Южноуральский Государственный Университет.

                            Факультет Сервиса и Туризма.

                                            Реферат на тему:

                             Принтеры и Сканеры. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                         Выполнил: Дмитриев М.В.                                                                           

                                                                                С-213

                                                                          Проверил:  Шумов А.В.

                                                  Челябинск 2011

С О Д Е Р Ж  А Н И Е 
 

В В Е Д Е  Н И Е

Принтер (от англ. print - печать) - периферийное устройство компьютера, предназначенное для перевода текста или графики на физический носитель, и как правило, хранящегося в электронном виде.

          Классифицируют принтеры по пяти основным позициям: принципу работы печатающего механизма, максимальному формату листа бумаги, использованию цветной печати, наличию или отсутствию аппаратной поддержки языка PostScript, а также по рекомендуемой месячной нагрузке, которая, как правило, коррелирует со скоростью печати.

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

Сканер (англ. scanner) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

         Сканеры предназначены для ввода графической информации. С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами.

Сканирование  документов – процесс создания электронного изображения бумажного документа, напоминает его фотографирование. 

ПРИНТЕРЫ

Классификация принтеров 

         1.1. Матричный (игольчатый) принтер 

      Игольчатый  принтер (Dot-Matrix-Printer) долгое время являлся  стандартным устройством вывода для РС. В то время, когда струйные принтеры работали еще неудовлетворительно, а цена лазерных была достаточно высока, игольчатые принтеры повсеместно использовались с компьютерами. Они еще часто  применяются и сегодня. Достоинства  этих принтеров определяются, в первую очередь, скоростью печати и их универсальностью, которая заключается в способности  работать с любой бумагой, а также  низкой стоимостью печати.

      Существуют 4 вида матричного принтера: 9- , 18- и 24-игольчатые принтеры и строчный принтер.

      При выборе принтера всегда необходимо исходить из задач, которые будут перед  ним поставлены. Если необходим принтер, который должен целый день без  перерыва печатать различные формуляры, или скорость печати важнее, чем  качество, то альтернативы игольчатому  принтеру в настоящий момент нет.

      Вообще  игольчатый принтер является существенно  более универсальным принтером  при работе с бумагой, чем лазерный или струйный, для которых, как  правило, отсутствует возможность  использования бумаги в рулоне.

      К параметру "скорость печати" надо относиться осторожно. Изготовители всегда указывают теоретическую скорость печати, т.е. максимально возможную  скорость чернового (Draft) режима, при  этом качество печати не играет роли. LQ-печать для игольчатых принтеров длиться, конечно же, дольше. Еще дольше приходится ожидать печати графики, потому что  при этом набор знаков не читается из внутренней памяти (ROM) принтера, а  каждая печатаемая точка должна рассчитываться.

      Игольчатые  принтеры оборудованы внутренней памятью (буфером), который принимает данные от РС. Объем памяти недорогих игольчатых принтеров составляет от 4 до 64 Кбайт. Хотя существуют модели, имеющие и  больший объем памяти (например Seikosha SP-2415 имеет буфер размером 175 Кбайт).

      Матричный принтер является механическим устройством, а работа механических узлов всегда сопровождается шумом.

1.2. Струйный принтер 

      История развития струйной печати насчитывает  несколько десятилетий. Генеральная  идея, в общем, оставалась все время  неизменной - нанесение краски на бумагу или другой материал, используя преимущества жидкого красителя: легкость в нанесении  и возможность образования малых  объемов. Разнообразие предлагаемых способов было поистине неисчерпаемым. В итоге  сформировалось четыре самостоятельных  направления в развитии струйной печати, каждое из которых обладало как несомненными достоинствами, так  и неизбежными недостатками.

      Наиболее  ранней технологией, сделавшей струйную печать доступной и относительно дешевой, была технология "сухих  чернил" - "dry ink jet". Под воздействием высокой температуры частицы  твердого красителя (чаще всего в  этом качестве выступал графит) расплавлялись  и под давлением наносились на бумагу. Этот метод до сих пор  применяется в калькуляторах  и некоторых типах принтеров. В настоящее время, однако, появилось  интересное развитие этого метода, получившее название "сублимационной печати".

      Другая  разновидность струйной печати - "спарк" - технология - в целом аналогична предыдущей, но использует жидкие чернила.

      Два других типа струйной печати составляют, по сути, ее современное лицо. Это  пьезоэлектрическая и "пузырьковая" технологии.

      Первая  из них, как следует из названия, использует явление пьезоэлектричества для нанесения чернил на бумагу (пленку). Это позволяет очень точно  позиционировать частицы красителя, однако требует сложного и дорогого устройства печати (картриджа).

      "Пузырьковая"  технология осуществляет нанесение  красителя путем выталкивания  частиц чернил из емкости при  помощи пузырька газа, образующегося  внутри картриджа в результате  резкого локального повышения  температуры и давления.

      Именно  появление и промышленная реализация "пузырьковой" технологии струйной печати явилось причинной всплеска спроса на струйные принтеры, вначале  одноцветные, а впоследствии практически  всегда полихромные. Окончательный  выбор сделан, однако, в пользу "пузырьковой  струйной печати" (bubble ink jet printing). Эту  же технология в своих изделиях используют Hewlett Packard, Canon, Mannesman Tally и ряд других производителей.

      Выбор в пользу именно этой технологии вполне объясним даже с обыденной точки  зрения "непродвинутого" пользователя. Технология bubble ink jet позволяет реализовать  печатающий узел устройства в виде дешевого съемного картриджа, она достаточно толерантна к качеству используемых чернил (хотя, разумеется, всегда предпочтительнее использовать фирменные чернила, либо чернила, рекомендованные производителем картриджа). И главное - "пузырьковая" технология обладает тем, что в мире аппаратного обеспечения именуется "масштабируемостью". Иными словами, увеличение истинного разрешения печати, скажем, вдвое, для технологии bubble ink jet есть проблема технологическая, но не принципиальная.

      Качество  струйной печати зависит, главным образом, от трех основных факторов: качества печатающего  узла (разрешение), качества чернил (передача полутонов и цвета), типа используемого  носителя (непосредственно связан с  предыдущим фактором - насколько хорошо данные чернила сочетаются в данным типом бумаги или пленки).

      Несомненно, первый из указанных факторов оказывает  наибольшее влияние на качество печати в целом. Однако он же и вызывает наибольшие технологические трудности  при реализации и оказывает решающее воздействие на конечную стоимость  изделия - не в меньшую сторону, к  сожалению. При этом удачный подбор чернил, эмуляции высокого разрешения и конструкция картриджа, сводящая к минимуму эффект "расплывания" чернил на бумаге позволяют достичь  результатов, крайне незначительно  отличающихся от тех, которые получаются при использовании более дорогого принтера с высоким истинным разрешением.

      В настоящее время во всем мире струйные печатающие устройства вышли на первое место по объемам продаж. Принтеры практически бесшумны, с легкостью  осуществляют цветную печать. Полученные с помощью струйных принтеров  распечатки обладают высоким разрешением  лазерного качества. К 1993 году в Европе произошел массовый переход от матричных  принтеров к струйным, получивший название "революции струйной технологии". По оценкам независимых экспертов  за 1991-1993 гг. доля матричных принтеров  упала от 60% до 30%, а доля струйных увеличилась с 20% до 45%. Вследствие своей  относительно высокой цены лазерные принтеры занимают приблизительно 20-25% рынка и применяются для высококачественной скоростной печати.

1.3. Лазерный принтер 

      Несмотря  на сильную конкуренцию со стороны  струйных принтеров, лазерные принтеры на сегодня позволяют достигнуть более высокого качества печати.

      К сожалению, цветные лазерные принтеры доступны далеко не всем. Однако радует то, что качество получаемого с  их помощью изображения приближается к фотографическому, а цены имеют  тенденцию к снижению. Уже сейчас можно приобрести цветной лазерный принтер менее чем за 5000 USD.

      Таким образом, для получения высококачественной черно-белой распечатки следует  отдавать предпочтение лазерному принтеру по сравнению со струйным. Если вы желаете  получить цветное изображение, то в  большинстве случаев можете быть удовлетворены цветным струйным принтером.

      Уровень шума при "жужжании" лазерного  принтера составляет в среднем 40 дБ. В режиме off-line это значение еще  меньше.

      Большинством  изготовителей лазерных принтеров  используется механизм печати, который  применяется в ксероксах.

      Альтернативой лазерному является так называемый светодиодный принтер, или LED-принтер (Light Emitting Diode). Вместо лазерных лучей, управляемых  с помощью механики зеркал, барабан  освещает неподвижная диодная строка, состоящая из 2500 светодиодов, которая  описывает не каждую точку, а целую  строку. На этом принципе работает лазерный принтер OKI.

      Технологически  процесс цветной печати на лазерном принтере осуществляется очень сложно, поэтому и цены на такие принтеры еще очень высоки.

      Скорость  печати лазерного принтера определяется двумя факторами. Первый из них - это  время механической протяжки бумаги, другой - скорость обработки данных, поступающих от РС, и формирования растровой страницы для печати.

      Обычно  лазерный принтер оборудован собственным  процессором. Как правило, для черно-белых  принтеров используется микропроцессор Motorola 680000. В высокопроизводительных принтерах, например НР, используют процессор Intel 80960, имеющий тактовую частоту 33 МГц и сокращенный набор команд (RISC-архитектура).

      Так как лазерный принтер является страничным принтером (т.е. он формирует для  печати полную страницу, а не отдельные  строки, как игольчатый или струйный) скорость печати измеряется в страницах  в минуту. Средний лазерный принтер  печатает 4, в лучшем случае 6 или 8 страниц  в минуту. Высокопроизводительные принтеры, которые, как правило, используются в компьютерных сетях, могут печатать до 20 и более страниц в минуту.

      Разрешение  лазерного принтера по горизонтали  и по вертикали определяется различными факторами: 1) вертикальное разрешение соответствует шагу барабана и для  большинства принтеров составляет 1/600 дюйма (для более дешевых 1/300 дюйма); 2) горизонтальное разрешение определяется числом точек в одной "строке" и ограничено точностью наведения лазерного луча.

      Лазерный  принтер обрабатывает целые страницы, что, естественно, связано с большим  количеством вычислений. Скорость печати определяется не только работой процессора, но и существенно зависит от памяти, которой оборудован принтер. Величина памяти лазерного принтера 1 Мбайт  является нижней границей, более ощутима  емкость памяти от 2 до 4 Мбайт. Цветные  лазерные принтеры имеют еще большую  память.

      Как правило, большинство лазерных принтеров  могут печатать на бумаге формата  А4 и меньше, правда, в последнее  время появились принтеры, способные  печатать на листах формата А3. Кроме  того, если раньше печать на рулоне считалась  прерогативой лишь игольчатых принтеров, то сейчас на рынке появились модели лазерных принтеров, которые также  могут использовать для работы бумагу в рулоне, например Pentax Laserfold 300E.

      Некоторые лазерные принтеры, например Xerox 4320/MRP "умеют" печатать на обеих сторонах листа, а  во многих дорогих моделях предусмотрена  возможность их дооборудования для  двусторонней печати (правда, это стоит  более 500 USD).

1.4. Термический принтер 

      Цветные лазерные принтеры пока не идеальны. Для  получения цветного изображения  с качеством близким к фотографическому или изготовления допечатных цветных  проб используют термические принтеры или, как их еще называют, цветные  принтеры высокого класса.

      В настоящее время распространение  получили три технологии цветной  термопечати: струйный перенос расплавленного красителя (термопластичная печать); контактный перенос расплавленного красителя (термовосковая печать); термоперенос красителя (сублимационная печать).

