Tipps zum Scannen

Diese Schrift erklärt, was beim Scannen zu beachten ist. Es werden Ihnen zahlreiche Tipps gegeben. Sie erfahren auch, wie Sie Ihre Ergebnisse am besten abspeichern.

So viel wie nötig, so wenig wie möglich ...

Auflösung eines Scanners

Die Auflösung eines Scanners wird üblicherweise angegeben in

dpi = dots per inch = Bildpunkte pro Zoll
Typische Werte: 1200, 600 dpi (Flachbett), 4000 dpi (Dia) (1 inch = 1 Zoll = 2,54 cm)

Korrekterweise spricht man von Pixeln statt von Punkten, weil zu einem Pixel immer ein Grauwert oder drei Grundfarbwerte gehören. Die verwendete Einheit ist dann ppi = pixels per inch.

Das entscheidende Maß für die Leistung des Scanners ist die sog. optische Auflösung. In Bewegungsrichtung des Abtastschlittens ist sie meist doppelt so groß wie in der Querrichtung. Mit einer höheren Auflösung zu Scannen, macht keinen Sinn.
Die sog. interpolierte Auflösung (oft angegeben: 9600 dpi) ergibt sich durch die Errechnung zusätzlicher Zwischenwerte (Interpolation). Dadurch ergibt sich jedoch keine zusätzliche Qualität.

Verschiedene Scan-Arten

Die 3 wichtigsten Scan-Arten sind:

mögliche Werte Bit/Bildpunkt
Schwarz/Weiß: 21 = 2 1
Graustufen (SW-Foto): 28 = 256 8
Farbe: 224 = 16 777 216 24
(je 8 für Rot, Grün, "Blau; "True Color")

Schwarzweiß-Fotos sind (trotz ihres Namens) in Graustufen einzulesen.
Auch Schwarzweiß-Zeichnungen sollten so eingelesen werden. Das ergibt eine höhere Qualität, allerdings auf Kosten der Dateigröße.

Am
LRZ
gilt
Vorsicht Holzweg!
Beim Programm "HP DeskScan II" gibt es für Farb-Fotos zwei Typen:
 
Bit/Bildpunkt
"Farbfoto": 16
Empfohlen: "Millionen von Farben": 24

Größe von Scan-Dateien

Scan-Dateien, vor allem in Farbe, werden leicht sehr groß.

Beispiel: Bild, 10 cm x 15 cm, Farbe (24 Bit), 300 dpi → 6 MB.

Sie sollten sich daher im Klaren sein, was Sie mit der Datei machen wollen. Passen Sie die Auflösung beim Scan dem geplanten Ausgabemedium an, um keine unnötig großen Dateien zu erhalten. Dies wäre reine Verschwendung!

Bedenken Sie: Eine Verdoppelung der Scan-Auflösung (z. B. von 150 dpi auf 300 dpi) vervierfacht die Dateigröße.

Bei gerasterten Vorlagen scannt man, sofern nicht der Treiber Entrasterung unterstützt, grundsätzlich mit der doppelten Rasterweite und skaliert dann auf die Hälfte.
Alternative: Einlesen mit mindestens 600 ppi und mit einem Grafikprogramm einen Weichzeichner-Filter anwenden, z. B. in Photoshop den Gaußschen Weichzeichner.

Tipp:
Da der Schärfebereich nicht direkt über der Glasplatte endet, lassen sich viele Objekte auch direkt einscannen.

Beachten Sie in den folgenden Kapiteln die Hinweise zum gewünschten Ausgabemedium.

Vergrößern und Verkleinern

Sollen gescannte Bilder vor dem Ausdruck vergrößert oder verkleinert werden, ist bereits beim Scannen die Scanauflösung entsprechend anzupassen.

Beispiel: Ausgabe in doppelter Größe -> Scan in doppelter Auflösung, wenn gleiche Schärfe gewünscht.

Entsprechend kann bei einer Verkleinerung auf die Hälfte der Bildgröße auch die Scanauflösung halbiert werden. Damit wird die Bilddatei um ¾ kleiner.

Bei einer starken Vergrößerung (Poster) kommt man sehr schnell an die Grenzen der Auflösung des Scanners und/oder der Vorlage. In diesem Fall kann es sinnvoll sein, zuerst vom Original eine Vergrößerung auf photographischem Weg herstellen zu lassen und diese dann zu scannen.

