دستگاه کپی

اسکنر چگونه اختراع شد؟

اسکنر که در زبان فارسی به آن پویشگر نیز گفته می شود، دستگاهی است که با اسکن تصاویر، متن، دست خط یا سایر موارد می تواند یک تصویر دیجیتال از آن سند تهیه کند. در دفاتر کاری اغلب از اسکنر های مسطح استفاده می شود که سند مدنظر برای اسکن، بر روی یک صفحه شیشه ای قرار می گیرد. همچنین، دستگاه های دستی قابل حمل که در گذشته کاربرد آن محدود به اسکن متن بود، با پیشرفت تکنولوژی به اسکنرهای سه بعدی تبدیل شده که در طراحی های صنعتی، مهندسی معکوس، تست و اندازه گیری، ساخت تجهیزات ارتوپدی، بازی سازی و بسیاری موارد دیگر کاربرد پیدا کرده است.

اسکنر چگونه اختراع شد

 

اما این دستگاه کاربردی اولین بار توسط چه کسی و به چه شکل ساخته شد؟ در این مقاله تاریخچه ساخت این دستگاه و پیشرفت آن در طول زمان را بررسی می کنیم.

 

دستگاه های فکس، اجداد اولیه اسکنرها

فکس و اسکن، دو تکنولوژی مرتبط باهم است و پیشرفت دستگاه های اسکنر تحت تاثیر تحولات فکس بوده است. اولین دستگاه فکس در اوایل دهه ۱۸۴۰ توسط مخترع اسکاتلندی، Alexander Bain ساخته شد که شهرت وی بیشتر به عنوان مخترع ساعت الکتریکی در سال ۱۸۴۱ مطرح است.

Alexander Bain

 

او که در یک خانواده فقیر و پر جمعیت به دنیا آمده بود، از اوایل دهه ۱۸۳۰ به بهبود فناوری های موجود و اختراع دستکاه های جدید مشغول شد که از جمله کارهای او می توان به دستگاه های الکتریکی متعدد از جمله تلگراف اتوماتیک، ساعت الکتریکی، آلارم ضد حریق الکتریکی و عایق هایی برای کابل های برق اشاره کرد. مکانیزم اولیه او به عنوان فکس که از دو پاندول برای اسکن خط به خط پیام ها استفاده می کرد، خروجی تصاویر بی کیفیتی داشت و دستگاهی کاربردی نبود، چراکه ترانسمیتر و دریافت کننده دستگاه هیچ گاه با هم منطبق نبود. او در سال ۱۸۴۶ توانست با استفاده از کاغذهای پانچ شده، سرعت انتقال تلگراف را افزایش دهد که در انتقال سریعتر اطلاعات بسیار موثر بود.

دستگاه فکس الکسندر بین

 

دستگاه تلگراف شیمایی او در فرانسه بین دوشهر پاریس و لیل آزمایش شد و توانست سرعت انتقال ۲۸۲ کلمه در ۵۲ ثانیه را ثبت کند که پیشرفت فوق العاده ای نسبت به دستگاه مورس با قدرت ارسال ۴۰ کلمه در دقیقه بود. سپس در انگلستان و آمریکا نیز از این دستگاه استفاده شد اما هیچ گاه به استفاده عمومی و انبوه نرسید.

پس از آن طرح مفهومی او در سال ۱۸۴۸ توسط فیزیکدان انگلیسی، Frederick Bakewell بهبود یافت. اما دستگاه او در تصویر زیر نشان داده است نیز قادر به ارسال تصاویر با کیفیت نبود.

دستگاه فکس بیکول

 

اولین دستگاه الکترومکانیکی کاربردی که توانست در مقیاس انبوه به عنوان فکس مورد استفاده قرار گیرد، Pantelegraph نام داشت که در سال ۱۸۶۱ توسط فیزیکدان ایتالیایی Giovanni Caselli اختراع شد. این دستگاه کاربردی که به عنوان نقطه شروع دستگاه های امروزی در نظر گرفته می شود، با ارتفاع بیش از ۲ متر، از آهن چدنی ساخته شده بود و در زمان خود توانست دستاورد بزرگی در ارسال سریع و دقیق اطلاعات به شمار آید. تصویر زیر طرح کلی این دستگاه که قابلیت ارسال تا ابعاد ۱۵۰*۱۰۰ میلی متر را دارا بود نشان می دهد.

دستگاه پانتلگراف

 

پس از آن در دستگاه های telephotography با استفاده از سیگنال های رادیویی و تلفنی مختلف، رنگ و طیف های مختلف ظاهر، و در نهایت منجر به ایجاد یک تصویر می شد. در دهه ۱۹۲۰ دستگاه های telephotographer فراگیر شد و در هر مکانی قابل نصب و راه اندازی بود.

دستگاه تلفتوگرافی

 

به دلیل محدودیت پهنای باند در سیم های معمولی، کیفیت تصاویر بسیار پایین بود. همچنین، دستگاه های مورد استفاده حجم زیادی را اشغال می کرد و مصرف انرژی بسیار بالایی داشت. محدودیت های این چنینی باعث ظهور نوآوری و اختراعات جدید در این عرصه شد و پایه و اساس اسکنر و فکس های مدرن امروزی، که دو تکنولوژی مرتبط بهم هستند را به وجود آورد.

