Устройства печати. Виды и принципы цветной и чёрно-белой печати

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
 

Кафедра информационных систем и технологий 

Контрольная работа

по  компьютерной графике.

ТЕМА:

Устройства  печати. Виды и принципы цветной и чёрно-белой печати. 

Выполнил:                                               ст-т группы СТ-91з                                                                                                         

Проверил:                                                 преподаватель            
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курск 2011

    Содержание

    Введение          3

    Устройства  печати.

    Виды  и принципы цветной и черно-белой  печати.   5

    Заключение          16

    Список  использованной литературы      18

     Введение

    Персональный  компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором  есть все необходимое для автономной жизни. Однако «жизнь» компьютера была бы неполноценной без такого простого с виду устройства, как принтер.

    Принтер необходим для изготовления бумажных копий документов, подготовленных на компьютере. На заре вычислительной техники  принтеры использовались как основное устройство вывода информации (мониторы в то время были еще несовершенны и мало распространены). Сейчас принтер можно увидеть в каждом офисе, у многих домашних пользователей имеется струйный принтер для печати фотографий и открыток, в кассах И банках на матричных принтерах печатаются билеты, документы и т. д.

    Принтеры  можно классифицировать по нескольким основным позициям: принципу работы печатающего  механизма, максимальному формату  листа бумаги, использованию цветной  печати, наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript и другим.

    По  принципу печати различаются матричные, струнные и лазерные (страничные) принтеры.  Существует ряд других технологий печати (например сублимационная, печать за счет термопереноса), которые применяются гораздо реже. Лазерная и светодиодная технологии (и последнем случае вместо лазера и отклоняющего лазерный луч зеркала используется линейка светодиодов) во многих случаях, с точки зрении конечного пользователя, неразличимы. Параметр, определяющий качество печати лазерных принтеров, — разрешение.

    Наиболее  распространены модели формата A3 и Legal (т. е. рассчитанные на лист бумаги чуть больший, чем А4). Модели, работающие с бумагой формата A3, стоят несколько  дороже. Соотношение числа продаж у «узких» и -широких» принтеров постепенно изменяется в сторону первых. Большая часть моделей принтеров фермата A3 использует матричный или струйный принцип печати.

    По  гамме воспроизводимых цветов принтеры делятся на черно-белые, черно-белые  с опцией цветной печати (такие модели есть среди матричных и струнных) и цветные. Для цветных принтеров в рамках одного типа (струйных) качество печати очень существенно меняется от модели к модели. В результате и позиционируются они на рынке по-разному. Принтеры с опцией цветной печати, как правило, плохо воспроизводят страницы, на которых цветная графика соседствует с черным фоном. Последний получается путем смешения чернил нескольких основных цветов В итоге черный цвет оказывается недостаточно насыщенным, а стоимость печати такой страницы — весьма высокой.

    Для качественного воспроизведения  иллюстраций, хранящихся в векторных  форматах, важно наличие встроенного  интерпретатора языка PostScript. Формально  модели, поддерживающие язык PostScript, приблизительно на 25% дороже аналогичных, не включающих эту опции. Однако, чтобы на практике воспользоваться преимуществами языка PostScript, приходится приобретать дополнительную память и разница в цене может оказаться весьма существенной. Наличие PostScript необходимо для допечатной подготовки книг, газет, рекламной продукции.

    Но  скорости печати можно выделить четыре группы: матричные принтеры без автоподачи; принтеры, предназначенные для индивидуального  применения и обеспечивающие скорость печати до 8 стр./мин; принтеры, обслуживающие рабочие группы со скоростью печати до 20 стр./мин; мощные сетевые принтеры с производительностью белее 20 стр./мин. Производительность принтера - существенный фактор для организаций, где одним принтером пользуются сразу несколько человек, и практически не влияющий на потребительские предпочтения показатель, если речь заходит об индивидуальной эксплуатации печатающего устройства.

     Устройства печати.

    Виды  и принципы цветной  и черно-белой  печати.

    Принтер, или типограф, согласно словообразовательному словарю русского языка, - строкоотливная наборная машина с возвратно-поступательным движением матриц. Если в приведенном определении ни одно слово не требует для вас пояснения, можете смело перелистнуть страницу. Для всех остальных.

