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Forum: Offtopic CCD Scannerzeile - was kann man damit machen?


Autor: Martin S. (Gast)
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Ich hab hier (ich gestehe: im Sperrmüll vor der Haustüre) einen Scanner
Umax Astra 1220 (parallelport) gefunden. Die Beleutungsröhre fehlt. Es
ist ein ältliches Gerät mit (laut Datenblatt) 600 x 1200 dpi

Reparieren ist ja nun wirklich nix, aber was mich fasziniert ist der
Sensorkopf. Da ist eine ca. 5 cm lange CCD-Zeile drin, die aktive
Fläche beträgt so ca. 3 cm.

[rechne ich da falsch: 600 dpi macht ca. 24 Linien Auflösung pro mm,
also müßten doch da bei voller hineinprojezierter Scannerbreite (ca.
210 mm) um die 5000 pixel in der Zeile sein ....]

Na ja, was kann man denn mit so einem Tollen Ding machen? rotierende
CCD-Kamera? Schmuck-Amulett für meine Freundin? Oder hat sonst noch
jemand ein paar Ideen?

Autor: Ithamar Garbe (Gast)
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Hmm interessant wärs schon, ob es dafür ne Verwendung gäbe...
Fingerabdruckscanner, oder Iris-Scanner G

Hab auch 2 so Teile rumliegen, irgendjemand hat es sogar mal geschafft
die Teile anzusteuern - nur sinnvolle Verwendung ist mir leider noch
keine untergekommen - hat jemand ne Idee? :)

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Baue eine bessere Optik davor und bastele Dir so einen wirklich
hochauflösenden Dia-Scanner.

Hmm. Mit 'ner 600dpi-Zeile (hat bei 8" Papierbreite 4800 Pixel) ist
bei KB-Format auch nicht erhebendes drin - wären nur 3600 dpi.

"Det jibt's ja schon zu koofen, wa?"

Würde man als Ausgangsmaterial einen der derzeit verkauften 1200- oder
gar 2400 dpi-Scanner verwenden, dann sähe die Sache schon anders aus.
Wäre allerdings eine ganz erhebliche feinmechanische Herausforderung.

Autor: Monguz (Gast)
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Oder bau dir ein schöne spektrometer draus..Mann könnte damit die
farbspektrum von led's, weinachtskettenlämpchen, oder
sowas...betrachten  Grinz

"Det jibt's ja aoh schon zu koofen, wa!"

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Ein Spektrometer lässt sich mit einem RGB-Sensor nicht aufbauen. Der
kann nämlich, genau wie das menschliche Auge, keine Misch- von
Reinfarben unterscheiden.

Ob diese Begriffe definitorisch korrekt sind, entzieht sich meiner
Kenntnis, daher erkläre ich kurz, was ich damit meine.
Eine "Reinfarbe" ist Licht einer definierten Wellenlänge. In einem
Spektroskop wird dieses Licht nur mit einer Linie dargestellt; ein
Prisma kann dieses Licht folglich nicht zerlegen.

Eine "Mischfarbe" ist die Mischung mehrerer "Reinfarben", die ein
Spektroskop folglich als mehrere Linien darstellt und sich von einem
Prisma auch zerlegen lässt.

Das menschliche Auge ist nicht in der Lage, die "Reinfarbe" Gelb von
einer Mischung von Rot und Grün zu unterscheiden.

Deswegen funktionieren auch "weiße" Leuchtdioden (die keine
RGB-Leuchtdioden sind):

"Weiße" Leuchtdioden sind sehr helle blaue Leuchtdioden, die mit
einem Farbstoff bestrichen sind, der blaues in niederenergetisches
gelbes Licht umwandelt. Wir sehen also zwei Lichtfarben gleichzeitig -
blau und gelb, nehmen deren Mischung aber als weiß wahr, was daran
liegt, daß wir gelb nicht von der Mischung von rot und grün
unterscheiden können und so dem Auge vorgegaukelt wird, es würden alle
drei Primärfarben gleichzeitig vorhanden sein.

