С изобретением в XV веке Иоганном Гутенбергом типографского станка численность книг стремительно увеличивалась, они становились доступнее. Библиотеки превращались из собраний частных коллекций в открытые общественные учреждения. Современные библиотеки хранят огромное количество фондов по всему миру. Только в Российской государственной библиотеке более 45 миллионов единиц хранения. Возникает необходимость защиты бесценных знаний, которая реализуется, в том числе, с помощью оцифровки научной и образовательной литературы, книг изданных малым тиражом, ветхих и особо ценных оригиналов.
Для этих целей в РГБ организован специализированный отдел сканирования, закуплены профессиональные книжные сканеры планетарного типа для бесконтактной оцифровки. Основной парк оборудования составляют российские сканеры ЭЛАР ПланСкан А2В и немецкие Zeutschel OS 12000 и Book2Net V-Scan Cobra.
Поступающие в отдел бумажные материалы — книги и журналы сортируются и раскладываются в отдельные группы. Книги с тонким корешком отправляются на ПланСкан, большая часть толстых материалов сканируется с помощью Zeutschel. Book2Net Cobra, используется реже, главным образом, при оцифровке крупноформатных книг с тугим переплетом. Сканирование производится с использованием прижимного стекла, поэтому для устранения засветки оборудовано отдельное помещение без прямого освещения сверху. Сканеры подключены к внешней рабочей станции с предварительно установленным для каждой модели фирменным программным обеспечением, которое позволяет разделять, полученные электронные образы разворотов книг на отдельные страницы и обрезать изображение по формату. Далее копии отправляются в сетевое хранилище для последующей профессиональной обработки в графическом редакторе Adobe Photoshop.
Продолжительность рабочего дня оператора сканирования составляет восемь часов, ориентировочный план порядка тысячи листов. Несмотря на схожие характеристики и примерно равную среднюю производительность сканеров, присутствует ряд конструктивных и функциональных различий, влияющих на показатели работы и расчет стоимости владения при формировании бюджета. Какая же модель является наиболее надежной и функционально сбалансированной? Ответ на этот вопрос может дать объективный анализ, включающий практическую и теоретическую части сравнения, используемых в РГБ книжных сканеров.
Обзор сканирующего оборудования РГБ начнем с рассмотрения основных технических характеристик.
Заявленные технические характеристики
ЭЛАР ПланСкан А2В
Тип сканера — планетарный. Независимая станция сканирования. Расположение настольное.
Область сканирования — А2+ (620×460 мм)
Сканирующая система — ПЗС-линейка 3×7500 пикселей, система 3D коррекции
Оптическое разрешение — 600 dpi
Система освещения — светодиодное
Глубина резкости — 15 см
Скорость сканирования — от 1,2 cек
Книжная колыбель — с изменяемым углом раскрытия: 120 или 180 градусов
Прижимное стекло — съёмное V-образное
Дополнительные модули и аксессуары — плоское прижимное стекло, ножная педаль, RFID-считыватель, Wi-Fi модуль, ПО BCS-2 для потокового сканирования
Особенности — система 3D коррекции с лазерным сенсором обеспечивает точную фокусировку при сканировании изгибающихся страниц. Производится построение 3D-профиля книги и с помощью математической обработки исправляются геометрические искажения
Производитель — Корпорация ЭЛАР, Россия
В РГБ ПланСкан используется с V-образным прижимным стеклом, на нем сканируется около 70% поступающей в отдел литературы, в основном — это книги небольшого формата с широкими полями и преобладанием текста.
Zeutschel OS 12000
Тип сканера — Планетарный. Расположение настольное.
Область сканирования — А2+ (635×460мм)
Сканирующая система — ПЗС-линейка 3×7500 пикселей, дополнительная камера
Оптическое разрешение — 400 dpi
Система освещения — светодиодное
Глубина резкости — 5 см
Скорость сканирования — от 2 cек
Книжная колыбель — адаптивная для книг толщиной до 10 см, автоматическая регулировка высоты
Прижимное стекло — плоское
Дополнительные модули и аксессуары — профессиональное ПО для потокового сканирования, держатели для книг, управляющая рабочая станция
Особенности — встроенная дополнительная камера сканирует поверхность книги для построения математической модели, учитывающей все изгибы и неровности, с последующей коррекцией обнаруженных искажений
Производитель — Zeutschel, Германия
Zeutschel OS 12000 работает с плоским прижимным стеклом, на нем сканируется около 30% поступающих в РГБ материалов — книги с широким корешком и издания с большими иллюстрациями на весь разворот.