Bedenken Sie dazu: Große Bilder, die aus einiger Entfernung angesehen werden, benötigen nicht die theoretische hohe Auflösung.

Scannen zur Texterkennung (OCR)

Prinzip

Im ersten Schritt erfolgt die Erfassung als grafische Pixelinformation.
Im zweiten Schritt findet durch Untersuchung dieser Information die Erkennung der Zeichen statt.

"Text"

Diesen zweiten Schritt bezeichnet man auf englisch als OCR (Optical Character Recognition), zu deutsch optische Zeichenerkennung.

Als Scan-Art nehemen Sie Graustufen oder, wenn notwendig, Farbe. Für normale Schrift genügt eine Auflösung von 300 dpi, bei kleiner Schrift 400 dpi. Testen Sie ruhig, ob mit einer höheren Auflösung weniger Fehler auftreten. Nehmen Sie jedoch keine zu hohe Auflösung; Scannen und Umsetzen dauern dann nur unnötig lange.

Erfassungsprogramme

Am
LRZ
gilt
Windows:
o Flachbett-Scanner A4: FineReader
o Flachbett-Scanner A3: FineReader (empfohlen), TextBridge

Scannen von grafischen Elementen

Hierbei werden beliebige Vorlagen als grafische Pixelinformation erfasst. Im Folgenden wird darauf eingegangen, was bei den einzelnen Ausgabemedien zu beachten ist.

Scannen zur Bildschirmanzeige

Ein Scan-Pixel mit einem bestimmten Farbwert wird einem Bildschirmpixel mit den gleichen Farbwert zugeordnet. Physikalisch handelt es sich hierbei um drei Bildschirmpunkte in den Grundfarben Rot, Grün und Blau.

Für die Abbildung in Originalgröße reicht das Scannen mit 90 dpi (bei einer Bildschirm-Rasterweite von 0,28 mm). Details sind hierbei nicht mehr erkennbar. Für Bilder reicht dies jedoch im Allgemeinen aus.

Hintergrundbild

Die ideale Scan-Auflösung bei gegebener Vorlagengröße und Bildschirmauflösung für den Fall, dass jedem Bildschirmpunkt ein Scanpunkt mit 24 Bit Farbtiefe (16,7 Mio. Farben) zugeordnet werden und das Bild den gesamten Bildschirm einnehmen soll, ist wie folgt:
 

5 x 3,75 cm 10 x 7,5 cm 20 x 15 cm
1024 x 768 Pixel 520 dpi 260 dpi 130 dpi
1600 x 1200 Pixel 810 dpi 405 dpi 200 dpi

Beispielrechnung:
10 cm sind ungefähr 4 Zoll. Bei einer Scan-Auflösung von 300 dpi ergibt dies ca. 1200 Pixel. Bei 20 cm genügen entsprechend 150 dpi, um dieselbe Anzahl Punkte zu erhalten.

Scannen zur Ausgabe auf Druckern

Sie sollten nur in Farbe Scannen, wenn der Ausdruck auch in Farbe erfolgt. Zumindest unkomprimierte Farbdateien haben die dreifache Größe von entsprechenden S/W-Dateien.

Auflösung eines Druckers

Die Auflösung eines Druckers wird wie beim Scanner angegeben in

dpi = dots per inch = Bildpunkte pro Zoll
Typische Werte: 1200, 600 dpi. (1 inch = 1 Zoll = 2,54 cm)

Drucken von Graustufen

Ein S/W-Laser- oder -Tintenstrahldrucker kann nur schwarze Punkte drucken, keine grauen. Abhilfe:
 

Dithern Rastern
Laserdrucker mit fester Punktmatrix benutzen das Dithern. Dabei werden Graustufen durch eine Anordnung mehrerer Druckpunkte simuliert. Je mehr Druckpunkte in einem bestimmten Gebiet (z.B. einer Druckfläche von 10 x 10 Punkten) schwarz sind, um so dunkler erscheint das Gebiet.

Abbildung 1 zeigt, wie mit einer Matrix aus 4 x 4 Druckpunkten 17 Graustufen (inkl. Weiß und Schwarz) dargestellt werden können

Beim Offsetdruck (z. B. Abbildungen in Tageszeitungen) wird das Rastern benutzt.
(Laserdrucker haben eine feste Punktgröße und sind daher schlecht zum Rastern geeignet.)

