Периферийные устройства вывода

К компьютерам подключаются периферийные устройства вы­вода, к которым относятся принтеры и графопостроители. В насто­ящее время произошло почти полное слияние этих видов устройств.

Принтеры предназначены для вывода информации на бумагу. Все они могут выводить текстовую информацию, многие способ­ны изображать графику (рисунки, диаграммы и т. п.), некоторые — цветные изображения. Существуют несколько тысяч моделей прин­теров. Основные характеристики принтеров определяют способы печати (ударный и безударный), формирование символов (знако-печатающий и знакосинтезирующий, в том числе матричный) и выведение строк (последовательно и параллельно). Встречаются принтеры литерные, матричные, термические, электростатичес­кие, струйные и лазерные.

Матричные (или точечно-матричные) принтеры все еще дос­таточно распространены. Печатающая головка этих устройств со­держит вертикальный ряд тонких стержней иголок. Она движется вдоль строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту, обеспечивая формирование нужного изоб­ражения. В ряде матричных принтеров применяется многоцветная

печать. Матричные принтеры различаются по количеству игл в печатающей головке (от 9 до 24) и формату (А4 или A3).

В струйных принтерах изображение формируется микрокапля­ми специальных чернил, выдуваемых на бумагу при помощи со­пел; такие принтеры работают практически бесшумно и имеют очень большую разрешающую способность (до 1000 точек в зна­ке), а также возможность многоцветной печати. Этот способ обес­печивает более высокое качество печати по сравнению с матрич­ными принтерами, однако струйные принтеры несколько дороже матричных и требуют более тщательного ухода и обслуживания. Кроме того, они более чувствительны к качеству бумаги, чем мат­ричные и даже лазерные, а получаемый отпечаток менее устой­чив к внешним воздействиям. Скорость печати струйных принте­ров колеблется в большом диапазоне в зависимости от класса принтера, с одной стороны, и качества печати — с другой сторо­ны. Все большее распространение получают струйные принтеры для печати фотографий. Струйные принтеры начального уровня имеют разрешение до 720 точек/дюйм, принтеры среднего цено­вого диапазона — до 2400 точек/дюйм, а принтеры высшего клас­са при аналогичном разрешении имеют некоторые дополнитель­ные возможности: удаленное управление принтером через браузер, двустороннюю печать, оснащены сетевой картой.

Следует отметить, что профессиональные принтеры, исполь­зуемые для печати карт, имеют много дополнительных характе­ристик. Так, принтер Stylus Pro 10000 СЕ позволяет: печатать изоб­ражение на рулонных носителях шириной до 44 дюймов (1118 мм) шестью красками с переменным размером капли; осуществлять контроль и автоматическую прочистку печатающих головок, а так­же контроль количества краски в картриджах; проводить замену картриджа без остановки печати; распечатать 1 м² изображения при максимальном разрешении за 20 мин.

Литерные принтеры в настоящее время практически не исполь­зуются. Они обеспечивали высокое качество печати, высокую на­дежность, но набор символов у них ограничен. У наиболее распро­страненных моделей количество символов в наборе недостаточно для печати текстов с русскими и латинскими буквами. Кроме того, они не могут выводить графическую информацию. Скорость печати литерных принтеров от 15 мин до 20 с на страницу.

Лазерные принтеры обеспечивают в настоящее время наилуч­шее качество печати (близкое к типографскому), их разрешаю­щая способность до 2400 точек/дюйм. При этом способе для печа­ти используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски. Отличие лазерного принтера от обычного ксерокопировального аппарата состоит в том, что печа­тающий барабан электризуется с помощью луча лазера по коман-

дам из компьютера. Лазерные принтеры хотя и дороги (часто доро­же самого ПК), но удобны для получения качественных печатных документов. Скорость печати лазерных принтеров в монохромном режиме печати от 1,5 до 15 с на страницу, а в цветном от 12 до 60 с.

Так, сетевой монохромный лазерный принтер компании Xerox — Phaser 5400 печатает 40 стр./мин с разрешением 1200 точек/дюйм. Принтер имеет мощный процессор PowerPC G4 266 МГц и 32 Мб встроенной памяти, расширяемой до 192 Мб.

Электростатическая технология печати основывается на созда­нии скрытого электрического изображения на поверхности носи­теля, которым является специальная электростатическая бумага. Поверхность бумаги покрыта тонким слоем диэлектрика. Записыва­ющие головки представляют собой блоки очень тонких электро­дов. Эти электроды возбуждаются высоковольтными импульсами, что приводит к стеканию на поверхность диэлектрика свободных зарядов. Далее бумага проходит через узел с жидким намагничен­ным красителем, частички которого осаждаются на заряженных участках. Для создания цветного изображения цикл повторяется четыре раза с разными красителями. Такие принтеры надежны и обладают высокой скоростью печати, а полученное изображение очень устойчиво и не выгорает под действием ультрафиолетовых лучей. В 2001 г. фирма Lexmark выпустила недорогую модель моно­хромного лазерного принтера Е320, которая печатает со скорос­тью 16 стр./мин.