Book2Net V-Scan Cobra
Тип сканера — планетарный сканер. Расположение напольное.
Область сканирования — две панели формата А3+ (2 x (343×458 мм))
Сканирующая система — параллельное использование двух CCD сенсоров, две ПЗС-матрицы по 40 мегапикселей
Оптическое разрешение — 400 dpi на формате А3+
Система освещения — светодиодное
Глубина резкости — 12,5 см
Скорость сканирования — 1,9 сек цикл сканирования
Книжная колыбель — моторизованная V-образная, фиксированный угол 110 градусов, вертикальное и горизонтальное перемещение, настройка по ширине
Прижимное стекло — V-образное, электропривод, датчик давления, 8 уровней прижима
Дополнительные модули и аксессуары — приспособления для поддержки книг, управляющая рабочая станция
Особенности — несколько положений книжной колыбели, регулировка давления прижимного стекла. Работа в полуавтоматическом и ручном режиме
Производитель — Microbox, Германия
В РГБ Book2Net применяется в частных случаях для сканирования нехарактерных для общего потока книг оригиналов — изданий с нестандартным тяжело раскрывающимся переплетом.
Обычно производители оборудования указывают максимально возможные характеристики своих систем, достижимые только при эталонных условиях эксплуатации. Профессиональные книжные сканеры не исключение. Как правило, функционал таких устройств довольно обширный, но на первый план выходят параметры для решения основных задач — оцифровки книжных материалов. При работе с книгами, прежде всего, важны показатели сканирующей системы и приспособленность конструктивных элементов сканера к оригиналам различного формата и качества. Если надежность и удобство работы определяется в ходе непосредственного использования, то выявить значения оптического разрешения, особенностей осветителей, оценить качество электронных копий можно с помощью комплексного тестирования оборудования. Ниже приводится описание произведенных испытаний
Сравнительное тестирование
1. Глубина резкости
Съемка проводилась с принятыми в работе отдела сканирования РГБ параметрами оцифровки: 300 dpi, цветной TIFF. Глубина резкости — это диапазон расстояний, в котором предметы воспринимаются как резкие. Резкость изображения меняется постепенно, в зависимости от дистанции фокусировки. Если ухудшение изображения становится визуально заметным, тогда оно считается вышедшим за пределы глубины резкости и является неприемлемым для дальнейшего использования. В планетарных сканерах глубина резкости является важнейшим параметром, чем выше его значение, тем больше вероятность корректного сканирования объемных и толстых предметов, оригиналов с перепадом толщины или значительными изгибами страниц.
Для тестирования использовался объемный предмет высотой 9 см и два тест — объекта ТО-2А по ГОСТ 13.1.701, состоящих из пар темных и светлых параллельных линий с различной пространственной частотой. Объемный предмет размещался рядом с тест — объектом. Поверх предмета выкладывался второй тест — объект. Дистанция фокусировки при сканировании изменялась относительно каждого тест — объекта на величину равную высоте объемного предмета, отсюда происходили колебания резкости изображения.
Zeutschel OS 12000
Как мы видим, присутствует ухудшение резкости верхнего тест — объекта. Но стоит заметить, что заявленная производителем глубина резкости у Zeutschel OS 12000 равняется 5 см, поэтому результат теста можно считать приемлемым. Благодаря плавающей колыбели Zeutschel способен уверенно справляться с оцифровкой книг до 10 см толщиной.
ЭЛАР ПланСкан А2В
На ПланСкан результаты лучше. Верхний тест — объект гораздо более резкий, чем на Zeutschel. Заявленная производителем глубина резкости 15 см полностью отрабатывается при оцифровке. ПланСкан с запасом выполняет наше испытание. Мы можем рекомендовать его для оцифровки сложных книг с искривленными страницами и перепадами высоты.
Или объемных предметов…
Book2Net V-Scan Cobra в этом тесте не участвовал из-за конструктивных особенностей книжной колыбели. Поверим производителю, заявляющему о глубине резкости в 12,5 см. Тем более с толстыми книгами сканер справляется неплохо. Но единственно возможный V — образный режим оцифровки, конечно, накладывает ограничения в использовании сканера.
2. Оптическое разрешение
Выполнялась визуальная оценка оптического разрешения с помощью сканирования тест — объектов ТО-2А ГОСТ 13.1.701. В отделе сканирования РГБ оцифровка производится с разрешением 300 dpi, поэтому оборудование должно обеспечивать читаемость предельной группы с пространственной частотой линий 3,6 тест — объекта разрешения. Группу элементов считают читаемой, если белые и черные линии не сливаются по всей длине.