CCD-Sensoren in Flachbettscannern (oder Digitalkameras) sind zunächst
einmal annähernd panchromatisch, also für alle Lichtfarben (mehr oder
weniger) gleichermaßen empfänglich. Durch vorgesetzte Farbfilter wird
die Wahrnehmung an die des menschlichen Auges angeglichen, daher werden
auch hier die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau verwendet.

Das umgekehrte Konzept wird bei Farbfernsehern und TFT-Displays
angewandt - alle Farbtöne werden durch additive Mischung von rotem,
grünen und blauen Licht erzeugt ...

Autor: Chris (Gast)
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@Rufus:
Ein geeigneter Spiegel mit feinsten Linien erzeugt durch Interferenz
eine ähnliche Aufspaltung des Lichts wie ein Prisma (nur andersrum und
mit anderen Eigenschaften/Winkeln). Solche Spiegel für
Interferenzbilder werden soweit ich weiß in Spektroskopen für die
Astronomie eingesetzt. Mit einer CCD-Zeile könnte man das Spektrum sehr
elegant aufzeichnen, da ja dann nur noch die Helligkeitsverteilung
interessiert.

Aber das wäre sicher kein Wochenendprojekt, außerdem sind solche
Spiegel recht teuer (fürs Hobby).

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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Hmm - daran hatte ich gar nicht gedacht. Stimmt, so kann man tatsächlich
mit der Scannerzeile ein Spektrometer bauen; das sollte sogar mit einem
Prisma möglich sein (vor das ein Spalt gesetzt wird).

Dann wird die Farbe durch die Position auf der CCD-Zeile bestimmt.
Ein Problem hierbei könnten allerdings die auf der Chipoberfläche
angebrachten RGB-Farbfilter sein.

Immerhin, es gibt ja auch schwarzweiße CCD-Zeilen (ältere
Flachbettscanner und Faxgeräte). Die dürften sich annähernd gut für
eine derartige Anwendung eignen.

Gute Idee!

Autor: Ithamar Garbe (Gast)
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Hmm wie ist eigentlich so ein CCD aufgebaut - ist das eine Reihe aus
Pixeln oder sind das viele Pixel in Matrix-Form aufgebaut?

Wäre es prinzipiell denkbar einen Fingerabdruckscanner oder sowas in
der Art zu realisieren? Oder meinetwegen nen Füllstandsensor, wenn man
die Zeile (ist ja normal mindestens ne A4-Seite breit) aufrecht neben
ein Glasgefäß stellt...

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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@Ithamar:
Das hängt davon ab, wie das CCD aufgebaut ist ... in Scannern sind
CCD-Zeilen üblich, die aus einer Zeile von Pixeln bestehen (daher der
Name), in Video- und Digitalkameras sind hingegen Sensoren mit ziemlich
vielen Zeilen und Spalten üblich (je nach Auflösung).

Einen Füllstandsensor wirst Du mit 'nem CCD nur dann aufbauen können,
wenn Du auch noch 'ne Optik davorsetzt und dafür sorgst, daß kein
Fremdlicht auf den Sensor fällt.

Die Zeile ist übrigens nicht A4-breit, sondern nur einige cm. Wenn Du
Dir so einen Flachbettscanner näher ansiehst, wirst Du darin einige
Umlenkspiegel und schließlich ein kleines Objektiv finden; hinter dem
sitzt die CCD-Zeile.

Zugegeben, wie das in einem CIS-Scanner ("Lide") aussieht, weiß ich
nicht.

Ein Fingerabdrucksensor ist auch nur mit geeigneter Optik und einer
Mimik möglich, die Dir die Bewegung des Fingers vermittelt (so eine Art
"Handscanner").