Термопечать может быть реализована двумя методами. Один ме­тод называют методом прямого вывода изображения. Этот метод основан на применении термобумаги, т.е. бумаги, пропитанной специальным теплочувствительным веществом. Изображение со­здается гребенкой миниатюрных нагревателей. Когда бумага дви­жется вдоль гребенки, она меняет цвет в местах нагрева. Изобра­жение при такой печати получается монохромным. Эти принтеры позволяют выполнять печать с разрешением до 800 точек/дюйм.

Другой метод позволяет обеспечить цветную термопечать. Это достигается путем использования красящей пленки с небольшой температурой плавления красящего слоя. Красящая пленка распо­лагается между бумагой и нагревателями. На красящей пленке пос­ледовательно расположены области каждого из основных цветов палитры. Размеры этих областей совпадают с размером листа, на котором осуществляется печать. При печати бумажный лист со­прикасается с пленкой, над которой проходит печатная головка, нагреватели расплавляют краситель и он остается на бумаге. Как правило, такие принтеры имеют формат А4.

Графопостроители {плоттеры) — устройства для вывода черте­жей на бумагу. Первые графопостроители фирмы CalComp Technology, Inc появились на рынке в 1959 г. Все графопостроители можно разделить на два больших класса: векторные и растровые.

В векторных графопостроителях изображение рисуется пишу­щим узлом, который перемещается по двум координатам над не­подвижным носителем или по одной координате над носителем, который может двигаться в перпендикулярном по отношению к пишущему узлу направлении. В качестве пишущего узла могут ис­пользоваться карандаши, шариковые и капиллярные стержни, фломастеры и даже гравировальные резцы.

Растровые графопостроители создают изображение путем нане­сения красителя на отдельные точки носителя. Имеется несколько типов растровых графопостроителей, использующих те же способы нанесения красителей, которые ранее упоминались при обсуждении типов принтеров: струйные, лазерные, электростатические и т.п.

Существуют графопостроители, рассчитанные на размер листа бумаги для пишущей машинки (формат А4), а также графопост­роители, выдающие чертеж размером 2 х 2 м и более.

Векторные графопостроители — это электромеханические уст­ройства двух типов: рулонные и планшетные. В устройствах перво­го типа пишущий узел перемещается вдоль некоторой направля­ющей, а носитель (бумага, пластик и т.п.) в перпендикулярном направлении. Как правило, носитель приводится в движение ро­ликами, между которыми он и зажимается, т.е. для перемещения используется сила трения.

В устройствах планшетного типа носитель неподвижен, в то время как пишущий узел перемещается по всей плоскости изображения. Планшетные плоттеры могут обеспечить более высокую точность, однако они громоздки. В настоящее время на рынке графопостро­ителей большого формата (АО и А1) преобладают рулонные уст­ройства. Основные характеристики перьевых графопостроителей всех видов близки по значениям. Скорость перемещения пера в них составляет: ддя планшетных 100 — 700, рулонных 100 — 800 мм/с. Однако при выводе графики, в которой преобладает буквенно-цифровая информация, скорость снижается.

Векторные графопостроители мало пригодны для создания до­кументов, в которых имеются закрашенные области (например, тематических карт, в которых использованы способы картограм­мы и качественного фона), поэтому их применение в ГИС носит ограниченный характер.

Работа растровых графопостроителей основана на немехани­ческих способах, что позволяет существенно увеличить скорость вывода изображений. В ее основе лежат некоторые химические процессы. Растровые графопостроители бывают электростатичес­кими, чернильно-струйными, термографическими и лазерными.

Принцип работы перечисленных графопостроителей аналоги­чен принципу работы соответствующих принтеров. Наряду с вы­сокой производительностью и информативностью эти устройства обеспечивают хорошее качество выходного документа. Поэтому

их целесообразно использовать в системах, подобных ГИС, и в профессиональных картографических системах для изготовления «конечного» рабочего документа (чертежа, карты или матрицы для тиражирования карт). Кроме того, лазерная и струйная тех­нологии записи изображений позволяют создавать аппаратуру для вывода информации на микрофильм с недоступным для других способов разрешением.

Следует заметить, что для работы с цветом на компьютере, как правило, используется адаптивная цветовая модель или па­литра RGB (красный/зеленый/синий). Из комбинации этих ос­новных цветов формируются все краски, которые мы видим на экранах мониторов и телевизоров. В плоттерах и принтерах исполь­зуется палитра CMYK (голубой/пурпурный/желтый/черный), по­этому при выводе на цветной принтер или плоттер встает задача преобразования из палитры в палитру. Однако RGB-палитра по­зволяет задать более широкий спектр цветов, чем CMYK-палитра. Поэтому при преобразовании палитр не всегда возможно точное воспроизведение цвета.

При выборе графопостроителей следует обращать внимание на следующие характеристики:

• типы носителей (с какими носителями работает графопост­
  роитель);
• размеры носителя и изображения (длина, ширина, размер
  полей);
• параметры точности (разрешение печати (dpi), точность по­
  зиционирования, повторяемость);
• параметры производительности (скорость печати или рисования);
• память;
• форматы данных;
• палитра;
• наличие встроенных растеризаторов.

Основными поставщиками принтеров-плоттеров на российс­кий рынок в 2002 г. являлись фирмы ENCAD, Hewlett Packard, ОСЕ, Mutoh.