دستگاه Belinograph توسط عکاس و مخترع فرانسوی، Édouard Belin در سال ۱۹۱۳ ساخته شد. این دستگاه با استفاده از یک photocell می توانست تصویر را توسط خطوط تلفن عادی ارسال کند که به پایه و اساس خدمات AT&T Wirephoto تبدیل شد. این دستگاه یک سیگنال خطی AM را با استفاده از خط تلفن به دریافت کننده منتقل می کرد و از دهه ۱۹۲۰ تا ۱۹۹۰ توسط خبرگزاری ها مورد استفاده قرار گرفت. ساختار آن شامل یک استوانه چرخان و یک نوریاب با سرعت چرخش اولیه ۶۰ تا ۱۲۰ دور در دقیقه بود که در مدل های بعدی تا ۲۴۰ دور ارتقاء یافت.

دستگاه بلینوگراف

 

اسکنرهای کامپیوتر

اولین اسکنر ساخته شده برای استفاده در کامپیوتر، یک نوع غلتکی بود که در سال ۱۹۵۷ توسط اداره ملی استاندارد آمریکا توسط تیمی به رهبری Russell A. Kirsch توسعه یافت. این دستگاه با هدف مطالعه بر روی اولین کامپیوتر آمریکایی با قابلیت برنامه نویسی داخلی، SEAC، ساخته شد که کار با الگوریتم ها برای پردازش تصویر و شناخت الگوهای تصویری را امکان پذیر می ساخت.

دستگاه SEAC اسکنر

 

تا اواخر دهه ۱۹۵۰ استفاده از کامپیوترهای دیجیتال در بسیاری از مراکز و ادارات رایج شده بود که در اصل برای محاسبات عددی، جبری، و هندسی به کار گرفته می شد. پس از آن، با کشف قابلیت دستکاری نمادها در کامپیوتر، پردازش داده های کسب و کار ظهور پیدا کرد و منجر به رواج پردازش الفبا و اعداد شد. با این اتفاق، مشکل جدیدی پدیدار شد و آن وارد کردن حجم بسیار زیاد داده های موردنیاز برای کسب و کار بود. در نتیجه آن، فعالیت هایی با هدف توسعه ساز و کار شناخت کاراکترها پایه ریزی شد.

برای Russel Kirsch مشخص شده بود که از یک کامپیوتر همه کاره می توان برای شبیه سازی منطق شناسایی کاراکترهای بسیار زیادی که در ساخت سخت افزار پیشنهاد می شود استفاده کرد. لازمه این کار، وجود یک دستگاه ورودی برای تبدیل تصویر به شکلی مناسب جهت ذخیره شدن در حافظه کامپیوتر بود. با ادامه این روند، اولین اسکنر جهان ساخته شد.

اولین تجربه ی پردازش الفبا در کامپیوتر

 

این اسکنر SEAC با استفاده از یک غلتک و تشدید کننده نور، انعکاس های دریافتی از تصویر کوچک قرار گرفته شده بر روی استوانه را ثبت می کند. لایه قرار گرفته بین تصویر و تشدید کننده نور، تصویر را بصورت پیکسل های مربعی نمایان می سازد. در تصویر زیر، اولین عکس اسکن شده در دنیا با استفاده از این دستگاه را مشاهده می کنید که یک عکس ۵*۵ از پسر ۳ ساله Kirsch در آن زمان است.

اولین عکس اسکن شده در تاریخ

 

اسکنرهای مدرن امروزی در دهه ۱۹۸۰ وارد بازار شد که تا اواخر دهه ۱۹۹۰، وضوح یا DPI بسیار پایینی داشت و بخش عمده ای از کیفیت تصویر در عملیات پردازش دستگاه از بین می رفت. اسکنرهای تخت که رایج ترین نوع این دستگاه در منازل و دفاتر کاری است از اوایل دهه ۱۹۹۰ رایج شد. اساس کار آن ها تابش نور سفید به شیئ و اندازه گیری شدت و رنگ نور بازتاب شده از سطح آن است. علاوه بر این مدل، به تدریج مدل های CIS، CCD، Film، Roller، ۳D، و برخی موارد دیگر نیز به بازار عرضه شد که هرکدام برای هدفی خاص مناسب است.

آخرین تکنولوژی ها برای اسکن کردن

 

همچنین با پیشرفت فناوری های به کار رفته در تلفن های همراه و افزایش کیفیت دوربین آن ها، اپلیکیشن های اسکنر نیز به بازار عرضه شده است. این برنامه ها با انجام پردازش هایی مانند سفید کردن پس زمینه، تصحیح پرسپکتیو، تبدیل تصویر به حالت سیاه و سفید و سایر قابلیت ها، از عکس گرفته شده یک اسکن با کیفیت تهیه می کند.

در حال حاضر اسکنر های با کیفیت بالا و حتی دستگاه های چندکاره مناسب در دسترس افراد قرار گرفته که با امکانات نرم افزاری و سخت افزاری مختلف، تمامی نیازهای خانگی و اداری را پوشش می دهد. استفاده از دستگاه اسکنر می تواند منجر به کاهش هزینه های تمام شده، کم کردن میزان استفاده از کاغذ و آرشیو کردن راحت اسناد و مدارک شود. امکانی که در دهه های قبل نیز بسیار مورد توجه بوده و تلاش بسیاری در راستای دستیابی به آن توسط دانشمندان صورت گرفته است.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن