Устройства ввода и вывода


Матричные принтеры Принцип действия матричного принтера предельно прост. Внутри находится каретка с печатающей головкой, а в самой головке расположены иголки, которые в нужный момент могут ударять по бумаге. Причем не все сразу - драйвер печати дает команду принтеру, какие иголки нужно активизировать, а какие останутся на месте. Таким образом, разные сигналы могут формировать из иголок разные символы. Ну, а дальше все просто. Иголки бьют не по самой бумаге, а по красящей ленте. В месте, куда попала игла, на бумаге остаются точки, из которых и состоит изображение (если посмотреть на текст или изображение, напечатанное на матричном принтере, легко увидеть отдельные точки). Каретка передвигается вдоль бумаги, красящая лента прокручивается, затем бумага опускается на строку вниз и все повторяется сначала. Очевидно, что чем больше иголок в печатающей головке, тем большего качества печати можно добиться. Обычно в матричные принтеры устанавливают головки с 9 и 24 иголками. Недостатки матричных принтеров видны невооруженным глазом. Это и невысокая скорость работы (особенно при печати графики), и сильный шум, издаваемый устройствами при работе, и низкое качество отпечатков. Ведь матричный принтер не способен передать полутона - сила удара иголки, как правило, не регулируется. Да, существуют цветные модели, в которых используется многослойная лента с разными красками. Однако проблема качества печати от этого не исчезает. Однако, матричные принтеры не лишены и достоинств. Во-первых, это чрезвычайная низкая стоимость эксплуатации - нет нужды в дорогостоящих картриджах, красящая лента же стоит копейки. Они неприхотливы и будут работать практически на любой бумаге, даже самого низкого качества. Кроме того, при печати встроенными шрифтами увеличивается и скорость вывода. Дело в том, что, печатая из Word'а, вы фактически заставляете матричный принтер "рисовать" буквы. В то же время, во многих моделях "зашиты" несколько стандартных шрифтов. Если воспользоваться ими, то скорость возрастет в несколько раз! Матричные принтеры выгодно использовать там, где нужно печатать чеки, квитанции и тому подобные документы, которые не требуют высокого качества и не содержат графических элементов. Здесь матричные принтеры - идеальное решение.

Струйные принтеры За последние несколько лет мы стали свидетелями настоящей "струйной революции" - такие принтеры распространились повсюду, заняв место около домашних компьютеров, в небольших офисах, рекламных агентствах и т. п. Основное достоинство "струйников" - очень хорошее качество печати текстовых и бизнес-документов, высокое качество вывода цветных графических изображений, сравнительно невысокая стоимость. Впрочем, к достоинствам и недостаткам мы еще вернемся, а сейчас давайте разберемся, как же устроен "среднестатистический" струйный принтер. Струйные принтеры, как это следует даже из названия, используют жидкие чернила, "выстреливая" их на бумагу. Внутри печатающей головки находится небольшая камера, куда из картриджа поступают чернила. Чернильная капля под действием высокой температуры или увеличившегося давления вылетает через специальное сопло и попадает на бумагу. Разные компании-производители струйных принтеров предлагают разные конструкции печатающих головок. Наиболее распространенными являются пьезоэлектрические (Epson) и пузырьковые (Canon, Hewlett Packard). В пьезоэлектрических головках расположена специальная пластина (пьезоэлемент), которая может изменять размер под действием электрического тока. Для того, чтобы вытолкнуть каплю из камеры, на пластину подается напряжение, она увеличивается, в камере создается избыточное давление, которое через сопло выталкивает чернильную каплю. В пузырьковых головках внутри расположен термоэлемент, который резко нагревается под действием тока.


