3.5.4. УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ДАННЫХ

Устройства вывода [output unit (device)]-

Широкий класс технических средств, предназначенных для вывода данных из ЭВМ в необходимой для пользователя форме. К ним относятся устройства визуального отображения (например, мониторы), вывода на твердые носители (например, принтеры , плоттеры, устройства записи на микрофильм/микрофишу), синтезаторы речи, акустические динамики (“громкоговорители”) и др. В основной комплект ПЭВМ из устройств вывода входит только монитор, остальные приборы относятся к разряду периферийных .

МОНИТОР , ДИСПЛЕЙ [monitor, display] -

В ЭВМ - устройство отображения данных, используемое для прямого их считывания (см. также “документ на экране дисплея “ ), а также контроля и управления работой системы.

Мониторы различаются по своим характеристикам в зависимости от

Мониторы ПЭВМ работают в двух режимах: текстовом и графическом.

В текстовом режиме экран монитора (дисплей) разбивается на отдельные участки (например, на 25 строк по 80 символов), в которые могут быть выведены изображения заранее заданных форматом системы символов (букв, цифр, знаков, псевдографических символов и т.п.) в допустимых для каждого конкретного типа монитора и его видеоадаптера способах их представления (цвет, яркость, размер).

В графическом режиме экран монитора разделяется на множество “черно-белых” или “цветных” точек - “пикселов ” (pixel - picture element), управлением яркостью свечения которых могут выводиться графики рисунки и символы в произвольной форме их представления. Разрешающая способность изображения на экране измеряется их числом в строке и по вертикали (например- 640х200).

Величина разрешающей способности каждого типа монитора, а также количество отображаемых им градаций цвета и яркости (“уровней серого”) определяются типом видеоадаптера и конструкцией его экрана (см. также “шкала яркости “ ). О характеристиках современных мониторов для ПЭВМ и стандартах на них см. [181, 266, 341, 357, 364, 371, 404, 414, 439, 449].

Альтернативные типы мониторов :

ЖК - проектор [LCD projector] -

Проекционная аппаратура со встроенной панелью на жидких кристаллах, управляемой от ЭВМ или видеоаппаратуры. О современных ЖК проекторах и их выборе см. [313, 436, 437, 60 4].

Светоклапанный проектор [light valve projector ] - Видеопроектор, в котором сигнал управляет мощным световым потоком встроенного источника света. Преимущественно основан на использовании ЭЛТ и ЖК-технологии [136, 436].

Полисиликоновая технология (P-si TFT-Technology ) – Технология создания матричных экранов, используемых в активных матричных дисплеях и проекторах. Полисиликоновая матрица способна выдерживать высокие температуры, что позволяет использовать в проекторах мощные металогалогенные лампы. Проекторы с полисиликоновой матрицей ярче проекторов предыдущего поколения приблизительно на 30%.

DLP (Digital Light Processing) - “ Цифровая обработка света”: технология построения ЖК-проекторов (см. выше) для вывода на внешний экран изображения, создаваемого ЭВМ. Разработана фирмой Texas Instruments . Основана на использовании специального “Цифрового микрозеркального устройства “ (микросхемы) - DMD (Digital Micromirror Device ), рабочая поверхность которого содержит миниатюрные алюминиевые квадратные рефлекторы. Каждое микрозеркало соответствует одному элементу изображения - пикселу. Управляемый угол поворота микрозеркала обеспечивает фиксацию положений “включено” или “выключено”. Полное изображение экрана формируется отраженным поверхностью лицевой панели DMD светом как результат поворота в заданные положения соответствующих характеру участков изображения зеркальных элементов. Цветовой эффект достигается вращающимися перед DMD оптическими фильтрами. Проекторы DLP выпускаются в вариантах VGA и SVGA . Отмечается, что качество создаваемого ими изображения по четкости и яркости существенно превышает аналогичные характеристики изображения, полученного при помощи обычных ЖК-проекторов, работающих по технологии светопропускания. Одной из лучших моделей DLP проекторов 2000 г. признан ультрапортативный мультимедийный проектор LP 335 фирмы InFocus . Вес его составляет всего 2,2 кг. Он создает световой поток в 1000 ANSI -люменов а разрешающая способность изображения составляет 1024х768 пикселов. Это первое устройство, поставляемое с разъёмом DigitalConnect , созданным на основе стандарта DVI (Digital Visual Interface ). Исполользование этого стандарта позволяет исключить необходимость двойного преобразования сигнала от ПК (из цифрового формата в аналоговый и обратно) и за счет этого повысить качество изображения. Подробнее см. - [217, 436, 604, 639].