Zeutschel OS 12000
Zeutschel OS 12000 обеспечивает читаемость группы линий по значению 3,6, что соответствует реальному оптическому разрешению 300 dpi на максимальном формате. В следующих по возрастанию значениях начинают проявляться аберрации и потери резкости.
Book2Net V-Scan Cobra
Book2Net тоже справился с этим испытанием, группа линий по значению 3,6 читаема, хотя по горизонтали присутствуют цветовые аберрации. Дальнейшие значения ухудшаются аналогично Zeutschel.
ЭЛАР ПланСкан А2В
На ПланСкан А2В значения тест — объекта самые контрастные и резкие среди всех представителей обзора. Группы линий хорошо читаются вплоть до значения 5,6.
3. Программная оценка оптического разрешения
Изображения тестовых мишеней, снятые с разрешением 300 dpi загружались в специализированное программное обеспечение, в котором с помощью встроенных алгоритмов система переводила визуальные показатели в цифровые и выстраивала графические диаграммы с выборкой ключевых данных.
Zeutschel OS 12000
Из показаний системы следует, что качество снимков Zeutschel OS 12000 в пересчете программы соответствует значению 298,5 ppi (пикселей на дюйм) с присутствием существенных аберраций по горизонтали (62%), то есть отклонений луча в структуре пучков лучей, выходящих из оптической системы сканера от направления заданного в математической модели идеальной оптической системы. Присутствие аберраций снижает четкость изображения, что мы и наблюдали при визуальной оценке оптического разрешения с помощью сканирования тест — объектов.
Book2Net V-Scan Cobra
Качество снимков Book2Net в пересчете программы соответствует значению 295,6 ppi (пикселей на дюйм) с допустимыми аберрациями, как по вертикали, так и по горизонтали. Общая четкость изображений у Book2Net находится на достаточно высоком уровне.
ЭЛАР ПланСкан А2В
У ПланСкан самая высокая концентрация пикселей на дюйм 301,7 ppi, что повышает детализацию изображений. Но присутствуют небольшие отклонение лучей по горизонтали, что справедливости ради, не является значительным нарушением гомоцентричности лучей, выходящих из оптической системы и практически не влияющих на четкость изображений.
4. Проверка воспроизведения цвета
Производилось сканирование цветовой мишени, включающей референсные стандартные цвета самого высокого качества. По соответствию значений, полученных в результате сканирования, можно судить о качестве цветопередачи оборудования. Тестирование производилось без дополнительной калибровки сканеров.
Zeutschel OS 12000
Book2Net V-Scan Cobra
ЭЛАР ПланСкан А2В
Исходя из полученных изображений недостатком цветопередачи у Book2Net V-Scan Cobra является избыточные значения уровней оттенков красного, сканеры Zeutschel и ПланСкан находятся на одинаково хорошем уровне. Стоит отметить, что результаты ПланСкан и Zeutschel могут быть выше после проведения цветовой калибровки.
5. Эффекты освещения
Освещение важнейшая компонента процесса оцифровки. У всех представленных моделей встроенные светодиодные осветители без вредного инфракрасного и ультрафиолетового излучения. В работе штатной подсветки нас в первую очередь интересовало образование засветки в зоне корешка при сканировании глянцевых оригиналов и проявление бликов в случае оцифровки рельефных или мятых страниц.
Zeutschel OS 12000
При сканировании на Zeutschel глянцевой книги засветка в области корешка отсутствует.
Блики при сканировании мятой страницы в пределах нормы.
Book2Net V-Scan Cobra
У Book2Net тоже отсутствует засветка в области корешка книги, но проявляется полоска тени в районе переплета, образующаяся от использования V-образного прижимного стекла. Что, впрочем, никак не влияет на читабельность текста.
При сканировании мятой страницы Book2Net не справляется с образованием бликов, результаты получаются существенно ниже нормы.
ЭЛАР ПланСкан А2В
ПланСкан хорошо выполняет оцифровку глянцевой книги, засветка в области корешка отсутствует. Так как используется V — образное стекло появляется аналогичная Book2Net полоска в области переплета. При обрезке разворота и сохранении каждой страницы в отдельный файл, такое явление несущественно.
Блики при сканировании мятой страницы на ПланСкан, также как и у Zeutschel находятся в пределах нормы.
