::.Yazıcılar ve Tarayıcılar.::

Tarayıcı nedir?

Tarayıcı; fotoğraf, doküman vb. gibi resim veya grafikleri sayısallaştırabilmemizi sağlayan cihazdır. Eldeki grafik ışığa duyarlı yarı iletken elemanlar (LDR) tarafından taranır. Bu elemanlardan alınan işaretler RAM’a yazılacak byte dizileri haline getirilir. Dizi buradan ekrana aktarılır veya bir dosyaya saklanır.
Tarayıcıların Çalışma Prensibi
Tarayıcıların çalışma ilkeleri basittir. Taranacak nesne (kağıt), üst tarafından alta doğru satır satır ışığa duyarlı elektronik elemanlar tarafından taranarak sayısallaştırılır. Taramanın daha iyi yapılabilmesi için nesne, bir ışık kaynağı ile aydınlatılır. Taranması istenen görüntü, üzerinden ışık kaynağı geçtikten sonra bir mercek aracılığıyla, fotoelektrik hücrelerden oluşmuş bir görüntü algılayıcı (image sensor) üzerine düşürülür. Yani, ışık değerleri ölçülür, ölçüm değerine göre bir voltaj değeri üretilir. Değişen voltajlarda elektrik impals üreten bu algılayıcı, daha ışıklı ve daha açık tonlardaki desenleri yüksek voltajla, koyu desenleri ise düşük voltajla gösterir. Analog voltaj sinyali, bir tür modem gibi işleyen analog-sayısal dönüştürücü yongası ile sayısallaştırılarak PC’nin belleğine aktarılır. Sinyaller, görüntü dosyası formatında disk ortamına kaydedilir. Daha sonra bu dosya üzerinde görüntü programları ile işlem yapılabilir.
Tıpkı monitörler ve lazer yazıcılar gibi, tarayıcılarda da görüntüler çok küçücük noktalardan oluşur. Yani aynı şekilde, birim alana düşen nokta sayısı ne kadar yüksekse, elde edilen görüntü o kadar kaliteli olacaktır.
Günümüzde, profesyonel yayıncılıkta kullanılacak bir tarayıcının çözünürlüğü en az 2400 DPI olmalıdır. Multimedia gibi uygulamalarda ise, taranan resimler basılmayacağı, sadece ekranda görüneceği için daha düşük çözünürlükle yetinilebilir.
Tarayıcılar, sadece çözünürlüklerine göre değil, algılayabildikleri renk sayısına göre de farklılık gösterirler. Renkli görüntüler bilgisayarda çok daha fazla yer tuttuğu için, genellikle ve sıkıştırma programları da kullanılır.
Profesyonel olmayan uygulamalarda, daha küçük boyutlarda olan el tarayıcıları kullanılabilir. Sayfa üzerinde gezdirilerek kullanıldıkları için el tarayıcılarının küçük bir üstünlükleri vardır: Bir kitaptan bir görüntü taranmak istendiğinde, sayfayı yırtmak yada kesmek zorunda kalınmaz... Ayrıca ucuz ve pratiktirler. Masa üstü tarayıcılar ise, tıpkı fotokopi makinesi gibi kullanılmak
Tarayıcının Bilgileri Bilgisayara Aktarması
Resimlerin sayısallaştırılarak bilgisayara aktarılması, resmin belli bir çözünürlükte her bir noktasına ait parlaklık derecesinin ve renk değerinin sayısallaştırılarak piksellerini elde edilmesi ile gerçekleşir. Tarayıcıların kullandığı bu parlaklık derecesi algılayıcılarına CCD sensörleri (Charge Coupled Device) denilir. CCD sensörleri, ışık şiddetine göre yükü değişebilen elektronik parçalardır. Bir tarayıcının çözünürlüğü, içerdiği CCD hücrelerinin miktarına bağlıdır. CCD hücrelerinin sayısının çok olması, bu hücrelerin boyutlarının küçük olmasını gerektirir. Sözgelimi 600 DPI’lik bir tarayıcının her bir CCD hücresinin eni 0.042 mm’dir. Bir tarayıcı, yan yana dizilmiş çok sayıda CCD sensörlerinden oluşmuştur. CCD sensörleri sadece ışığın parlaklık derecesini algılayabilirler. Bu nedenle resmin renk değerlerinin algılanabilmesi için çeşitli teknikler kullanılmaktadır.
Bir resim üç temel renk kullanılarak taranır. Bu renkler kırmızı, yeşil ve mavidir. Resim üzerindeki her bir noktanın (bu noktaların sıklığı çözünürlüğe bağlı olarak değişir) kırmızı, yeşil ve mavi renklerinin parlaklık değeri ölçülür. Ucuz tarayıcılar, bu üç rengin parlaklık değerlerini ölçmek için resmi üç kez tararlar ve her seferinde bir sonraki filtreyi CCD sensörlerinin önüne geçirirler. Böylece resmin her bir noktasının üç temel renk için parlaklık değerleri ayrı ayrı sayısallaştırılmış olur. Tarayıcının tarama kafasının her seferinde aynı yerleri tarayacak kadar hassas olması gerekir. Bu durum bir dezavantajdır. Özellikle zaman içerisinde tarayıcının mekanik parçalarının aşınması ile taramalar birbirini tam olara tutmayabilir. Bu durum kırmızı, yeşil ve mavi renk katmanının birbirlerinin üzerine tam oturmamasına yol açar.
İkinci bir yöntemse bu üç aşamanın tek bir seferde yapılmasıdır. Bu tür tarayıcılarda kırmızı, yeşil ve mavi renklerde üç ayrı ışık kaynağı kullanılır. Tarama işleminde ışık kaynakları resim üzerinde peş peşe hareket ederler ve işlem tek seferde tamamlanır. Bu yöntemde, özellikle yüksek çözünürlükte resmin kenarlarında renk kaymaları oluşabilmektedir. Bu tür tarayıcılardan bazıları istenildiğinde 3 kez taramalı tarayıcı olarak da kullanılabilmektedir.
Renk değerlerinin algılanmasında kullanılan en iyi yöntem ise, renkleri ayırmak için bir prizmanın kullanıldığı yöntemdir. Bu yöntemde resim üzerinden yansıyan ışık bir prizmadan geçirilerek 3 ana renge ayrıştırılır. Bu tür tarayıcılarda her bir rengin parlaklık derecesinin algılanabilmesi için üç ayrı CCD sensörü bulunur. Prizmadan çıkan her bir renk ayrı bir CCD sensörüne gider.
Bu yönteme benzer başka bir yöntem ise, yine üç ayrı renk için 3 ayrı CCD sensörünün önüne renk filtresi koyulan yöntemdir. Tarama işleminin hızını belirleyen etken, CCD sensörlerinin ne kadar sürede boşaldıklarının ve ne kadar sürede yeniden yüklendikleridir.
Günümüzde kullanılan CCD sensörlerinin teknolojisi oldukça gelişmiştir. Bu nedenle günümüz tarayıcıları önceleri olduğu gibi yavaş değillerdir. Tek seferde tarama yapan tarayıcılar, üç seferde tarama yapanlardan çok daha hızlı çalışırlar.