Чернила, соприкасающиеся с ним, мгновенно превращаются в пар и вылетают наружу, конденсируясь на бумаге. Очень важно, что в обоих случаях расход чернил можно регулировать. В пьезоэлектрической головке для этого достаточно подать на пластину меньшее напряжение - она будет пульсировать не столь интенсивно, избыток давления будет меньше, а значит, вылетит меньше чернил. В пузырьковых головках для достижения того же эффекта обычно ставят дополнительный термоэлемент меньшего размера, соответственно, с меньшей испаряющей поверхностью. Для цветной печати используется картридж, в котором находятся чернила базовых цветов модели CMY (в отличие от модели RGB, использующейся для вывода изображения на экран, эта модель представляет оттенки как результат вычитания (из белого) основных цветов, а не их смешения; т. о. она соответствует физике светопоглощения, почему и используется для вывода на печать) - Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый) [в скобках - мое добавление (по-моему, оно не излишне), а вообще, по поводу этих абзацев посоветуйтесь с Колей, все ли тут так - он, я думаю, в принтерах лучше меня понимает]. Смешивая их в разных пропорциях, можно воспроизвести любой цвет. На практике все несколько сложнее. Во-первых, довольно неэкономично получать черный цвет путем смешения трех базовых. Как правило, он получается не совсем черным, да и четкость изображения падает. Поэтому в большинстве струйных принтеров устанавливают дополнительный черный картридж (цветовая модель - CMYK, где K означает blacK). Во-вторых, даже используя четырехцветный картридж, трудно добиться корректного воспроизведения светлых оттенков.
Чтобы понять, почему так происходит, нужно углубиться в процесс формирования цветного изображения. Дело в том, что чернила в струйных принтерах не смешивают (за редким исключением) - для получения оттенков (не CMYK) на бумагу на близком 3расстоянии друг от друга ставят точки основных цветов. Этот процесс называется растрированием. Поставленные точки столь малы, что человек не различает их по отдельности, а видит смешанный цвет. При печати светлых цветов и полутонов точки приходится ставить на бльшем расстоянии. И чем светлее цвет, который мы хотим получить, тем больше расстояние между соседними точками. Все заканчивается тем, что человек вместо светлого тона видит на бумаге набор разноцветных точек. Эта проблема решается сравнительно просто - путем добавления в картридж дополнительных чернил: светлопурпурных, светложелтых, светлоциановых. Обычно производители называют такие картриджи "фотокартриджами" и пишут на коробке с принтером какие-нибудь слова о "фотореалистичной 6-цветной печати". Не лучшим образом влияют на качество изображения и капли-сателлиты, которые образуются при вылете основной капли из сопла и попадают на бумагу. С этим неприятным эффектом борются, однако во многих принтерах, особенно в младших моделях, под лупой можно рассмотреть "левые" капли. Но и этим проблемы, с которыми сталкиваются производители струйных принтеров, не исчерпываются. Прежде всего, качество печати напрямую зависит от бумаги - ведь чернила жидкие, они расплываются на плохой бумаге. Получается, что при печати на дешевом носителе сводятся на нет многие технические ухищрения - если точки расплываются, то нет смысла регулировать их размер, точно позиционировать их друг относительно друга.
Особенно сильно этот недостаток проявляется при цветной печати. Поэтому, для достижения наилучшего качества воспроизведения цветной графики предлагается пользоваться фотобумагой со специальным покрытием, которое не дает капле "расползаться". Отпечатки, получаемые на струйных принтерах, нестойкие. Они чувствительны к механическим воздействиям (тем же пальцам) и довольно легко смываются водой. В картриджах используются быстросохнущие чернила - в противном случае, бумага доезжала бы до пользователя вся в кляксах и разводах. Однако, сохнут они не только на бумаге, но и внутри сопел. Поэтому настоятельно рекомендуется печатать на принтере хотя бы раз в несколько дней. В противном случае сопла засоряются, а это уже может привести к порче печатающей головки. Кстати, в некоторых принтерах прямо в драйверах предусмотрена продувка сопел - если принтер стоит на столе для красоты, пользуйтесь, по крайней мере, этой функцией. К сожалению, расходные материалы к струйным принтерам довольно дорогие. Многие выходят из положения, пользуясь дешевыми картриджами сторонних производителей, или даже просто перезаправляют свои, иссякшие. Что ж, так действительно дешевле, однако помните - неоригинальные чернила могут испортить печатающую головку, стоимость которой иногда составляет до половины стоимости всего принтера! Правда, если вы пользуетесь принтером, в котором картридж и печатающая головка совмещены, то опасаться нечего - в случае поломки нужно будет просто пойти и купить новый картридж. А вот если сломалась стационарная головка у Epson'а - пеняйте на себя: при использовании картриджей сторонних фирм гарантия автоматически аннулируется. Можно сказать, что, обладая невысокой ценой, струйники являются идеальным решением для дома и небольшого офиса, где объемы печати невелики. Если вы печатаете сотню-другую страниц в месяц, а иногда вам требуются цветные отпечатки или фотографии, то струйный принтер - именно то, что нужно.