Graustufen werden durch unterschiedlich dicke Punkte simuliert. Der Abstand zwischen den Punkten bleibt stets derselbe. Mit zu nehmendem Grauwert können sich die Punkte sogar überlappen

 
Abb. 2: Rastern mit unterschiedlich dicken Punkten
Abb. 1: Dithern von 17 Graustufen mit 4 x 4 Druckpunkten

Die folgende Abbildung 3 zeigt den Unterschied zwischen Druckpunkt und Rasterpunkt:

Abb. 3: Druckpunkte (quadratisch) und Rasterpunkt (rund)

Moderne Laserdrucker können Punkte überlappend ausdrucken. Damit wird ein ähnlicher Effekt erzielt, wie beim Rastern. Dadurch steigt die Auflösung.

Drucken in Farbe

Farbbilder werden meist auf Tintenstrahl-, Laser- oder Thermotransferdruckern ausgegeben. Der Druck erfolgt in 3 oder 4 Druckvorgängen mit jeweils einer der Farben Cyan, Magenta, Gelb und ggf. Schwarz.
Für jeden dieser Vorgänge wird ein Raster- bzw. Dither-Prozess benutzt, so dass hier dieselben Einschränkungen und Empfehlungen gelten wie beim Graustufendruck. Beim Farbausdruck sind jedoch eine Vielzahl weiterer Parameter zu beachten, die nicht mit dem Scannen zusammenhängen (Stichworte: Rasterwinkel, Moiré-Muster).

Effektive Druckauflösung

Zum Ausgeben eines einzigen grauen Scanpunkts benötigt der Laserdrucker mehrere Druckpunkte (z. B. bei 17 Graustufen eine 4x4-Matrix). Dadurch sinkt die Auflösung des Druckers. Dies wird in

lpi = lines per inch = Linien pro Zoll

angegeben und als Halbtonfrequenz bezeichnet.
Für einen 600-dpi-Drucker sind dies bei 17 Graustufen 150 lpi (wg. 4x4-Matrix -> 600 / 4).

In diesem Fall würde also ein Scan mit 150 dpi (beim Scanner sind es dpi, nicht lpi!) ausreichen.
Sicherheitshalber scannt man mit etwas höherer Auflösung, um genug Reserven zu haben. Bewährt hat sich hier das Doppelte der berechneten Linien pro Zoll (lpi). Im obigen Fall wären das also 300 dpi.

Es gilt:

Anzahl der Graustufen = ( ___Auflösung / dpi___
Halbtonfrequenz / lpi
+ 1

Beachten Sie:

  • Eine Graustufenvorlage, die auf einem 600-dpi-Laserdrucker ausgegeben werden soll, mit 600 dpi zu scannen, ist reine Speicherplatzverschwendung.
  • Beim Ausdruck auf einem Laserdrucker ist immer ein Kompromiss zwischen der Anzahl der Graustufen und der effektiven Druckauflösung zu finden.
Empfehlungen zum Scannen bei fester Punktmatrix:
Punktauflösung Graustufen Halbtonfrequenz Scannen mit
600 dpi
4²+1  =  17
6²+1  =  37
8²+1  =  65
12²+1  =  145
16²+1  =  257
150 lpi
100 lpi
75 lpi
50 lpi
37½ lpi
300 dpi
200 dpi
150 dpi
100 dpi
75 dpi
300 dpi
4²+1  =  17
6²+1  =  37
16²+1  =  257
75 lpi
50 lpi
18¾ lpi
150 dpi
100 dpi
37½ dpi

Die meisten Drucker verwenden jedoch keine feste Punktmatrix. Daher richte man sich nach den Angaben in der Druckerdokumentation.

Empfehlungen zum Scannen für Drucker

Fü gängige Drucker ist eine Auflösung von 150 dpi ausreichend.

Scannen als Vorlage für die Druckerei

Für einen Satzbelichter einer Druckerei gilt im Prinzip dasselbe, wie oben für Drucker aufgeführt. Lediglich die Druckauflösung liegt mit z. B. 2540 dpi bzw. 3387 dpi deutlich höher. Beim Druck mit 257 Grauwerten pro Farbe (mehr kann das Auge sowieso nicht unterscheiden) bleibt eine effektive Druckauflösung von 150 lpi bzw. 210 lpi. Farbbilder in Zeitschriften werden oft in dieser Auflösung gedruckt. Wird zur Sicherheit mit höherer Auflösung gescannt, sollten 200 - 400 dpi zur Ausgabe auf einem Satzbelichter genügen.