Resim İşleme
Tarayıcılar ile birlikte çeşitli resim işleme programları da gelmektedir. Ancak bu programlar bazen yeterli olmayabilir. Bütün resim işleme programları ilk bakışta birbirlerine benzeseler de, bu programları birbirinden ayıran önemli özellikler vardır. Bu özelliklerden en önemlileri, fonksiyonları, işlem hızları, hafıza (RAM) gereksinimleri ve kullanım kolaylıklarıdır.
Tarayıcılar resimleri RGB (Red Green Blue – Kırmızı Yeşil Mavi) modunda tararlar. Taranmış olan bu resimleri yine RGB modunda işleyip yazıcıdan basmak mümkündür. Ancak bu resimler ofset baskıya gidecekse, resim işleme programının CMYK (Cyan Magenta Yellow Black – Mavi Megenta Sarı Siyah) modunu da desteklemesi gerekir. Resim işlemek için RAM miktarının da yeterli olması gerekir. Resim işleme için en çok kullanılan Photoshop programı, üzerinde çalışılacak resmin büyüklüğünün 3-4 kat daha fazla RAM gerektirmektedir. Ofset baskısı için kullanılan resimler A4 sayfası için ortalama 30 MB yer tutarlar. Bu resimleri işleyebilme içinse en az 64 MB RAM gereklidir.
Tarama İşleminin Gerçekleştirilmesi