    Появление самого понятия "принтер" неразрывно связано с ЭВМ. Первый серийный компьютер был создан в 1951 году в США компанией Remington Rand. Он назывался UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) и был выпущен тиражом 46 экземпляров. Каждый из компьютеров мог производить от 400 до 2000 вычислительных операций в секунду, что по тем временам считалось невероятной скоростью. Разумеется, ЭВМ сразу загрузили различными задачами, результаты которых надо было документировать. Для этого был привлечен штат машинисток; но сразу же возник ряд проблем. Во-первых, компьютер выводил данные на экран или на систему индикаторов. В любом случае информацию нужно было прочитать, осознать и перепечатать, а не все профессиональные машинистки были к этому готовы. "Человеческий фактор" вносил определенное число ошибок, которые, особенно на промежуточных стадиях вычислений, обходились слишком дорого. Во-вторых, обсчитываемая информация представляла собой коммерческую или военную тайну, или обе одновременно. Поэтому машинисток решили сократить, и уже в 1953 году Remington Rand смогла присоединить печатную машинку напрямую к UNIVAC 1. Устройство получило название UNIPRINTER; часть этого названия (printer по-английски означает "печатник") вскоре стала нарицательной.

    UNIPRINTER был барабанным принтером. Действовал он так: позади листа бумаги находился ряд молоточков, управляемых электромагнитом. Перед листом находилась красящая лента, а перед лентой вращался барабан шириной во всю страницу (120 символов), на котором находилось соответственно 120 колец с алфавитом. Барабан вращался непрерывно, и когда нужная буква в нужном столбце оказывалась над бумагой, один из 120 молоточков ударял по ней. Таким образом, за один оборот барабана можно было напечатать всю строку, после чего бумага перемещалась наверх. Из-за вращения барабана и неточности ударов молоточков буквы зачастую оказывались чуть выше или ниже центра строки. В нашей стране барабанные принтеры получили название АЦПУ ("алфавитно-цифровое печатающее устройство") и использовались вплоть до середины 80-х годов.

    Почти одновременно с барабанными принтерами в Америке появились их родственники, еще более похожие на печатные машинки: лепестковые. Ключевой деталью  здесь являлась металлическая "ромашка", на концах лепестков которой были нанесены рельефные буквы. "Ромашка" вращалась вокруг своей оси, молоточек бил по нужному лепестку. Если требовалось сменить шрифт или перейти на другой язык, "ромашку" меняли. (Представьте себе, как должен выглядеть набор "ромашек" для шрифта Unicode, который содержит 65 тысяч знаков!) Если текст нужно было напечатать другим цветом, просто меняли красящую ленту. Разумеется, печатать графические изображения такие принтеры не умели, и поэтому в скором времени они уступили место более "гибким" последователям. Но даже самый первый "ромашковый" принтер по скорости печати опережал лучших машинистов, так как мог печатать за минуту 600 строк по 120 символов в каждой, что было (и остается) не под силу ни одному живому человеку.

    За 50 лет существования принтеры развивались  по нескольким направлениям и научились самыми разными способами печатать на различных поверхностях.

    По  формату печати современные принтеры можно разделить на пять основных типов:

• фотографические (появились сравнительно недавно, печатают снимки размером 10х15, 13х18 или 15х23 см);
• обычные (ширина печати до 21 см, то есть лист A4);
• крупноформатные (от 29 до 61 см);
• широкоформатные (от 61 до 185 см);
• сверхширокоформатные (более 185 см).