Empfehlung: Erkundigen Sie sich vorher bei der Druckerei, in welcher Auflösung und in welchem Dateiformat sie Dateien entgegennimmt.

Erfassungsprogramme

Am
LRZ
gilt
Windows:
o Flachbett-Scanner A4: HP DeskScan II
o Flachbett-Scanner A3: MagicScan
o Dia-Scanner: Nikon Scan
o Großformat-Scanner A0: WIDEimage

Empfehlungen zum Speichern der Bilder

Da eingelesene Bilder meist nicht direkt am Scanner-Arbeitsplatz ausgedruckt, sondern in andere Dokumente (Text, Graphik) eingebunden werden, müssen die Dateien in einem Format gespeichert werden, das die im weiteren benutzte Software verarbeiten kann.

Empfehlung: Wenn Sie eine größere Serie von Dateien zum ersten Mal für eine bestimmte Bearbeitung erfassen wollen, testen Sie die Einzelschritte erst einmal mit einer oder wenigen Dateien.

Universelle Formate

Als universelle Formate für verlustfreie Speicherung haben sich folgende Formate durchgesetzt:

Portable Network Graphics (PNG) ("....png") und
Tagged Image File Format (TIFF) ("....tif" oder ."....tiff")

Die Komprimierung gelingt umso besser, je weniger verschiedene Farben und je mehr gleichfarbige zusammen hängende Bereiche vorhanden sind.
PNG komprimiert generell besser als das ältere TIFF.

PNG-Varianten: Nicht verschachtelt
(non-interlaced)
Normal; kleinster Speicherbedarf.
Verschachtelt
(interlaced)
Zunächst grobe Darstellung, die immer weiter verfeinert wird.
TIFF-Varianten: Unkomprimiert
(uncompressed)
  -
Komprimiert: LZW, Packbits LZW meist besser; Bei Fotos oft nur geringe Ersparnis.
Komprimiert: "Fax - CCITT 3"/Huffman Nur schwarz/weiß.

Speicherplatz sparen

Grafikdateien sind oft sehr groß. Kleinere Dateien erhalten Sie, wenn Sie den folgenden Empfehlungen folgen. Bedenken Sie auch, dass WWW-Browser (Mozilla, Netscape Navigator, Internet Explorer, ...) im Allgemeinen nur PNG, GIF und JPG (JPEG) unterstützen.
 

Grafiken:
(z. B. Programmfenster)
Ausgabe in Farbe:
Reduktion auf 256 oder 16 Farben
(8 bzw. 4 Bit/Pixel).
Speichern als PNG oder GIF.
Diese Formate komprimieren verlustfrei, PNG etwas besser als GIF, GIF etwas besser als TIFF/LZW. GIF unterstützt max. 256 Farben.
Ausgabe in schwarz/weiß:
Reduktion auf 256 oder 16 Graustufen
(8 bzw. 4 Bit/Pixel).
Speichern als PNG oder GIF.
Fotos: Ausgabe in Farbe:
Speichern als JPEG (JPG; 24 Bit/Pixel).
Das Format JPEG ist sehr platzsparend (die Kompressionsstärke ist wählbar), dafür nicht verlustfrei; fällt aber dem menschlichen Auge bei nicht zu starker Kompression kaum auf. Es gibt eine Standard Compression, die sich 2 - 3 mal so schnell auspacken lässt, wie die Progressive Compression; sie benötigt aber etwas mehr Speicher. Die Kompressionsstärke am besten ausprobieren. Leider hat jedes Programm ein anderes Maß dafür. Probieren Sie bei Paint Shop Pro15 ... 30, evtl. mehr.
Ausgabe in schwarz/weiß:
Speichern ebenfalls als JPEG.
(Durch vorherige Reduktion auf Graustufen
lässt sich hier nur wenig sparen.)

Weitere Informationen

Hintergrundinformationen entnehmen Sie bitte unserer Schrift

Anschaulich und besonders zu empfehlen ist: