ドラムスキャナ

ドラム スキャナーは、フラットベッド スキャナーや安価なフィルム スキャナーに見られる電荷結合素子(CCD) アレイではなく、光電子増倍管 (PMT)を使用して画像情報を取得する画像スキャナーの一種です。「反射原稿と透過原稿は、スキャナー ドラムと呼ばれるアクリル シリンダーに取り付けられ、スキャンするオブジェクトを高精度の光学系の前を通過させる間、スキャナー ドラムは高速で回転します。この光学系は、画像情報を PMT に送ります。最新のカラー ドラム スキャナーは、それぞれ赤、青、緑の光を読み取り、一致する 3 つの PMT を使用します。元のアートワークからの光は、ダイクロイック フィルターを備えたスキャナーの光学ベンチで、赤、青、緑の別々のビームに分割されます。」^[1]光電子増倍管は優れたダイナミック レンジを提供するため、ドラム スキャナーは、CCD センサーを使用するフラットベッド スキャナーよりも、透明フィルムの非常に暗い影の部分からより多くの詳細を抽出できます。光電子増倍管と比較して CCD センサーのダイナミック レンジが狭いため、特に非常に密度の高い透明フィルムをスキャンする場合、影の詳細が失われることがあります。^[2]メーカーによって仕組みは異なりますが、ほとんどのドラムスキャナーはハロゲンランプからの光を集光システムを通して反射原稿と透過原稿の両方を照らします。

ドラム スキャナーは、スキャン用にオリジナルのアートワークをマウントする透明なアクリル シリンダー (ドラム) にちなんで名付けられました。サイズに応じて、最大 20 x 28 インチ (510 mm × 710 mm) のオリジナルをマウントできますが、最大サイズはメーカーによって異なります。「ドラム スキャナーのユニークな機能の 1 つは、サンプル領域とアパーチャ サイズを個別に制御できることです。サンプル サイズは、スキャナー エンコーダーが個々のピクセルを作成するために読み取る領域です。アパーチャは、スキャナーの光学ベンチに光が入る実際の開口部です。アパーチャとサンプル サイズを個別に制御する機能は、白黒およびカラー ネガのオリジナルをスキャンするときにフィルムの粒子を滑らかにするのに特に便利です。」^[1]

ドラム スキャナーは反射型と透過型の両方のアートワークをスキャンできますが、高品質のフラットベッド スキャナーは反射型アートワークから良好なスキャン結果を得ることができます。そのため、高品質で安価なフラットベッド スキャナーが容易に入手できるようになった現在では、ドラム スキャナーがプリントのスキャンに使用されることはほとんどありません。ただし、フィルムに関しては、ドラム スキャナーがハイエンド アプリケーションで引き続き選ばれるツールとなっています。フィルムはスキャナー ドラムにウェット マウントできるため、鮮明度が向上し、ほこりや傷が目立たなくなり、また PMT の感度が非常に高いため、ドラム スキャナーはフィルム 原稿の非常に微妙な詳細をキャプチャできます。

1847 年にイギリスの物理学者フレデリック・ベイクウェルが発明した最初の実用的なファックス機は、本質的には初期のドラム スキャナでした。ただし、光を使用して紙のプリントや透明フィルムをスキャンする代わりに、ベイクウェルの機械の回転ドラムはアルミホイルでコーティングされ、その上に非導電性のインクが塗られ、スタイラスがドラムをスキャンして、アルミホイルの導電点に接触すると 2 本のワイヤにパルスを送ります。受信機には、化学処理された紙に触れる電極が含まれており、電極がパルスを受信すると紙の色が変わります。その結果、元の画像が逆コントラスト (青地に白) で再現されます。ベイクウェルのファックス機は、アレクサンダー・ベインの 1843 年のファックス機の特許よりもわずかに成功しましたが、ベインを悩ませたのと同じ同期の問題に悩まされました。^[3]

アレクサンダー・マレーとリチャード・モースは、 1937年にイーストマン・コダックで最初のドラムスキャナを発明し、特許を取得しました。印刷機での色分解を目的とした彼らの機械は、ドラムに取り付けられたカラートランスペアレンシーをイメージングするアナログドラムスキャナで、フィルムの下に光源が置かれ、赤、緑、青のカラーフィルターを備えた3つの光電セルがトランスペアレンシー上の各スポットを読み取り、画像を3つの電子信号に変換しました。マレーとモースの最初の設計では、ドラムは3つの旋盤に接続され、シアン、マゼンタ、イエロー（CMY）のハーフトーンドットを3つのオフセットシリンダーに直接エッチングしました。特許の権利は1946年にプリンティング・デベロップメント・インコーポレイテッド（PDI）に売却され、同社は設計を改良して光電子増倍管を使用してネガ上のポイントをイメージングし、増幅された信号を生成して、RGB信号を色補正されたシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（CMYK）値に処理しました。処理された信号は4つの旋盤に送られ、オフセットシリンダーにCMYKハーフトーンドットをエッチングします。 ^{[4] [5]}

画像をデジタル形式でコンピュータに保存した最初のスキャナは、1957年に国立標準技術局（NBS、後のNIST）でラッセル・A・キルシュ率いるチームによって作られたドラムスキャナでした。このスキャナは光電子増倍管を使用して特定のポイントで光を検出し、コンピュータが読み取ってメモリに保存できる増幅信号を生成します。当時選択されたコンピュータはSEAC メインフレームであり、SEACが処理できる最大の水平解像度は176ピクセルでした。このマシンでスキャンされた最初の画像は、キルシュの生後3か月の息子、ウォルデンの写真でした。^{[6] : 2  [7]}

2014年時点では、^[update]ドラムスキャナの製造とサービスを継続している企業はわずか数社でした。21世紀初頭から新品・中古ともに価格は下がってきましたが、それでもCCDフラットベッドスキャナやフィルムスキャナに比べるとはるかに高価でした。フラットベッドスキャナの画像品質は、最高品質のものは多くのグラフィックアート作業に適するほど向上し、安価で高速なため、多くの場合ドラムスキャナに取って代わりました。しかし、解像度（最大24,000 PPI）、色のグラデーション、値構造に優れたドラムスキャナは、拡大する画像のスキャンや、美術館品質の写真アーカイブ、高品質の書籍や雑誌広告の印刷物制作に引き続き使用されました。中古のドラムスキャナが豊富になり、価格も下がったため、多くの芸術写真家がドラムスキャナを購入しました。

• 「ドラムスキャンは本当に健在か？」Digital Outputより、Jim Rich 著
• 「美術大判写真家は 3 万ドルのスキャナーで幸せになれるか?」ビル・グリックマン著