    Самыми  распространенными и недорогими являются А4-принтеры, которые используются в повседневной работе офисов. Среди них можно встретить как простейшие персональные лазерные (иногда струйные) принтеры, так и скорострельные сетевые агрегаты, рассчитанные на печать многих сотен листов в день. Такие принтеры бывают черно-белыми или цветными, они могут быть оснащены сетевой картой, Postscript-модулем, устройством для автоматического переворачивания страниц, лотками для большого запаса бумаги, системами калибровки и самодиагностики. К этому классу относятся и появившиеся в последние годы многочисленные МФУ - многофункциональные устройства, сочетающие функции принтера, копира, сканера и факса. Если принтер умеет печатать страницы формата А3, его можно отнести к классу крупноформатных. Впрочем, если принтеры А3 в офисах не редкость, то их "одноклассники", предназначенные для работы с бумагой А2 и А1, чаще живут в специализированных "принт-шопах" и проектировочных или дизайнерских бюро. Крупноформатные принтеры ничем не отличаются от обычных, кроме, собственно, размера печатаемых листов, высокой скорости работы и основательного запаса прочности. Иногда принтеры этой категории называют плоттерами, хотя это неверно. Настоящими плоттерами принято считать широкоформатные печатные устройства, которые могут воспроизводить изображения шириной до 185 см. Последние используются, как правило, только профессионалами. Такие принтеры должны обладать высокой точностью печати и цветопередачи, требования к которой в рекламной продукции крайне высоки. Некоторые принтеры могут быть заправлены различными комплектами чернил: для наружной или внутренней рекламы или для печати на бумаге. В случае "простой" печати подразумевается, что плакат будут рассматривать с близкого расстояния, поэтому может потребоваться высокое разрешение. Требования к наружной рекламе другие: на плакат смотрят издалека, и ключевым требованием становится не столько разрешение (150-300 точек на дюйм вполне хватит), сколько прочность. Печать производится уже не на бумаге, а на виниловой ткани; чернила должны быть устойчивыми к непогоде, ведь напечатанный баннер может месяцами подвергаться воздействию солнца, воды, жары или мороза. 
Существуют матричные, струйные и лазерные принтеры, отдельно выделяют еще и фотопринтеры. Матричные принтеры – этакие "динозавры". Или пионеры. Печатают с помощью игольчатой печатающей головки, ударяющей через красящую ленту по бумаге. В настоящее время этот вид принтеров мало где используется из-за его недостатков, к коим относятся низкая скорость печати, невыносимый шум при работе, низкое качество печати и, как правило, невозможность печатать в цвете (хотя из этого правила есть исключения). Зато расходные материалы для данных принтеров самые дешевые. Кроме того, с помощью матричных принтеров можно печатать практически на любой бумаге. Поэтому эти принтеры сейчас можно найти, например, в авиа- и железнодорожных кассах. Струйные принтеры печатают путем набрызгивания чернил на бумагу через мельчайшие сопла в печатающей головке. Существуют как черно-белые, так и цветные струйные принтеры. Во многих цветных струйных принтерах предусмотрена возможность печати, как только черно-белой, так и цветной. Стоят такие принтеры, как правило, недорого, зато на расходных материалах (картриджах, наполненных соответственно, черными или цветными чернилами, иногда их называют просто "чернильницами") можно запросто разориться. И это не единственный недостаток. Например, для струйного принтера нужна бумага высокого качества, иначе "набрызганная" краска просто будет расплываться (как чернила на промокашке). Кстати, краска высыхает не сразу, и текст или картинку можно запросто испортить, нечаянно коснувшись их рукой. А уж если лист, напечатанный на струйном принтере, попал, например, под дождь... Еще один весомый недостаток – засыхание печатающей головки. Если вы долго не пользуетесь принтером, то краска засыхает и закупоривает сопла, через которые она должна разбрызгиваться на бумагу. Поэтому за состоянием печатающей головки нужно тщательно следить (об этом ниже). И последний недостаток – относительно низкая скорость цветной печати по сравнению с черно-белой. Однако если бы все было так плохо, то, наверное, струйные принтеры давно прекратили бы свое существование. А они живы и более того, еще и широко распространены. Поскольку дешевы (гораздо дешевле лазерных принтеров, а скорость черно-белой печати при этом отличается ненамного), могут печатать в цвете и не очень шумят при печати. А чернильницы / картриджи можно не покупать новые, а дозаправить, хотя частенько это приводит к различным осложнениям, таким как плохое качество печати, засорение печатающей головки, а иногда и поломке принтера (исправлять которую по гарантии, уж коль скоро вы воспользовались не оригинальными материалами, вам никто не будет. И вполне возможно, что дешевле будет купить новый принтер). Печатающая головка в струйных принтерах бывает двух видов. Во-первых, она может находиться прямо на самом картридже – обратите внимание, что в данном случае, произнося слово "картридж", вы имеете в виду и чернильницы, и печатающую головку. Стоимость такого картриджа обычно очень высока (из-за стоимости печатающей головки), а потому это именно тот случай, когда целесообразно несколько раз дозаправить чернильницы, а уж потом менять весь картридж целиком. Неоспоримым достоинством такого картриджа является то, что при засыхании печатающей головки достаточно просто поменять картридж целиком и, пожалуйста, принтер снова в рабочем состоянии. Ну и во-вторых, печатающая