Tarama işlemi bir tarayıcı desteği bulunan program tarafından başlatılabileceği gibi (Microsoft Photo Editor, Ulead Photo Express, Corel Photo Paint, Photoshop vb.) doğrudan tarayıcınız ile birlikte kurula arabirim yazlımı tarafından başlatılabilir.

Kullanılan program ile ilk yapılması gereken, “Select Scanner Source” seçeneği ile tarayıcıyı belirtmektir. Daha sonra Scan Image veya Acquire Image seçeneği ile tarayıcı arabirimi (UI.EXE) devreye sokulmuş olur.

Bu açılan ara yüz ile tarama işlemi öncesinde yapılacak tarama ile ilgili bazı ayarlar yapılabilir ve taranacak bölge belirlenebilir.

Bir önceki taramaya ait resim kaydı sağ taraftaki pencerede aktif olacaktır. Eğer ilk kez tarama yapılıyorsa bu pencere boş olarak görünecektir.

Preview (Önizleme) butonu kullanılarak yeni resmin bir önizlemesi oluşturulabilir. Resimle ilgili tüm ayarlar tamamlandıktan sonra Scan seçeneğiyle tarama işlemi yapılabilir.

Çözünürlük ayarı : Taranacak resmin çözünürlüğü ne kadar yüksek olursa, tarama kalitesi de o kadar artar. Fakat çözünürlük arttıkça resmin boyutu da artar. Eğer resim yeterince net ise 300 DPI çözünürlük idealdir.

Tarama renk seçenekleri : Renkli taramalar için 24 veya 48 bit renk derinliği, Gray (siyah – beyaz fakat 16 gri tonları ile) ve sadece Siyah –Beyaz tarama, kullanılan tarayıcının renk desteğine göre bu seçenekler değişebilir.
Çıktı Ayarları
Scaling : Taramanın yüzdelik oranında, taranan bölge normalin üstünde yada altında bir büyüklüğe getirilebilir.
En-boy : Inch, Cm veya piksel olarak resmin ebatları ayarlanabilir.
OCR (Optical Character Recognition)
Optik Karakter TanımaTarayıcıların getirdiği yeni bir olanak, görüntüler gibi yazıların da kağıttan bilgisayara aktarılmalarını sağlamalarıdır. Ancak, tarayıcı ile PC’ye aktarılan bir grafik dosyasına yazılan metinler, bilgisayar tarafından resim olarak görülür. Bir fotoğraftan farkı olmayan grafik dosyasının içindeki yazılar, OCR (Optical Character Recognition - Optik Karakter Tanıma) adı verilen programlar vasıtasıyla çözümlenip metin dosyalarına çevrilir. Böylece kağıt ortamındaki bir yazı, insan eliyle herhangi bir müdahaleye ve klavyeden tekrar veri girişine gerek kalmadan bilgisayara aktarılabilir. OCR programıyla ASCII metinlere dönüştürülen yazı üzerinde istenen şekilde işlemde yapılabilir. Üstelik, yazıların görüntü dosyası olarak değil de metin dosyası olarak saklanması çok daha az yer gerektirir.

OCR yazılımlarında genellikle karmaşık teknikler ve algoritmalar kullanır. Eski OCR teknolojisi, üst çizimde görülen matris yöntemine dayanırdı. Bu yöntem, taranan harfi bir matris içine yerleştirerek matrisin hangi hücrelerinin siyah olduğuna bakmaktan ibaretti. Elde edilen matris, harf kütüphanesindeki bir harf ile eşleştirilmeye çalışılıyordu. Fakat bu yöntemde farklı karakter tipleri (fontlar) büyük bir problem teşkil ediyordu. Örneğin değişik fontlarla yazılmış P harfi, matrisin değişik hücrelerinin siyah olmasına yol açıyor, bu da hatalara sebep oluyordu.