      Общим для последних двух технологий является нагрев красителя и перенос его  на бумагу (пленку) в жидкой или газообразной фазе. Многоцветный краситель, как правило, нанесен на тонкую лавсановую пленку (толщиной 5 мкм). Пленка перемещается с  помощью лентопротяжного механизма, который конструктивно схож с  аналогичным узлом игольчатого  принтера. Матрица нагревательных элементов  за 3-4 прохода формирует цветное  изображение.

      Термовосковые принтеры переносят краситель, растворенный в воске, на бумагу, нагревая ленту  с цветным воском. Как правило, для подобных принтеров необходима бумага со специальным покрытие. Термовосковые  принтеры обычно используются для печати деловой графики и другой нефотографической  печати.

      Для печати изображения, почти не отличающегося  от фотографии, и изготовления допечатных проб лучше всего использовать сублимационные принтеры. По принципу работы они аналогичны термовосковым, но переносят с ленты  на бумагу только краситель (не имеющий  восковой основы).

      Принтеры, использующие струйный перенос расплавленного красителя, называют еще восковыми  принтерами с твердым красителем. При печати блоки цветного воска  расплавляются и выбрызгиваются на носитель, создавая яркие насыщенные цвета на любой поверхности. Полученные таким образом "фотографии" выглядят слегка зернистыми, но удовлетворяют  всем критериям фотографического качества. Этот принтер не годится для изготовления диапозитивов, поскольку капли воска  после высыхания имеют полусферическую  форму и создают сферический  эффект.

      Имеются термические принтеры, которые совмещают  в себе технологию сублимационной и  термовосковой печати. Такие принтеры позволяют печатать на одном устройстве как черновые, так и чистовые оттиски.

 
      Скорость  печати термических принтеров вследствие инерционности тепловых эффектов невысокая. Для сублимационных принтеров от 0,1 до 0,8 страниц в минуту, а для  термовосковых - 0,5-4 страницы в минуту.

                                                       Сканеры

                                    Классификация сканеров

                                     2.1 Планшетные сканеры 

       Планшетные  сканеры предназначены для ввода  графической информации с прозрачного  или непрозрачного листового  материала. Принцип действия этих устройств  состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установки линейки.

       Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

       - разрешающая способность;

       - производительность;

       - динамически диапазон;

       - материальный размер сканируемого  материала.

       Разрешающая способность планшетного сканера  зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейки, а т.к  же от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Типичный показатель  для офисного применения : 600-1200 dpi (dpi-dots per inch – количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели 1200 – 3000 dpi.

       Производительность  сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит как от  совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного  для сопряжения с компьютером.

       Динамически диапазон определяется логарифмом отношения  яркости наиболее светлых участков изображения и яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального  применения от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов). 
 
 
 
 

                                                2.2 Ручные сканеры

       Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница  заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется  в ручную. Равномерность и точность сканирования, непригоден для сканирования документов, содержащих иллюстрации, при  этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного  сканера составляет 150-300 dpi.

                                              2.3 Барабанные сканеры

       В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности  барабана, вращающегося с высокой  скоростью. Устройство этого типа обеспечивают наивысшее разрешение 2400-5000 dpi благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножений. их используют для сканирования исходных изображений, имеющих размеры (фотонегативов, слайдов и т.д).

                                               2.4 Сканеры форм

       Предназначены для ввода данных со стандартных  форм, заполненных механически или  «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей  населения, обработке результатов  выборов и анализе анкетных данных. От сканеров форм не требуется высокой  точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

                                            2.5 Штрих сканеры

       Эта разновидность ручных сканеров предназначена  для ввода данных закодированных в виде штрих-кода. такие устройства имеют применение в розничной  торговой сети.

                                         2.6 Листовые сканеры

       Листовой  сканер способен сканировать отдельные  страницы, протягивая их мимо светочувствительного элемента. Его недостатком является невозможность сканирование книг и  журналов без разборки на отдельные  страницы.