Лазерные принтеры Эти устройства обеспечивают, пожалуй, наилучшее качество распечатки документов и неплохо зарекомендовали себя при печати графики. Правда, стоимость цветных лазерных принтеров пока еще очень высока, поэтому они используются довольно редко. Тот же струйный принтер обойдется гораздо дешевле и едва ли уступит в качестве цветных отпечатков лазерному. Каков же принцип действия лазерного принтера или копира? Внутри находится фотобарабан, который заряжается статическим электричеством. Лазерный луч, попадая на барабан, вычерчивает на нем изображение - в тех местах, которых он коснулся, заряд изменяется - к ним прилипает тонер (красящее вещество). Барабан вращается, а лазер вычерчивает на нем все новые и новые линии. Затем барабан с прилипшим тонером прижимается к бумаге, и тонер остается на ней. Дело за малым - остается закрепить тонер, для чего бумага протаскивается через термоэлемент, и тонер вплавляется в нее. После этого нужно счистить остатки тонера с барабана, что делается либо с помощью специального ножа, либо электрическим зарядом. Барабан снова готов к употреблению. Лазерные принтеры позволяют достичь высокого разрешения печати - общепринятым является 600 dpi. Картридж рассчитан на большое количество копий - если в струйном чернила заканчиваются, в среднем, после 500-го листа, то у лазерного счет идет на тысячи. Картриджи лазерных принтеров перезаправляют с таким уже успехом, как и картриджи струйных. Как правило, они выдерживают 4-6 перезарядок. После этого обычно выходит из строя барабан - на нем появляются царапины, он теряет светочувствительность. В результате тонер перестает прилипать или прилипает не туда, куда надо. Если на отпечатках появились продольные вертикальные полосы или равномерно закрашенные участки, значит, пора менять картридж - ему уже ничто не поможет. Лазерные принтеры особенно эффективны там, где количество отпечатанных страниц в месяц достигает 1000 и выше. Несмотря на довольно высокую цену самого аппарата, цена отпечатка получается гораздо ниже, чем в случае со струйным принтером. А кроме этого, нет проблем с закупоркой сопел. И еще один немаловажный момент. Дело в том, что под действием высоких электрических потенциалов, которые создаются внутри принтера, кислород, содержащийся в воздухе, превращается в озон. Ничего страшного в этом нет - озон не хлор, не отравитесь. Однако, повышенная концентрация озона в воздухе может привести к воспалению дыхательных путей и слизистой оболочки. Поэтому не стоит ставить лазерный принтер в маленькой комнате, в которой вы работаете. И вообще, помещение с лазерником желательно периодически проветривать.

Светодиодные принтеры По большому счету, эти устройства являются разновидностью лазерных принтеров. Здесь используется схожий механизм, только вместо лазера для "прорисовки" изображения на барабане используют светодиодную панель. За счет этого удается существенно снизить стоимость принтера - светодиодная панель стоит дешевле лазера; кроме того, отпадает необходимость в дорогостоящей оптике, которая установлена внутри лазерного принтера и используется для управления лучом. У нас чаще всего встречаются светодиодные принтеры OKI. Надо сказать, что они хорошо зарекомендовали себя. Отпечатки, получаемые на этих устройствах, по качеству практически не уступают лазерным. Да и скорость вполне приемлемая. Так что светодиодный принтер вполне можно рассматривать как достойную альтернативу лазерному - особенно для домашнего применения.

Тркбол Трекбол (англ. trackball — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевернутую механическую (шариковую) мышь. Шар находится сверху или сбоку, и пользователь может вращать его ладонью или пальцами, при этом не перемещая корпус устройства. Несмотря на внешние различия, трекбол и мышь конструктивно похожи — при движении шар приводит во вращение пару валиков или, в более современном варианте, его сканируют оптические датчики перемещения (как в оптической мыши).

Световое перо Световое перо (англ. light pen) — один из инструментов ввода графических данных в компьютер, разновидность манипуляторов. В наконечнике пера установлен фотоэлемент, замеряющий яркость свечения экрана в точке соприкосновения и регистрирующий момент наибольшей яркости, соответствующий моменту прохода электронного луча. Координаты экрана, куда в этот момент направлен луч, снимаются с видеоадаптера (или приблизительно вычисляются по времени от какого-нибудь синхронного события, например, от прерывания по началу обратного хода луча). В идеальном случае перо является частью видеоадаптера, и в нужный момент координаты записываются в специальный регистр, доступный программному обеспечению. Хоть световое перо работает с любыми ЭЛТ-экранами, в люминофор экранов, изначально предназначенных для работы с ним, вводят компоненты, светящиеся в невидимом (инфракрасном) диапазоне, для повышения надежности работы. Если перо не направлено на экран (или направлено в его нерабочую часть), то положение пера считается неопределенным, что также может быть использовано программой.

Графический планшет Графический планшет (от англ. graphics tablet или graphics pad, drawing tablet, digitizing tablet, digitizer — дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь. Первый графический планшет, похожий на современные, использовался для распознавания рукописного ввода компьютером Stylator в 1957г.

[Перейти к тестированию]