Некоторые важные понятия, связанные с отображением

изображений:

ПРИНТЕР [printer] -

Печатающее устройство, предназначенное для вывода буквенно-цифровых и графических данных на бумагу или другой вид носителя (например, - прозрачную пленку). В современной технике используются различные методы печати. Они включают следующие виды устройств: механические (ударные), использующие распыление красителя (см. “струйный “ и “пузырьковый “ принтеры), электрохимические, тепловые и др. Наибольшее распространение получили матричные , лазерные и струйные принтеры, а также их разновидности. Подробнее о принтерных технологиях см. [389].

Разнородные конструкции принтеров и их характеристики:

МАТРИЧНЫЙ ( ТОЧЕЧНО-МАТРИЧНЫЙ ) ПРИНТЕР [matrix printer] -

Разновидность контактного принтера, в котором нанесение изображения на бумагу производится в процессе перемещения печатающей головки вдоль строки ударами через красящую ленту нескольких тонких стержней - “иголок” (отсюда термин - “матричные” или “точечно-матричные”). В наиболее дешевых матричных принтерах используются 9-ти игольчатые печатающие головки, в более дорогих и соответственно обеспечивающих более высокое качество печати - 24-х и 48-ми игольчатые.

Основные положительные качества матричных принтеров: наиболее дешевая стоимость печати, низкая требовательность к сорту и качеству бумаги, принципиальная возможность печати документов с копиями (через обычную копирку, как в пишущей машинке), возможность многократного восстановления красителя на ленте картриджа, простота обслуживания, высокая надежность и длительный срок эксплуатации.

Основные недостатки: сравнительно с лазерными и струйными принтерами невысокое качество печати, создаваемый ими шум, отсутствие автоматизации подачи бумаги и сравнительно более крупные (по сравнению со струйными принтерами) габариты.

Скорость печати составляет от порядка 10 с. до 5 мин. на страницу.

Характеристики современных матричных принтеров см. [365].

Лазерный принтер [laser printer] -

Печатающее устройство, работающее на принципе ксерографии: электрический шаблон печатаемой страницы формируется с помощью лазера или ряда светодиодов на светочувствительном барабане, к которому прилипает тонер (краситель). Затем при температуре порядка 200 0 C тонер вплавляется в бумагу.

Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высокое качество печати, близкое к типографскому. Они характеризуются:

Условно лазерные принтеры можно разделить на три категории: персональные (минимальная разрешающая способность, быстродействие и стоимость), среднего класса (для малых офисов) и сетевые принтеры высокой производительности.

Основные характеристики: разрешающая способность 300 - 1200 dpi, скорость печати от 15 до 2 с. на страницу текстового материала, изображений - от 1 до 2 мин. и более. В качестве недостатка для российских условий эксплуатации можно указать их критичность к сорту бумаги, а также сравнительно высокую стоимость печати. О характеристиках современных лазерных принтеров см. ж-л PC MAGAZINE (Russian edition).-1997.-N2, а также [311 , 315, 417, 438].

мопир [mopier, mopy] -

Новый класс печатающих устройств, реализующий процес, который получил наименование “мопирования” (от Multiple Original Printing - “ Печать множества оригиналов”). Исходной предпосылкой открытия указанного направления в производстве технических средств (первое из них создано на базе лазерного принтера LaserJet 5Si фирмы Hewlett-Packard ) явилось стремление оперативно получать значительное число высококачественных копий документов с использованием сетевого принтера при “однократной передаче” данных в локальной сети с минимальным объемом трафика, не перегружающего сеть в процессе печати. Последнее достигается установкой на принтер дополнительной памяти в виде жесткого диска (в указанном образце - емкостью 420 Мбайт), данные с которого могут многократно считываться при производстве копий. На диске можно также хранить формы документов. В комплект поставки мопира входят: входные лотки для бумаги (общая емкость более 3000 л.), устройство для обеспечения двусторонней печати, плата принт-сервера, ОЗУ объемом 12 Мбайт (с возможностью расширения до 76 Мбайт), а также специальное программное обеспечение (в частности, обеспечивающее изготовление буклетов). Розничная стоимость мопира примерно в два раза превышает стоимость сетевого лазерного принтера соответствующего класса, однако стоимость производства копий несколько ниже, чем при использовании процесса ксерокопирования документов [241].

СТРУЙНЫЙ ПРИНТЕР [ink-jet printer] -

Вид (черно-белого или цветного) печатающего устройства, которое формирует изображение путем выдувания на бумагу через микроскопические сопла (отверстия) специальных чернил. Струйные принтеры обеспечивают более высокое качество печати нежели матричные и все более успешно по этому и другим параметрам конкурируют с лазерными принтерами. Наибольшее развитие в последние годы получили цветные пьезоэлектрические струйные принтеры, обеспечивающие качество передачи изображения, близкое к фотографическому. Разрешающая способность в лучших моделях струйных принтеров достигает 1200х600 dpi., скорость печати порядка 4-4,5 страниц/мин (А4 ч/б текст) и от 1 до 3,2 страниц/мин (А4 цвет), количество цветов от 4 до 7.

