Los escáneres de tambor son los que más fielmente reproducen el documento original, ya que producen digitalizaciones de gran resolución (hasta 4.000 ppp en modo óptico) y calidad. Sus problemas son la velocidad de escaneo (son lentos), no son indicados para documentos de papel quebradizo porque se realiza una manipulación brusca del mismo y requieren un alto nivel de habilidad por parte del operador. Además, son bastante caros.
Utilizan una tecnología diferente a la del CCD. Los originales, normalmente transparencias (aunque se pueden escanear opacos también), se colocan en un cilindro transparente de cristal de gran pureza, que a su vez se monta en el escáner. El tambor gira entonces a gran velocidad mientras se hace la lectura de cada punto de la imagen. La fuente de luz suele ser un láser que se encuentra dentro del tambor, y el sensor un Tubo Foto Multiplicador (PMT) situado en la parte exterior del tambor.
Producen digitalizaciones de alta resolución y buena gama dinámica entre bajas y altas luces, con imágenes en colores primarios, que pueden ser convertidas en CMYK mientras el lector recorre la imagen.
Son muy caros, oscilando su precio, según modelos, entre 15.000 € y 200.000 €, por lo que suelen ser usados exclusivamente por empresas especializadas del sector de las artes gráficas (laboratorios, imprentas, editoriales, etc.).
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