Autor: Patrick (Gast)
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Bei einem Spectrometer würde ich eher zu der von Chris vorgeschlagenen
Gitter Version als zum Prisma greiffen (das Gitter muß dazu nicht
verspiegelt sein). Vorteil vom Gitter gegenüber dem Prisma ist, dass
das Sepektrum linear aufgefächert würde.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Rufus:
Ich mußte mal für eine Projektarbeit etwas mit einer CCD-Zeile machen
und hatte dabei auch einige Probleme mit Fremdlicht. Das ließ sich aber
durch eine Filterfolie, die hauptsächlich IR durchlässt, relativ gut
koompensieren. Mit IR-LEDs dürfe es aber einige Probleme geben denn
Strahlengang bei einem Scanner zu verfolgen (falls man das vor hat).

Autor: Sebastian Czech (robotronuser)
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@Sebastian:

Hallöchen, ich bin im Rahmen eines Praktikums auf das Problem
gestossen, daß in einem Bestückungsautomaten die Kantenlänge eines
SMD-Bauteils und ggf. die oberflächenfarbe zu ermitteln ist.

Mir schwebt ein Aufbau mit nem 8051 oder z80 als Kern vor. Dazu war ich
auf der Suche nach Unterlagen zu CCD-Zeilen wie sie in alten Flachbett-
oder noch älteren Handscannern zu finden sind, in der Hoffnung, daß mit
denen recht "einfach" zu kommunizieren ist.

Würde mich freuen, wenn Du mir helfen könntest!

Tschüßi
Sebastian

Autor: Wegstaben Verbuchsler (wegstabenverbuchsler)
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Also die Idee mit der "rotierende CCD-Kamera" will mir nicht aus dem
Kopf gehen...

Die Scanner-Mechanik für eine Bewegung hab ich ja schon (auch wenn die
Bewegung des Flachbett-Scanners ja momentan linear abläuft). Also
mechanisch "ein wenig" umgefummelt, mnoch "ein bischen" Optik vor
die Zeile, und schon hab ich eine "Kamera" mit der ich 360 Grad
Aufnahmen machen kann... oder doch nicht?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Das Thema hatten wir erst kürzlich:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-228095...

Autor: leif (Gast)
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die LiDE Teile leuchten und scannen auf der ganzen Breite - wenn man
beim Scannen von der Scanzeile wegblickt, nimmt das Auge die einzelnen
Led-Farben wahr.
Sogar die Taster für die Bedienung sind auf dem Scan-PCB (lide20),
Knöpfchendrücken geht eben nur, wenn der Scan-Kopf vorne in
Ruhestellung ist.

Können die Faxzeilen eigentlich Graustufen? Vermute mal, daß.
Läßt sich was zum Auslesen sagen?
In ferner Zukunft könnte man damit ja mal einen Triangulationssensor
aufbauen...

Autor: Ithamar Garbe (antimon)
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Hmm wie siehts aus mit einem Barcodeleser? Das müsste doch mit so einer
Scannerzeile ganz gut gehen oder? Die müsste nicht mal mehr als
Helligkeitsunterschiede ausgeben können und die Scanbreite sollte auch
langen...
Oder wie wärs mit nem Widerstandsausleser? Man zieht den Farbcode über
die Zeile und auf nem Display steht der Widerstandswert mit Toleranz -
für die Faulen, oder diejenigen, die sich die Zahlen zu den Farben ned
merken können G

Autor: Andreas Schulz (Gast)
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Ein Spektroskop sollte gehen, ein Barcodeleser genau so.Auf der Arbeit
habe ich jetzt eine CCD-Zeile (2048 Pixel), der Sensor sieht genauso
aus, wie eine Scannerzeile. Ich habe nur ein altes Foto-Objektiv davor
montiert, zum Barcode darstellen reicht das schon.Für ein Spektroskop
habe ich ein Durchlichtgitter (Folie vom Astromedia-Verlag
(http://www.astromedia.de/shop/csc_fullview.php?Art...
(4,50€);tolles Bastelmaterial!)verwendet.Habe allerdings die
mitgelieferte Software benutzt.Im Anhang ein Spektrum einer
Energiesparlampe. Fraunhofersche Linien im Sonnenspektrum gehen auch.

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