Bir farklı gelişmiş çizim ise, “omnifont” adı verilen daha yeni bir teknolojiyi gösteriyor. Bütün fontları algılayabilen bu yöntem, harfleri bileşenlerine ayırıyor, bu bileşenleri içeren karakterleri yakalamaya çalışıyor. Örneğin P harfinin, dikey bir çizgi, bir daire ve bir yatay çizgiden oluştuğu varsayılarak bu karakteristikler taranan metinde yakalandığında P harfine çevriliyor.

Daha yeni bir teknoloji ise, “maksimum entropi” ilkesine göre işliyor: Taranmış metinde varolan lekelere yenilerini ekleyerek eski anlamsız lekelerden kurtulmak mümkün olabiliyor!
Karakter tanıma, tek bir font söz konusu olduğunda çok daha kolay bir işlem. Oysa günümüz teknolojisi, bilgisayarın el yazısı dahil, pek çok değişik fontu da algılayabilmesini sağlamaya çalışıyor: PC’nin, her bir fontun harflerini belleğinde tutup, “bu acaba Helveticanın a’sı mı, yoksa Times’in b’si mi?” diye tarama yapması hiç de kolay değil… Genelde, bizler, hangi fontla basılırsa basılsın, ne kadar güç okunur bir el yazısıyla yazılmış olursa olsun, harfleri tanırız ve karıştırmayız. Neden? Çünkü tek bir harfin “a” mı yoksa “o” mu olduğunu anlayamasak da, cümlenin gelişi, dilimizin kelime haznesi yardımımıza koşar. “Bilgiseyar” diye bir sözcük olmadığı için, a harfini e diye görsek bile sorun çıkmaz… Bu durumdan hareketle, tek tek harflerden ziyade bütünden anlam çıkarmaya çalışan yöntemler geliştirildi. El yazısında da başarı sağlamaya çalışan bir yöntem harfleri topolojik özellikleri çözümleyerek belirliyor ve bu öğrendiklerine göre işlem yapıyor...

Karakter tanıma yazılımları, hata ortamını sıfıra indirmek için karmaşıklaştıkça daha fazla güç daha fazla hız gerektiriyorlar. Bu nedenle, yeni kuşak PC’lerin, OCR uygulamalarında daha başarılı olacağı kesin.
Tarayıcı Alınırken Dikkat Edilecek Hususlar
Kaliteli bir tarayıcı seçmeden önce, DPI ve gri seviyesi terimlerini anlamak gereklidir. Diyelim ki 10*10 inch (24.5 * 24.5 cm) boyutlarında bir resim 800 DPI (Dot Per Inch / Inch Başına Düşen Nokta) çözünürlükte ve 256 gri seviyesi ile taranmak istenirse, bunu yapmak için 64 MB boş belleğe ihtiyaç olacaktır. 256 gri seviyeli bir görüntü piksel (dot) başına bir bayt gerektirir. Böylece yukarıda bahsedilen resim toplam 64 milyon (8000 * 8000) pikselle taranacaktır.Eğer bu resmin bu çözünürlükte bir baskısı istenirse, yazıcı 256 gri seviyeyi gösterebilmesi için her piksel başına 16*16’lık bir matrisi basabilmelidir. Bu gereklidir, çünkü yazıcılar gri seviyeleri ancak değişen sıklıkta noktalar basarak oluşturabilirler. 300 DPI çözünürlüğü olan bir lazer yazıcı dahi kullanılırsa, ortaya çıkan baskının eni ve boyu 8000 * 8000 veya yaklaşık 430 inch (10 metre) olurdu. Sonuçta çıktı 100 metrekare bir alanı kaplardı ve 1970 sayfa tutardı. Dakikada 4 sayfa baskı hızında bütün resmin basılması sekiz saatten fazla sürerdi. Bu örnekle anlatmaya çalışıldığı gibi iyi bir tarayıcı ille de müthiş çözünürlüklerle veya gri seviyelerle karakterize edilmez. Bir tarayıcı bu yeteneklere sahip olsa bile PC sisteminden beklentileri PC’nin boyunu aşar. Bu yetenekler ancak posta pulu büyüklüğünde resimler sayısallaştırılıp sonra büyütülecekse yararlı olabilir.

