Устройства ввода-вывода информации

струйных принтеров, через  которые  разбрызгиваются  чернила,  соответствуют

”ударным”  иглам  матричных  принтеров.  Поскольку  размер   каждого   сопла

существенно  меньше  диаметра  иглы   (тоньше   человеческого   волоса),   а

количество  сопел может быть больше, то получаемое  изображение  теоретически

должно быть в этом случае четче. К сожалению, это не  всегда  так,  и  очень

многое зависит  от качества используемой бумаги.  Дело  в  том,  что  чернила

имеют свойства просачиваться (куда не надо), растекаться  и смешиваться до

высыхания. Это  приводит к снижению яркости, а также  к  изменению  цветности

изображения.

Для того чтобы преодолеть все эти  неприятности,  используются  самые

различные подходы. Например, химики фирмы DuPont разработали  для  принтеров

компании Hewlett-Packard специальные пигментные  чернила  (правда,  тоже  не

без недостатков). А вот чтобы избежать смешивания чернил, в модели  принтера

IBM  Color  JetPrinter  PS4079  фирмы  Lexmark  предусмотрены   паузы   между

проходами для  нанесения первичных цветов. Упоминавшаяся чуть  выше  компания

Hewlett-Packard для  той  же  цели  (высыхание   чернил)  использует  подогрев

носителя,  то  есть  бумаги.  Такой  метод  борьбы  со  смешиванием   чернил

реализован  в моделях HP PaintJet XL300 и DeskJet 1200С.

К основным достоинствам  технологии  continuous  jet  относится

возможность воспроизведения  широкой  палитры  цветов  с  высоким  качеством,

однако при  невысокой скорости печати стоимость  подобных  цветных  принтеров

достигает нескольких  десятков тысяч  долларов.

Устройства дискретного  действия  (drop-on-demand)  достаточно  дешевы

(от 500 долларов  и выше) и также позволяют получать  широкую  гамму  цветов,

однако требуют, как правило, специальной бумаги.

Phase change ink-jet.

Принтеры,  использующие  данную  технологию,  называются  также

принтерами  с твердым красителем. Принцип  работы  таких  устройств  примерно

следующий. Восковые  стерженьки  для  каждого  первичного   цвета  красителя

постепенно   расплавляются   специальным   нагревательным   элементом    при

температуре  около  90  градусов  и   попадают   в   отдельные   резервуары.

Расплавленные красители подаются оттуда  специальным  насосом  в  печатающую

головку, работающую обычно  на  основе  пьезоэффекта.  Капли  воскообразного

красителя  на  бумаге  застывают  практически  мгновенно,  но   обеспечивают

необходимое с  ней сцепление. В отличие от  обычной  технологии  liquid  ink-

jet, в данном  случае  не  происходит  ни  просачивания,  ни  растекания,  ни

смешения красителей. Именно поэтому принтеры, использующие технологию  phase change ink-jet, работают с любой бумагой. Качество цветов получается  просто

превосходное, к тому же допустима и  двусторонняя  печать.  Стоимость  одной

копии весьма невысока, как впрочем, и скорость печати  (около 2  страниц в

минуту).

Лазерные  принтеры.

Colour laser.

В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания

изображения - примерно такой же, как и  в  копировальных  машинах.  Наиболее

важными частями  лазерного  принтера  можно  считать фотопроводящий  барабан

(или ленту),  полупроводниковый  лазер   и  прецизионную  оптико-механическую

систему,  перемещающую  луч.  Лазер  формирует  электронное  изображение  на

светочувствительной фотопримной  ленте  последовательно  для  каждого  цвета

тонера  (CMYK).  То  есть  принтер,  работающий  в  монохромном  режиме   со

скоростью 8стр/мин, в цветном  режиме  обеспечит  только  2  стр./мин.  Когда

изображение на  фоточувствительной  ленте  полностью  построено,  подаваемый

лист заряжается  таким образом,  чтобы тонер с барабана  притягивался  к

бумаге. После этого изображение  закрепляется на ней за счет  нагрева  частиц

тонера  до  температуры  плавления.   Окончательную   фиксацию   изображения

осуществляют специальные  валики, прижимающие расплавленный тонер к бумаге.

Технологически  данный  процесс  осуществляется  весьма  не   просто,

поэтому цены на цветные  лазерные принтеры до  недавнего  времени  составляли

несколько десятков тысяч  долларов.

Принтеры термопереноса.

Thermal wax transfer.

