2.2 Scanner Barcode

Aufbau eines Dokumentenscanners

• Lichtquelle zur gleichmäßigen Beleuchtung der Vorlage
• Spiegel und Linsensystem zur Führung und Fokussierung des reflektierten Lichts
• CCD- oder CIS-Zeilensensor zur Messung der Helligkeit
• Farbfilter beziehungsweise getrennte Farbkanäle für Rot, Grün und Blau
• Analog-Digital-Wandler und Bildverarbeitungselektronik

Vom Papier zur Bilddatei

• Die Vorlage wird auf das Glas gelegt oder durch einen Einzug transportiert.
• Eine bewegte Abtasteinheit beleuchtet jeweils eine schmale Zeile der Vorlage.
• Das reflektierte Licht wird auf einen CCD- oder CIS-Sensor geführt. Ein CCD besteht aus lichtempfindlichen Elementen; CIS-Systeme kombinieren Sensorzeile, Optik und Beleuchtung besonders kompakt.
• Die gemessenen analogen Helligkeitswerte werden digitalisiert und zu Pixelzeilen zusammengesetzt.
• Farbwerte entstehen durch die getrennte Erfassung der roten, grünen und blauen Anteile.
• Treiber und Scan-Software übernehmen Farbkorrektur, Zuschnitt und Speicherung.

Auflösung, Farbtiefe und OCR

Die optische Auflösung wird häufig in ppi (Pixel pro Zoll) angegeben. Hersteller verwenden oft dpi, obwohl dpi eigentlich die Punktdichte eines Ausgabegeräts beschreibt. Eine höhere Zahl erzeugt mehr Bildpunkte, aber auch größere Dateien; die interpolierte Auflösung fügt lediglich berechnete Pixel hinzu.

OCR bedeutet Optical Character Recognition beziehungsweise optische Zeichenerkennung. OCR-Software analysiert ein gescanntes Bild und versucht, Buchstaben, Zahlen und Textstruktur zu erkennen. Das Ergebnis muss bei wichtigen Dokumenten kontrolliert werden.

Scannerarten

• Flachbettscanner
• Einzugsscanner und Dokumentenscanner
• Buchscanner
• Großformatscanner
• Trommelscanner für hochwertige Reproduktionen
• Dia- und Filmscanner
• Handscanner und mobile Kamerascanner
• 2D-Bildscanner sowie 3D-Scanner zur Erfassung von Form und Tiefe

Der Begriff Scanner in der Lichttechnik

In der Veranstaltungstechnik bezeichnet „Scanner“ außerdem einen Profilscheinwerfer, dessen Lichtstrahl durch einen motorisch bewegten Spiegel abgelenkt wird. Diese Bedeutung ist von einem Bild- oder Dokumentenscanner zu unterscheiden.

Was ein Barcode speichert

Ein eindimensionaler Barcode codiert Zeichen durch unterschiedlich breite Striche und Zwischenräume. Die Klartextzeile unter dem Symbol unterstützt Menschen, ist aber nicht der eigentliche maschinenlesbare Code.

Nicht jedes Produkt trägt zwingend einen Barcode. Bei einer GTIN-13 bestehen die Daten aus einem GS1-Unternehmenspräfix, einer Artikelreferenz und einer Prüfziffer. Die ersten Stellen zeigen nicht zuverlässig das Herstellungsland: Sie verweisen auf die GS1-Organisation, die den Nummernbereich vergeben hat. Produktinformationen wie Preis oder Bezeichnung werden normalerweise über die Nummer in einer Datenbank gefunden.

Herstellung und Lesegeräte

1D- und 2D-Codes

• Lineare 1D-Codes: EAN-13, Code 39 und Code 128.
• Matrixcodes: QR Code, Data Matrix, Aztec Code und MaxiCode.
• Gestapelte 2D-Codes: PDF417 und Codablock.
• 2D-Codes können meist deutlich mehr Daten speichern und besitzen je nach Symbologie eine Fehlerkorrektur. Sie benötigen in der Regel einen Kamerasensor beziehungsweise 2D-Imager.

„3D-“ und „4D-Barcodes“ richtig einordnen

Die Begriffe werden uneinheitlich verwendet und bezeichnen keine allgemeine Fortsetzung von 1D und 2D nach einer einzigen Norm. „3D-Barcode“ kann beispielsweise eine dauerhaft in ein Bauteil eingebrachte Markierung, eine farb- oder höhenbasierte Codierung oder eine überlagerte Darstellung meinen. „4D-Code“ wird teils für zeitlich veränderliche beziehungsweise animierte Codes verwendet. Für konkrete Anwendungen ist deshalb immer die tatsächlich verwendete Symbologie und Spezifikation anzugeben.

Barcodequalität und Normen

ISO/IEC 15416:2025 beschreibt die Prüfung linearer Barcodes. Die Qualitätsstufen werden numerisch von 4 bis 0 angegeben und häufig zusätzlich den Buchstaben A bis F zugeordnet: 4/A ist sehr gut, 0/F nicht bestanden. Für zweidimensionale Symbole gelten andere Prüfverfahren, beispielsweise ISO/IEC 15415.