Birçok durumda 300 DPI çözünürlükte ve 16 gri seviyeli bir tarayıcı yeterli olmaktadır. Bu çözünürlükte mümkün olan sonuçlar düşünülürse, hiç gri seviyesi olmayan (siyah beyaz) bir tarayıcıya da karar verilebilir.

İyi bir tarayıcının göstergelerinden biri de tarayıcıyla birlikte gelen yazılımdır. Genellikle bu bir tarayıcının en moral bozucu özelliğidir. Sıklıkla yazılım, uzatılmış (extended) bellek kullanamaz, veya taranan resmin belli kısımlarını sabit diskte saklayamaz. Bu programlarla kullanılan alışılmış belleğin sınırlı olması nedeniyle, oldukça küçük resim formatları taranabilir. Bunun için tarayıcıyla birlikte gelen yazılımın, üreticinin reklamlarında söylediği performansı gösterip göstermediği her zaman belirlenmelidir.
Bazı tarayıcıların yararlı bir aksesuarı da dokümanları düzgün bir doğru şeklinde takip ederek taramanızı sağlayan kılavuz cetvelidir. Bu basit alet görüntü kalitesini önemli ölçüde arttırmaktadır.
Yakın bir zamana dek çok fazla kullanılmayan tarayıcılar, özellikle multimedia, yayıncılık ve tasarım gibi uygulamaların gelişmesine paralel olarak hızla yayıldı. Klavye, fare vb. veri giriş aygıtlarıyla, metinleri, harfleri ve rakamları bilgisayara aktarmak mümkündür ama, görüntüler söz konusu olduğunda klasik veri giriş yöntemleri işe yaramaz. Giderek görüntülerin de standart veri türleri arasına girmesi ve PC’lerde grafik ortamına geçilmesi, tarayıcıları yaygınlaştırdı.
Tarayıcıların daha önceden, bugünkü kadar popüler olamayışlarının bir sebebi de, taranmış görüntülerin bellekte çok fazla yer tutmasıydı. Bir kitap dolusu metin, sabit diskte (kitabın boyutlarına göre) 100 ya da 300 KB’lık yer kaplarken, taranmış bir görüntü (resme göre) 5-10-20, bazen 50 MB yer tutabiliyordu.
Tarayıcının Kurulması
Bir tarayıcıyı kullanmak için tarayıcı tarafından okunan bilgiyi PC’ye aktaracak özel bir arabirim kartına ihtiyaç vardır. Bu da genellikle 8 bitlik bir kart olduğundan bir kısa genişleme yuvası tarayıcı kurmak için yeterli olacaktır. Farklı tarayıcı üreticileri tamamen farklı veri aktarma yöntemleri kullanmaktadırlar. Bu nedenle tarayıcıyı başka bir üreticinin ara birim kartıyla çalıştırmak mümkün değildir. Bu durumda tarayıcının bağlacının (connector) arabirimine uymadığını da görebiliriz.

