スキャナとは | 天体写真の世界

スキャナの基礎知識

最近はデジタル技術が発展し、様々なデジタル機器が登場してきました。今まで個人では手に入りにくかったデジタル入力機器も入手することができるようになりました。このページでは、スキャナについての基礎的な事柄を記載しています。

スキャナのはなし

アナログデータのフィルムを、デジタルに置き換えるスキャナは、銀塩派にとっては重要なデジタル機器です。しかし一口にスキャナと言っても、1万円で買える物から1,000万円クラスの製品まで幅広く販売されています。一般家庭への普及率も増えて、人気家電製品の一つになりつつあるスキャナですが、あまり構造やシステムまで踏み込んだ記載は見かけません。ここではスキャナの基本的な構造を示し、スキャナを購入する上での参考になる内容を記載しています。

スキャナの種類

私達が手に入れることができるスキャナは、大きく分けて２種類あります。フラットベッドタイプのものとフィルム専用タイプの製品です。業務用のものでは、大型のドラムタイプのスキャナもありますが、あまり一般的ではないでしょう。


フラットベッド型キャノン9900F	フィルムスキャナニコンクールスキャン	業務用ドラムスキャナ世界最高品質のSG8060

一般向けフラットベッドタイプ（CanoScan9900Fなど）

原稿の種類を選ばないのがこのタイプ。書籍でも開いて載せればスキャンできます。透過オプションを取り付ければフィルムもスキャンできます。今、最も手に入れやすいスキャナです。３万円程度の出費で、高解像度のものを手に入れることができます。

業務用フラットベッドタイプ（EPSON ES-8500など）

現在世界的に最もよく出ているクラスのスキャナで、多くの種類が出ています。ＳＯＨＯで使われることが多く、一般向けと比べると価格が上がります。１０万円以上から手に入れることができるクラスです。数が多い分、機種による品質格差も大きいので自分の意図と合うものを選ぶことが重要です。

一般用フィルムスキャナ（Nikon CoolScanEDなど）

フィルム専用のスキャナです。フラットヘッドのような透過スクリーンがないフィルム専用だけあってシャープな像を結びます。ただ比較的値段が高いのが難点で、ラージフォーマットを読める機種は非常に高価です。一般向けフラットヘッドの性能アップと普及により、注目度が下がってきたスキャナです。ラボでＰｈｏｔｏＣＤを焼くために使っているのは、このクラスのスキャナです。

業務用フィルムスキャナ（imacon Flextight PHOTOなど）

ハイエンドのフィルムスキャナで、フィルムに限るとドラムスキャナ並の能力を発揮する機種です。ただ非常に高価で、最高の製品と言われるimacon社のものは100万円以上の価格です。プロラボでブローニーサイズのスキャンを頼むと、このクラスのスキャナを使ってスキャンしてくれます。

ドラムスキャナ（大日本スクリーン SG8060など）

現在最も高品質な画像を提供してくれるスキャナです。1000万円はする価格帯なので一般人が持つのはほとんど不可能です。ドラムに原稿を巻き付けてスキャンするので、スキャンする原稿はドラムの回転で飛ばないことが条件となります。また油張りという特殊な技能を必要とするので、専門技術者の育成が必要なスキャナです。プロラボで「ドラムで超高精度スキャンお願いします」と依頼すればスキャンしてくれますが、スキャン料金も非常に高額です。

上記のようにいろいろ種類があるスキャナですが、一般的には家電量販店で売られているもので十分でしょう。このクラスの製品でも１０年前では、百万円くらいした製品と同じくらいの性能があります。あまり高いスキャナを買い求めるよりも、そのスキャナを有効活用した方がよいと思います。

スキャナの構造

普段何気なく使っているスキャナ。カタログには、いろいろなスペックが書かれていますが、専門用語であまりよくわからないものばかりです。ここでは基本的なスキャナの構造と、各部分の説明を記載しています。

フラットベッド型スキャナは、黒縁の上の透過ガラス越しに読み取り原稿を置き、下から光源を移動させることで全面をスキャンします。読み取りのＣＣＤは大型化するとコスト高に繋がるので、前面に集束レンズを置き、光源から反射された光を集めて読み取ります。一般のフィルムスキャナも同じような構造で「EDレンズを用いた・・・」と書いてあるのは、このレンズに色消しレンズを用いたということです。ＣＣＤが図のように一つの場合は、ＣＣＤ前面にＲＧＢフィルターを置き３回露光（スリーパス）することでＲＧＢそれぞれの色情報を読み取ります。

市販されている一般向けフラットベッド型スキャナは、ほとんどがこのような構造です。このように光源が動くタイプのスキャナは「光学移動式」と呼ばれています。できれば光学系は動かない方が精度が高くなるので、業務用の高額なスキャナでは「原稿移動式」のスキャナも存在しています（光源が動くと原稿周辺部で収差が出やすくなります）。フィルムスキャナにも光源が移動するものと、原稿が移動するものの２種類が存在します。もしこれからスキャナを選ばれるのなら、この辺りも気にされてみてはいかがでしょう。

また、読み取りＣＣＤ（センサー）の数によってもスキャナの性能は変わってきます。普通のスキャナは１枚センサータイプですが、高級な製品になると、ＲＧＢそれぞれに一つずつセンサーが設置されたものもあります。いわゆる３ライン型のセンサーです。３ラインになるとＲＧＢを一気に読み取ることができるので、スキャン時間は高速です。ただ３ラインに置かれているＣＣＤの特性にばらつきがあると、品質の悪化を招くため嫌う人もいます。時間がかかってもよい方は、１ライン型の方が安くてお勧めかもしれません。

※細かくスペックを見ると、１ライン型でも上図のように３色フィルターを用いるものと、ＲＧＢ光を発光して読み取るものがあります。色の特性はフィルタタイプの方が優れているようなので、こだわる方はチェックされた方がよろしいでしょう。

デジタルよりアナログなハイエンドの世界

デジタル全盛の時代ですが、スキャナのハイエンドの世界ではまだまだアナログ機器の支配が続いています。超高精細の画像を読み取るには、非常に微弱な光信号を読み取ることが必要です。その光を確実に読み取るには、現在のＣＣＤセンサーではまだ不十分で、未だに真空管のような構造をした光電子倍増管（フォトマルチプライヤー（通称：フォトマル））が使われています。

フォトマルは真空管のような構造をしており、光が当たると電子が発生する物理現象を利用したアナログデバイスです。電子レベルでの電流を検出できるため、ＣＣＤでは識別できない信号を捉えることができます。ただ、高品質のものを量産するのは極めて難しいため、大変高価な機器となってしまいます。現在では大型のドラムスキャナや、一部の業務用フラットベッドスキャナに用いられているにすぎません。オーディオ機器のアンプの中にある真空管のような存在ですね。