließlich Bilder fürs Internet scannen will, benötigt keine hohe Auflösung, das würde auch nur lange Ladezeiten zur Folge haben. Bilder fürs Internet haben (in der Darstellungsgröße) eine Auflösung von 72 dpi (Mac) und 96 dpi (PC). Für den Offsetdruck ist eine Auflösung von 300 dpi (in der Druckgröße) Standard, alles was hier noch größer ist, vergrößert nur unnötig die Datei und die Druckdauer.
Weil der Computerbildschirm aber nur 72 dpi anzeigen kann, wird ein Foto am Bildschirm mit 300 dpi etwa viermal so groß dargestellt.

Farbtiefe

Die Anzahl der möglichen Grauwerte oder Farbabstufungen wird Farbtiefe genannt. Üblich sind 256 Graustufen, weil das mit der Computerspeichereinheit 1 byte (=8 bit) darstellbar ist. Bei Farbbildern gibt es für die Grundfarben Rot, Grün und Blau je ein Graustufenbild mit 256 Abstufungen oder 3 byte (=24 bit), woraus sich rechnerisch 256 x 256 x 256 =16,7 Millionen Farben ergeben (ganz genau 16.777.216 Farben), oft auch als True Color, Echtfarbe, bezeichnet. Erhöhte Farbtiefe von 32 bit oder mehr hilft, den Tonwertumfang insbesonders bei Diascannern zu verbessern, wird aber normalerweise bei der Übermittlung der Bilddaten vom Scanner an den Computer sofort wieder auf 24 bit reduziert. Bei jeder Farbkorrektur verliert man weiter Abstufungen, wobei man im Offsetdruck etwa mit 100 Graustufen auch schon auskommt. Am deutlichsten sind zuwenig Abstufungen in langen Verläufen und flächigen Farbtönen zu sehen.

Tonwertumfang, Dynamikumfang, max. Optische Dichte

Auf Filmmaterial wird der Tonwertumfang in optische Dichte D angegeben. Der Helligkeitsunterschied reicht theoretisch von 0 D (unbelichteter transparenter Film) bis 4 D (belichteter schwarzer Film). Auch teuerste Trommelscanner erreichten aber maximal 3,8 D.
Die Dichte wird dabei als Logarithmus angegeben: Ein Wert von 3,0 bedeutet eine Schwärzung, bei der vom auftreffenden Licht nur der 1.000ste Teil (10 hoch 3) durchgelassen oder reflektiert wird. Bei 3,3 wäre es der 2.000ste Teil usw. Die maximale optische Dichte D-max bezeichnet die mögliche dunkelste Bildstelle, die von Scanner noch erfasst werden können. Je höher D-max, desto besser ist die Detailzeichnung in den dunklen Bildstellen.

Der Dynamikumfang (Tonwertumfang) ist hingegen der mögliche Bereich (von differenzierbaren Abstufungen) von der hellsten zur dunkelsten Bildstelle, und kann geringer als die maximale Dichte (dunkelste Stelle) sein.

Je höher also der Tonwertumfang des Scanners, desto besser. Besonders Diascanner sollten aufgrund des kontrastreicheren Dia/Negativ-Materials einen möglichst hohen Tonwertumfang und optische Dichte haben.

Softwareausstattung

Weil vielfach dasselbe Gerät von anderen Herstellern unter einer anderen Bezeichnung und mit anderer Softwareausstattung angeboten wird, sollte man beim Kauf besonders die mitgelieferte Software beachten. Standard als mit dem Kauf eines Scanners gebündelt ist heute ein Scanprogramm und/oder nur ein Scanplugin für Photoshop; ein Bildbearbeitungsprogramm (bei besseren Scanner auch schon Photoshop oder Photoshop LE Limited Edititon) und eine OCR-Software. Ein nachträglich gekauftes hochwertiges Scanprogramm oder Bildbearbeitungsprogramm kann mehr als der Scanner selbst kosten. Empfehlenswert als Scanprogramm für die Druckvorstufe ist etwa das Programm und Photoshop-Plugin Silverfast von der Firma Lasersoft.

Übertragungsgeschwindigkeit

Heute verwenden praktisch alle Scanner entweder den USB- oder Firewire-Anschluss (oder haben sogar beide eingebaut). Einer der beiden sollte in jedem aktuellen Computer bereits eingebaut sein. Bei älteren Scannern/Computern war das vor allem der SCSI-Stecker, für den man heute eine zusätzliche Steckkarte erwerben muss.