Bir çok tarayıcı ara birim kartı DMA (Direct Memory Access / Doğrudan Bellek Erişimi) sistemini kullanır. Bunun anlamı, kartın, tarayıcının gönderdiği bilgiyi ayrılan bir bellek alanına yerleştirmesidir. Çalışan yazılım daha sonra veriye bu alandan erişir. Bir çok arabirim kartı bir atlama (jumper) ayarlaması ile DMA kanalının seçilmesine izin verse bile genellikle varsayılan (default) ayarın değiştirilmesine gerek kalmaz. Bir çok kart, üreticisi tarafından doğru şekilde ayarlanmıştır. Eğer sistem tarayıcıyı kurduktan sonra DMA çakıştırılmasıyla karşı karşıya kalırsa tarayıcı kartındaki ayarlardan bir başka DMA kanalını seçmelisiniz. Ne yazık ki bu işlem tarayıcıya bağlı olarak değişir. Bu nedenle varsayılan konfigürasyonu değiştirmek gerekirse tarayıcıyla verilen dokümanı okumak en doğrusudur. Eğer kartın hangi konfigürasyonda çalıştırılması gerektiğinden emin olunulamazsa, değişik ayarlar denenmelidir. Ancak bir değişiklik yapılmadan önce mevcut ayarların bir kenara yazılması unutulmamalıdır.

Genellikle ikinci bir anlatma ayarı da tarayıcı kartının bağlantı noktası (port) adresinin seçilmesini sağlar. Yine, varsayılan ayarlar genellikle doğrudur. Sadece, sistemde bir ağ kartı veya bir modem kartı gibi çakışma yaratabilecek genişleme kartları varsa bu kartlardan birinin bağlantı noktası ayarının değiştirilmesi gerekebilir.

Genellikle eski tarayıcı sistemlerini kullanmak için hazırdaki bir donanım kesmesi (IRQ) gerekir. Bu durumda 8-bitlik bağdaştırıcı kartlarıyla problemler yaşanabilir. Buradaki problem, ek bağlantı noktaları yerleştirirken karşılaşılanın aynısıdır. 8-bitlik bir yuvada sadece IRQ8 kullanılabilir ve bunlar genellikle halen kullanılıyordur. Çakışma genellikle ya olması gerektiği gibi IRQ7’yi, veya diğer durumlarda IRQ5’i kullanan yazıcı arabirimiyle olur. Öyle ise tarayıcı yazıcı arabiriminin kullanmadığı bir kesmeye ayarlanmalıdır. Eğer hangi kesmelerin kullanıldığını gösteren bir test programı yoksa önce IRQ5’in denenmesi daha uygundur. Ayrıca tarayıcı, belki ikinci seri bağlantı noktasının (COM2) kullandığı IRQ3 kesmesini paylaşarak da çalışabilir.

Bir kartın bağlantı noktası adresi, DMA kanalı veya bir IRQ değiştirilmişse, yeni ayarları aktifleştirebilmek için kullanılmakta olan yazılımın tamamını yeniden yüklemek veya yeniden düzenlemek zorunda kalınabilir. Özellikle ağ kartlarındaki değişiklikler karmaşıktır. Bu durumda bütün ağın yeniden kurulması gerekebilir. Bunun için ağ kartındaki bir değişiklik, ancak tarayıcı kartının ayarlarıyla oynayarak problem çözülemiyorsa yapılmalıdır.

Tüm bunların yanı sıra, artık günümüzde yazıcı – tarayıcı kombinasyonu şeklinde olan cihazlar da dahil olmak üzere, bağlantı noktası olarak, USB portları kullanılmaktadır.

Bilgisayar olmadan bilgilere erişilebilmesi için bilginin kağıda aktarılması gerekir. Bilgisayardaki bilgileri kağıda aktaran elektro-mekanik cihazlar kullanılmaktadır. Bu cihazlarada Yazıcı(Printer) adı verilir...
Yazıcılar kullanım alanlarına göre farklı şekillerde sınıflandırılır..
Günümüzde bunlar içerisinde en çok tercih edilenleri nokta vuruşlu, mürekkep püskürtmeli ve lazer yazıcılardır, bunlar dışında da başka çeşit yazıcılar vardır...
Yazıcı ile bilgisayar arasındaki veri iletişimi seri, paralel SCSI veya USB poru ile yapılabilir...Bunlar içinde en çok tercih edileni ise paralel veri iletişimi yöntemidir...
Paralel portun tercih edilme sebebi ise; Bilgisayardan alınan sinyaller yazıcılara doğrudan etki etmesidir....