Приведенные выкладки сравнительных тестов показывают основные возможности сканеров в процессе создания электронных копий библиотечных фондов, выраженные в характеристиках оптического разрешения, способности сканировать сложные оригиналы — глянцевые, толстые, дефектные материалы, сохраняя при этом высокое качество полученных изображений. Испытуемые модели продемонстрировали хорошие результаты комплексного тестирования, сканеры соответствуют заявленным производителями параметрам разрешающей способности, глубины резкости и систем освещения. Книжная специфика оборудования подтверждается результатами практических испытаний. Наряду с этим не полностью раскрыты особенности повседневной эксплуатации, отсутствуют данные о надежности механических узлов и конструкции. Поэтому комплексный обзор сложно-технических устройств рассматривает их характеристики как общий показатель программно-аппартной и функциональной части, которая составляется на основе мнения непосредственных пользователей, количества обращений в сервисную службу и качества гарантийного обслуживания. С этой точки зрения важнейшим компонентом является отзыв функциональных представителей — сотрудников отдела сканирования РГБ.
Покутняя Лариса Анатольевна (зав. сектором сканирования новых поступлений РГБ): «Все наши сканеры зависят от прямого освещения сверху, так как мы работаем с прижимным стеклом, поэтому у нас нет на потолке лампочек. Что касается модельного ряда, то Zeutschel обладает удобной книжной колыбелью для толстых книг, на ПланСкан для этих целей приходится подкладывать дополнительную подложку. Зато у ПланСкан лучший из всех моделей фокус, выше разрешение и качество сканирования. На Book2Net работаем редко. Только в исключительных случаях. Производительность и удобство работы практически одинаковые, но операторов было проще обучить на ПланСкан. Если говорить о надежности, здесь ключевыми факторами являются конструктивные особенности — Zeutschel более сложный по конструкции, поэтому выше риск поломки сложных элементов и дорогостоящего ремонта. У ПланСкан тоже есть проблемы, но здесь все проще решается. Book2Net не так сильно загружен, поэтому серьезных поломок не было. Могу сказать, что для нас одним из главных критериев является качество сервисного обслуживания, потому что работаем мы много и необходимо максимально сократить любой возможный простой оборудования. Для этого важно быстрое устранение неполадок и хорошая обратная связь с производителем или поставщиком. В нашем случае лучшее сервисное обслуживание у ЭЛАР (прим. производитель ПланСкан), которое отвечает всем предъявляемым требованиям».
Сейчас мы занимаемся оцифровкой образовательной литературы, ветхого фонда и других материалов. Работаем много, сканеры загружены постоянно. Качество сканирование хорошее у всех моделей, но ПланСкан дешевле. В процессе работы проблемы периодически возникают у всех наших сканеров, причем характер поломок разный — у ПланСкан мелкие проблемы, а Zeutschel если ломается, то по-серьезному. В плане сервисного обслуживания компания ЭЛАР работает гораздо лучше остальных.
В завершении обзора попробуем сопоставить полученные факты. На наш взгляд ПланСкан, Zeutschel и Book2Net являются хорошим выбором для профессиональной оцифровки книг, журналов и других сшитых бумажных оригиналов. Все сканеры, работающие в крупнейшей библиотеке страны, исправно выполняют свои обязанности, помогая каждый день переводить в электронный вид тысячи листов различных библиотечных материалов. ПланСкан и Zeutschel задействованы больше, Book2Net ограниченнее в применении из-за единственно возможного V-образного режима работы. Качество сканирования у всех моделей достаточно высокое, по итогам произведенных испытаний лучшие результаты в оценке оптического разрешения и глубины резкости оказались у ЭЛАР ПланСкан А2В. В процессе эксплуатации больше серьезных поломок возникало у Zeutschel, что обусловлено сложной конструкцией книжной колыбели и прижимного стекла. Book2Net и ПланСкан ломались реже, хотя у последнего было несколько мелких неприятностей, которые быстро устранялись сервисным персоналом. Безусловно, книжные сканеры приобретаются для решения определенных задач, у каждой модели есть свои недостатки и преимущества: Book2Net ограничен в использовании, но благодаря множеству настроек книжной колыбели способен сканировать крупные нераскрывающиеся до конца книги, Zeutschel сложен по конструкции и в то же время удобен при оцифровке книг с толстым корешком, на ПланСкане выше качество сканирования. В целом проведенный анализ демонстрирует некоторые различия в подходах производителей к созданию своих продуктов.
Автор: Курбатов В.И., начальник отдела сканирования Российской Государственной библиотеки
Автор: mromantsov