       Сканер  является внешним устройством и  подключается к компьютеру через  специальный разъём. при высоком  разрешении и большой площади  сканирования документа объём передаваемых данных оказывается очень большим  и требует производительной лини передачи. Малопроизводительные сканеры  используют порт принтера. Наиболее быстрые  устройства подключаются через интерфейс  SCSI (Small Computer System Interface).

       Разные  модели сканеров понимают разные управляющие  команды. Чтобы избежать разнобоя, был  принят универсальный стандарт взаимодействия сканера и приложений. Этот стандарт называется TWAIN. Приложение посылают  команды драйверу TWAIN, который преобразует их в инструкции, распознаваемые сканером. Таким образом, для приложения перестаёт иметь значение конкретная модель  сканера. Операционная система Windows 98 поддерживает интерфейс TWAIN, а все современные сканеры совместимы с ними и предоставляют необходимые драйверы нижнего уровня.

       Сканирование  через посредство интерфейса TWAIN осуществляется следующим образом. Сначала следует включить сканер. Команда сканирование располагается в приложении в меню Файл. После выбора этой команды открывается диалоговое окно драйвера TWAIN, вид которого зависит от модели сканера. В этом окне задают параметры сканирования: черно-белый или цветной режим, разрешение, коррекция яркости и контрастности. Большинство сканеров позволяют также произвести предварительное черновое сканирование с низким разрешением и по его результатам точно задать область сканирования – часть страницы документа.

       После настройки всех параметров следует  щёлкнуть на кнопку Сканировать (надпись  на кнопке может быть иной). Процесс  сканирования происходит автоматически  и изображение передается в приложение. Диалоговое окно драйвера  TWAIN автоматически не закрывается, так что, например, многооконных графических редакторах (также как Adobe Photo Shop) можно сразу провести сканирование нескольких изображений.

       Сканеры по способу восприятия изображения  делятся на две группы:

       - устройства с электронными фотоумножителями (ФЭУ) 

       - устройства на приборах с зарядовой  связью (ПЗС).

       Сканеры с фотоумножителями называют барабанными  – внутри аппарата помещен прозрачный барабан, на который крепится оригинал (отражающий или просветный). Затем  барабан начинает вращаться с  большой скоростью. Сканирующая  головка имеет мощный источник света  с фокусированным лучом и ФЭУ, которые движутся вдоль продольной оси барабана. Отражённый или проходящий световой поток попадает на ФЭУ через  прецизионную зеркальную систему развертки. Накопленный ФЭУ заряд преобразуется  в цифровое значение аналого-цифровым преобразователем высокой разрядности.  Так как процесс до этого момента  по сути аналоговый, удаётся добиться очень высоких значений динамического  диапазона. Т.Е. оригинал правильно  оцифровывается и в светлых, и  в темных участках. Высокое разрешение оригинала достигает 5000-6000 точек  на дюйм.

       Барабанные  сканеры чрезвычайно дорогостоящи и требовательны к условиям эксплуатации.

       Прочие  сканеры относятся к устройствам  на ПЗС. Это приборы с зарядовой  связью представляют собой фотоприемник, выполненный на кремниевых элементах, объединенных в линейку. Каждый светочувствительный  элемент обладает способностью накапливать  заряды пропорционально числу попавших на него фотонов. За время экспозиции возникает матрица зарядов, пропорциональных яркости исходного изображения. По вертикали развертка осуществляется передвижением либо всей линейки  ПЗС с помощью шагового электродвигателя, либо перемещением оригинала. Разрешающая  способность определяется числом оптических элементов на единицу длины. В  устройствах бытового класса это 300-600 элементов   на дюйм, профессионального 1200-3000. Программа интерполяция оптического  разрешения никакого повышения качества оцифровки не дает. Динамический диапазон устройств на ПЗС ниже, чем у  ФЭУ, потому что кремневые элементы имеют худшее соотношение сигнал / шум.