Принцип  работы  принтера  с  термопереносом  состоит  в   том,   что

термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкой  подложке,  попадает

на бумагу именно в том  месте,  где  нагревательными  элементами  (аналогами

сопел и игл) печатающей головки обеспечивается  должная температура (около

70-80 градусов). Конструктивно  такой способ печати достаточно  прост, к  тому

же он обеспечивает практически  бесшумную  работу.  Для  нанесения  цветного

изображения требуется, разумеется, три или четыре  прохода:  по  одному  для

первичных цветов и один в случае  использования  отдельного  черного  цвета,

что соответственно увеличивает время печати. Принтеры,  использующие  данную

технологию,  обычно  требуют  специальной   бумаги.   Стоимость   выведенной

страницы с  изображением, как правило, дороже, чем  для  струйных  принтеров.

Для  данных  устройств  также  характерна  небольшая  скорость  печати  (1-2

страницы в  минуту). Тем не менее, принтеры  с  термопереносом  -  достаточно

надежные устройства, которые не  требуют сложного  обслуживания  и могут

воспроизводить  цветное  изображение  (до  16,7  миллионов  цветов)  как  на

пленке, так  и на бумаге, с разрешающей способностью 200-300  dpi  (точек  на

дюйм). Стоимость  подобных устройств  может  составлять  от  1  до  10  тысяч

долларов.

 

Dye sublimation.

Еще один класс цветных  печатающих устройств - так называемые принтеры

с  термосублимацией.   Эта   технология   наиболее   близка   к   технологии

термопереноса, только  элементы  печатающей  головки  нагреваются  в  данном

случае уже  до  температуры  около  400  градусов.  Хотя,  возможно,  термин

”термосублимация” не очень удачен, но он достаточно  четко  поясняет,  каким

образом   красящему   веществу   передается   необходимая   порция   энергии

сублимации. Напомним, что  под  сублимацией  понимают  переход  вещества  из

твердого  состояния   в  газообразное  минуя  стадию   жидкости   (например,

кристаллы йода сублимируют при нагревании). Таким  образом, порция  красителя

сублимирует  с  подложки  и  осаждается  на  бумаге  или  ином  носителе.  В

принтерах  с  термосублимацией   красителя   имеется   возможность   точного

определения  необходимого  количества  красителя,  переносимого  на   бумагу

(например.  19%  cyan,  65%  magenta,  34%   yellow).   Комбинацией   цветов

красителей  можно подобрать практически  любую цветовую палитру.

Данная  технология  используется  только  для   цветной   печати,   а

реализующие ее устройства  обычно  относятся  к  классу  ”high  end”.  К  их

основным  преимуществам  относится  практически   фотографическое   качество

получаемого изображения  и широкая гамма оттенков  цветов  без  использования

растрирования. Основным ограничением применения  данных  принтеров  является

высокая стоимость  каждой копии изображения (более доллара за страницу).

 

Сканер

 

Сканером называется устройство, позволяющее  вводить   компьютер

образы  изображений,  представленных  в  виде  текста,  рисунков,   слайдов,

фотографий  и другой графической информации.  Несмотря  на  обилие  различных

моделей сканеров в первом приближении их классификацию  можно провести  всего

по нескольким признакам. Например, по кинематическому  механизму  сканера  и

по типу вводимого  изображения.

В настоящее время все  известные модели можно разбить на два типа:

ручной  и  настольный.  Существуют  и  комбинированные  устройства,  которые

сочетают в  себе возможности и тех и других.

 Ручной сканер.

Для того чтобы ввести в  компьютер какой-либо  документ  при  помощи

ручного сканера, надо без резких движений провести сканирующей  головкой  по

изображению. Равномерность  перемещения handheld существенно  сказывается  на

качестве вводимого  изображения.  Ширина  вводимого  изображения  обычно  не

превышает 4дюйма  (10см).  Современные  ручные  сканеры  могут  обеспечивать

автоматическую "склейку" вводимого  изображения,  то  есть  формируют  целое

изображение из отдельно водимых его частей.  Это,  в  частности,  связано  с

тем, что при  помощи  ручного  сканера  невозможно  ввести  изображения  даже

формата А4 за один проход.  К основным  достоинствам  такого  дна сканеров

относятся небольшие  габаритные размеры и сравнительно низкая цена.

Настольный  сканер.

Настольные сканеры называют и страничными, и. планшетными, и  даже  авто сканерами. Такие сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5  на  11 или 8,5 на 14 дюймов.  Существуют  три  разновидности  настольных  сканеров:

планшетные (flatbed), рулонные (sheet-fed) и проекционные (overhead).