головка может находиться в самом принтере (не путайте с картриджем), а при замене картриджа меняются только чернильницы, что, конечно, гораздо дешевле. Но в этом случае за состоянием печатающей головки нужно тщательно следить. Если краска в ней засохнет или она засорится, то принтер можно смело выбрасывать, поскольку цена его ремонта будет сопоставима со стоимостью нового. Поэтому необходимо постоянно хотя бы просто включать принтер (при включении он подготавливает печатающую головку к работе, продавливая краску через сопла, поэтому она не засыхает), и лучше покупать новые оригинальные чернильницы, чтобы исключить риск засорения головки. Принцип печати лазерных принтеров такой же, что и у копировальных аппаратов: тот же печатающий фотобарабан, только вместо света лампы используется лазерный луч. Изображение создается путем переноса на бумагу порошкового тонера, который затем расплавляется, проходя через специальные валы, и закрепляется на бумаге. Лазерные принтеры могут быть черно-белыми (монохромными) или цветными, однако цветные настолько дороги, что приобретать их имеет смысл только если вы профессионально занимаетесь цветной печатью в больших масштабах. Таким образом, недостатком лазерного принтера является то, что фактически речь идет лишь о черно-белой печати, а сам принтер – достаточно дорогое удовольствие. Зато налицо такие достоинства, как очень высокая скорость печати, высокое качество печати, долговечность полученных отпечатков (с попавшим под дождь листом ничего не случится), низкий уровень шума, относительно невысокая стоимость расходных материалов. Картриджа для лазерного принтера, во-первых, хватает на большое количество отпечатков, во-вторых, его можно несколько раз заново заправлять тонером, который стоит недорого. Ну и напоследок несколько слов о сублимационных принтерах (или фотопринтерах). Этот тип принтеров используется для печати цветных изображений высокого качества, например, фотографий, открыток, плакатов и т.п. Принцип печати следующий: специальная лента прижимается к бумаге и нагревается, после чего краситель с ленты проникает в полиэфирное покрытие бумаги. Сами принтеры относительно недороги (это касается в первую очередь тех моделей, которые предназначены для печати фотографий 10х15), однако расходные материалы (картриджи и специальная бумага) влетят в копеечку. Итак, теперь вы имеете представление о том, какие типы принтеров существуют, чем они отличаются друг от друга и какие преимущества и недостатки им свойственны. Возможно, вы уже даже определились, принтер какого типа вам нужен. Но, чтобы подобрать модель принтера, который подойдет именно вам, придется сравнить детальные описания моделей. По каким характеристикам желательно производить такое сравнение, мы расскажем ниже. Однако если вы полны желания приобрести принтер в настоящий момент времени, то подойдите к менеджеру специализированного отдела и он поможет вам сделать правильный выбор. Предположим, вы уже определились, какой тип принтера вы хотите купить. Теперь вам придется сделать нелегкий выбор в пользу той или иной марки или модели. Однако выбор мы будем делать осознанно, для чего просто сравним технические характеристики различных моделей. Советуем обратить внимание на следующие характеристики. Разрешение – это максимальное число точек на квадратный дюйм (dpi – dots per inch), которое принтер может напечатать. По идее, качество печати тем выше, чем больше разрешение. Однако имейте в виду, что производители в описании модели обычно указывают максимальное разрешение, т.е. разрешение, которое можно получить, используя при печати специальные программы оптимизации. Рекомендуемые разрешения следующие: для печати текста достаточно 300 dpi, для печати графики – 600 dpi, для качественной печати фотографий – 1200 dpi. Скорость печати показывает, сколько страниц принтер печатает за минуту. Скорость черно-белой печати обычно несколько выше, чем скорость цветной. Здесь тоже есть маленькая хитрость: в описании модели обычно указывается максимальная скорость печати, т.е. печать текста при самом низком качестве (которое регулируется настройками принтера). Процессор и объем памяти – чем больше объем памяти и чем быстрее процессор, тем быстрее печатается документ (особенно разница заметна при печати "тяжелого" файла, как например, цветной фотографии с большим разрешением). Интерфейс подключения характеризует способ подключения принтера к компьютеру. Раньше принтеры подключались к стандартным портам LPT или COM. Сейчас практически у всех принтеров есть возможность подключения к USB-порту. Большинство новых принтеров поддерживают такие интерфейсы как инфракрасный порт, Bluetooth и даже Wi-Fi. Формат бумаги показывает, на каком максимальный формате бумаги можно будет распечатать документ (фотографию) на данном принтере. Самый распространенный – А4. Есть также принтеры, печатающие на бумаге формата А3, фотопринтеры, печатающие фотографии формата 10х15 или даже на CD. Также обратите внимание, сколько лотков (подачиков) бумаги имеется у принтера и сколько в них помещается листов. Параметры печати – поддерживает ли принтер печать без полей (например, при печати буклета, фотографии большого формата и т.д.), двухстороннюю печать. Обычно эти функции есть в более дорогих моделях, ну а решать, насколько они необходимы – только вам. Поддержка операционных систем – современные принтеры обычно поддерживают операционные системы от Windows 98 и выше. Особое внимание уделите количеству, цвету красок в картридже (если речь идет о цветных струйных принтерах), а также ресурс (в страницах) картриджа.

