Le scanner

Un scanner (anglicisme pour le mot français «numériseur») est un périphérique d'acquisition permettant de numériser des documents, c'est-à-dire de transformer un document papier en image numérique.

On distingue généralement trois catégories de scanners :

• Les scanners à plats permettant de numériser un document en le plaçant à plat contre une vitre. Il s'agit du type de scanner le plus courant.
• Les scanners à main possédant une taille réduite. Ces scanners doivent être déplacés manuellement (ou semi manuellement) sur le document, par bandes successives, afin de le numériser en entier.
• Les scanners par défilement faisant défiler le document devant une fente lumineuse fixe afin de le numériser, à la manière des télécopieurs (fax). Ce type de scanner est de plus en plus intégré dans des appareils tels que des imprimantes multifonctions.

Caractéristiques d'un scanner

Un scanner est généralement caractérisé par les éléments suivants :

• Résolution : exprimée en points par pouces (notés ppp ou dpi, pour dot per inch), la résolution définit la finesse de la numérisation. L'ordre de grandeur de la résolution est d'environ 1200 par 2400 dpi. La résolution horizontale est fortement dépendante de la qualité et du nombre de capteurs, tandis que la résolution verticale est intimement liée à la précision du moteur d'entraînement. Il faut toutefois veiller à distinguer la résolution optique, représentant la résolution réelle du scanner, de la résolution interpolée. L'interpolation est une technique consistant à définir des pixels intermédiaires entre des pixels réels, en calculant la moyenne des couleurs des pixels avoisinants. Cette technologie permet donc d'obtenir des résultats intéressants mais la résolution interpolée ainsi définie n'est en aucun cas une grandeur permettant de comparer des scanners.
• Le format de document : selon leur taille, les scanners sont capables d'accueillir différentes taille de documents, généralement A4 (21 x 29,7 cm), plus rarement A3 (29,7 x 42 cm).
• Vitesse d'acquisition : exprimée en pages par minute (ppm), la vitesse d'acquisition représente la capacité du scanner à acquérir un grand nombre de pages par minute. La vitesse d'acquisition dépend du format du document ainsi que de la résolution choisie pour la numérisation.
• Interface : il s'agit de la connectique du scanner. Les principales interfaces sont les suivantes :
  • Firewire. Il s'agit de l'interface de prédilection, car son débit est particulièrement adapté à ce type de périphériques ;
  • USB 2.0. Présent sur la totalité des ordinateurs récents, il s'agit d'une interface standard, conseillée si l'ordinateur ne possède pas de connexion firewire ;
  • SCSI. Interface de prédilection pour le scanner à la fin des années 90, le standard SCSI est actuellement délaissé au profit du Firewire et de l'USB 2.0 ;
  • Port parallèle. Lent par nature, ce type de connectique est de moins en moins utilisée et à éviter si l'ordinateur possède une des connectiques précédentes ;
• Caractéristiques physiques : d'autres éléments peuvent être pris en compte lors du choix d'un scanner :
  • L'encombrement, correspondant aux dimensions physiques du scanner.
  • Le poids.
  • La consommation électrique, exprimée en Watts (W).
  • Les températures de fonctionnement et de stockage.
  • Le niveau sonore. Un scanner peut s'avérer être très bruyant, ce qui peut constituer une nuisance non négligeable.
  • Les accessoires : Les pilotes et le manuel d'utilisation sont habituellement fourni, mais il faut s'assurer que les câbles de raccordement le sont également ou, dans le cas contraire, les acheter à part.

Fonctionnement d'un scanner

Le principe du fonctionnement d'un scanner est le suivant :

• Le scanner parcourt le document ligne par ligne ;
• Chaque ligne est décomposée en « points élémentaires », correspondant à des pixels.
• Un capteur analyse la couleur de chacun des pixels ;
• La couleur de chaque pixel est décomposée selon 3 composantes (rouge, vert , bleu) ;
• Chacune des composantes de couleur est mesurée et représentée par une valeur. Pour une quantification sur 8 bits, chacune des composantes aura une valeur comprise entre 0 et 255.

La suite de cet article décrira en particulier le fonctionnement d'un scanner à plat, toutefois le mode de fonctionnement pour un scanner à main ou un scanner à défilement est exactement le même. Seul la façon de faire défiler le document diffère.

Un scanner à plat possède une fente lumineuse motorisée, balayant le document ligne par ligne située sous une vitre transparente sur laquelle est posé le document, face à numériser vers le bas.

La lumière de grande intensité ainsi émise est réfléchie par le document et converge vers une série de capteurs grâce à un système de lentilles et de miroirs. Les capteurs convertissent les intensités lumineuses reçues en signaux électriques, eux-mêmes convertis en données numériques par un convertisseur analogique-numérique.

On distingue deux catégories de capteurs :

• Les capteurs CMOS (Complementary Metal Oxyd Semi-conductor, ou encore MOS complémentaires). On parle alors de technologie CIS (Contact Image Sensor). Ce type de dispositif utilise une rampe de LED (Light Emitting Diode pour l'éclairage du document et requiert une distance très étroite entre les capteurs et le document. En contrepartie, la technologie CIS est bien moins consommatrice d'énergie.
• Les capteurs CCD (Charge-coupled devices). Les scanners utilisant la technologie CCD sont souvent plus épais car ils utilisent une lampe froide de type néon. La qualité de l'image numérisée est en revanche globalement meilleure, grâce à un rapport signal/bruit plus faible.