Основным отличием планшетных  сканеров  является  то,  что  сканирующая

головка перемещается  относительно  бумаги  с  помощью  шагового  двигателя.

Планшетные  сканеры - обычно , достаточно дорогие  устройства, но, пожалуй,  и

наиболее  ”способные”.  Для  сканирования  изображения  необходимо   открыть

крышку  сканера,  подключить  сканируемый   лист  на   стеклянную   пластину

изображением  вниз, после чего  закрыть  крышку.  Все  дальнейшее  управление

процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера -  при  работе

с одной из специальных  программ,  поставляемых  вместе  с  таким  сканером.

Понятно,  что   рассмотренная   конструкция   изделия   позволяет   (подобно

”ксероксу”) сканировать  не только отдельные листы,  но  и  страницы  журнала

или книги. Наиболее популярными сканерами этого  типа  на  российском   рынке

являются модели фирмы Hewlett Packard.

Работа рулонных сканеров чем-то напоминает  работу  обыкновенной  факс-

машины. Отдельные  листы документов  протягиваются  через  такое  устройство,

при этом и осуществляется их сканирование. Таким образом,  в  данном  случае

сканирующая головка  остается на месте, а уже относительно  нее  перемещается

бумага. Понятно, что в этом  случае  копирование  страниц  книг  и  журналов

просто невозможно. Рассматриваемые сканеры достаточно   широко  используются

в областях, связанных  с  оптическим  распознаванием  символов  OCR  (Optical

Character  Recognition).  Для  удобства  работы  рулонные   сканеры   обычно

оснащаются  устройствами для автоматической подачи страниц.

Третья  разновидность  настольных  сканеров  -  проекционные   сканеры,

которые больше  всего  напоминают  своеобразный  проекционный  аппарат  (или

фотоувеличитель). Вводимый документ  кладется  на  поверхность  сканирования

изображением  вверх, блок  сканирования  находится  при  этом  также  сверху.

Перемещается  только сканирующее  устройство.  Основной  особенностью  данных

сканеров является возможность сканирования проекций трехмерных проекций.

Сканер Niscan Page обеспечивает работу  в  двух  режимах:  протягивания

листов (сканирование оригиналов форматом от визитной карточки до21,6  см)  и

самодвижущегося  сканера.   Для   реализации   последнего   режима   сканера

необходимо  снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно  протягивают бумагу, служат  своеобразными  кодами,  на  которых сканер  и движется  по сканируемой  поверхности.  Хотя  понятно,  что  ширина  вводимого   сканером изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата  А4),  однако в самодвижущемся  режиме  можно  сканировать  изображение  с  листа  бумаги, превышающего этот формат, или вводить формацию со страниц книги.

 

 

 

Факс

 

Факси́мильная связь — телекоммуникационная технология передачи изображений электрическими сигналами. Исторически включалась в состав телеграфной связи и является разновидностью электросвязи.

Артур Корн в 1902 году в Германии продемонстрировал  первую фотоэлектрическую факс-систему, а в 1922 году — систему на основе радиосигналов. Факсы стали широко использовать для передачи газетных статей и карт погоды. Но только в 1968 году Международный союз электросвязи утвердил первые международные стандарты для факсимильной передачи (Группа 1), в 1972 году — Группу 2 и в 1980 году — Группу 3. Принятие стандартов стало важным фактором развития факсимильной передачи: время передачи страницы сократилось с шести минут до менее одной минуты. Бум факс-технологий пришелся на 80-е годы ХХ века.

Факсимильная связь  включает в себя основные операции:

- деление всей площади предназначенного для передачи оригинала на большое количество элементов малого размера, отличающихся друг от друга по какому-либо определённому физическому параметру. Типично для изображений — по оптической плотности;

- последовательное измерение для каждого такого элемента этого физического параметра, преобразование в величину электрического тока или в набор

электрических импульсов, в соответствии с предусмотренным  протоколом связи;

- трансляция сигнала по линии связи;

- преобразование полученного сигнала, как правило, синхронное и синфазное процессу передачи, запись в приёмном устройстве полученной информации.

 

Тракт факсимильной связи  включает передатчик, линию связи  и приёмник.

В передатчике происходит анализ оригинала перемещающимся или переключаемым световым пятном. Оно обегает всю площадь изображения построчно, причём отражённый световой поток оказывается модулирован по интенсивности. Далее он попадает на фотоэлектрический преобразователь, в результате чего колебания интенсивности потока преобразуются в электрические — видеосигнал.