    Основные  принципы построения изображения и  перевода его с "языка цифр" в видимый отпечаток полностью  аналогичны тому, как это происходит в чёрно-белых принтерах. Поэтому рассмотрим здесь только создание цветного изображения, используемые для этого элементы и технологические решения. Для создания цветного изображения принтер должен сформировать на бумаге 4 накладывающихся друг на друга изображения, каждое из которых будет окрашено в свой цвет: голубой, пурпурный, жёлтый или чёрный. Это основные полиграфические цвета, участвующие в субтрактивной модели создания цветного изображения. Существуют 2 различных способа создания полноцветного изображения: многопроходная и однопроходная технология.

    Многопроходная  технология подразумевает наличие  в принтере промежуточного носителя (т.н. ремня переноса изображения) на который на каждом из проходов попадает изображение своего цвета. После  формирования всех четырёх изображений готовая полноцветная картинка переводится с ремня переноса на бумагу точно так же, как в рассмотренном выше чёрно-белом варианте на этапе 5. Такая технология очень хорошо отработана - принтеры и копировальные аппараты, использующие её, были самыми первыми полноцветными устройствами. На сегодня эта технология используется в основном в самых младших моделях цветных лазерных принтеров, что позволяет делать их весьма дешёвыми. Одним из основных недостатков такой технологии считается достаточно низкая скорость цветной печати (для формирования полноцветного изображения, как хорошо видно на анимации слева, механизм принтера вынужден совершить 4 рабочих хода). Кроме того, в силу достаточно большого количества подвижных элементов внутри принтера, при работе такого механизма создаётся много шума (особый вклад в это вносит вращающийся револьвер с тонер-картриджами). Скорость чёрно-белой печати таких принтеров обычно приближается к скорости печати хороших сетевых принтеров, а себестоимость чёрно-белой печати практически равна себестоимости печати на обычном чёрно-белом принтере. Необходимо обратить внимание, что ресурс фотобарабана и ремня переноса изображений для многопроходных принтеров обычно заявляются для чёрно-белых отпечатков. При цветной печати заявленный ресурс надо делить на 4.

    Однопроходная печать подразумевает наличие в  принтере четырёх печатных механизмов, расположенных в ряд (тандемный тип) и создающих полноцветное изображение непосредственно на бумаге за один проход. Бумага движется на транспортном ремне через принтер и проходит последовательно под каждым из четырёх цветных фотобарабанов, с которых на неё переносится тонер, в результате чего за один проход создаётся полностью сформировавшееся цветное изображение. Такой способ формирования изображения позволяет достигать весьма высокой скорости цветной печати, в 3-4 раза превышающей скорость печати многопроходных принтеров (что очевидно). Скорость чёрно-белой печати при этом также весьма высока.