Достоинствами струйных принтеров являются наряду с высоким качеством и скоростью печати - относительно невысокая стоимость (сравнимая с матричными принтерами), габариты и вес.

Недостатками являются высокие требования к качеству бумаги (предполагается опасность “расплывания” и “смазывания” не высохшего красителя), сравнительно дорогая стоимость отпечатков и необходимость более сложного ухода и обслуживания (за счет возможности засорения сопел печатающей головки). О характеристиках современных струйных принтеров см. - [310, 314, 353, 355, 357, 438].

Некоторые разновидности струйных принтеров:

принтер с термопереносом [WaxTransfer (TermoWax) printer] -

Вид печатающего устройства, принцип действия которого основан на давлении и нагреве в месте печати на пропитанную красителем полимерную ленту (например, специальную лавсановую пленку). Он напоминает принцип печати, используемый в лазерных принтерах, с той разницей, что печатается не вся строка сразу а знак за знаком. Существуют варианты, работающие со специально бумагой и обычной, а также черно-белой и цветной печати. Цветные оттиски печатаются в четыре прогона.

Основные достоинства: достаточно высокое качество печати (в т.ч. графики), является самым компактным из печатающих на простой бумаге устройств, а также широкий охват передаваемых цветовых оттенков, приближающийся к характеристикам офсетной печати.

Основные недостатки: краткость службы картриджей с лентой - она ограниченна 16-24 страницами (лента не подлежит повторному использованию), низкая производительность и разрешающая способность (порядка 300 dpi).

Ведущие фирмы - производители - Citizen America Corp., QMS и Selko Instruments [86].

Принтер Dye-Sub [Dye-Sublimation (Dye-Sub) printer] - Разновидность принтеров с термопереносом . Принцип действия основан на взаимодействии красителя, нагретого до температуры близкого к пару, со специальным химическим покрытием бумаги. Степень переноса красителя зависит от прогрева поверхности бумаги в конкретной точке. После четырехкратного повторения процесса (для базовых цветов) на бумаге образуется изображение, по внешнему виду похожее на фотографию (так как растровая структура на нем отсутствует). В принтерах этого типа используются специальные красители, обладающие повышенной прозрачностью, поскольку при печати они накладываются один на другой для образования цветовых оттенков. Качество передачи цвета также зависит от толщины слоя базового красителя. Разрешающая способность составляет порядка 600х300. Основным недостатком Dye-Sub принтеров является высокая стоимость оттиска (3-4 доллара за формат А4). Первый образец Dye-Sub принтера, который поступил в продажу в 1990 г., был разработан фирмой Mitsubishi Electronics . В настоящее время производителями принтеров указанного типа являются также фирмы Mitsubishi Diamond, Fargo, Seiko, Kodak, Textronics и др. [86].

принтер на твердых красителях [Solid Ink printer] -

Печатающее устройство, основанное на использовании термического плавления твердого красителя с последующим переносом капли в электрическом или электромагнитном поле на бумагу с быстрым последующим ее затвердеванием. Достоинствами принтеров этого типа является отсутствие растекания красок и их смешения, сравнительно низкая стоимость печати (по сравнению с TermoWax принтерами), высокая кроющая способность, широкий набор цветов, а также способность работать практически с любой бумагой.

Основным недостатком является его низкая разрешающая способность (300 dpi).

Ведущие фирмы-производители - Tektronix и Dataproducts [86].

Слайд - принтер [slide printer] -

Устройство для печати созданного ЭВМ изображения на фотопленку. Состоит из небольшой, помещенной в закрытую камеру ЭЛТ, цветоделительных фильтров, объектива, лентопротяжного механизма и проявочного устройства.

Основные критерии, характеризующие слайд-принтеры:

  1. Паспортная разрешающая способность (“addressable resolution ”), которая характеризуется количеством линий, переносимых с экрана ЭЛТ на пленку. При разрешении в 2К линий (К =1024) на 35 мм слайде отображается 2048 рядов по 1366 точек в каждом (2048 х 1366 точек). Такая разрешающая способность достаточна для проектирования слайдов на небольшие экраны размером 1-1,5 м. Слайды, выполненные с разрешающей способностью от 18 до 16 К по качеству приближаются к профессиональным фотоснимкам.
  2. Количество воспроизводимых цветов и точность цветопередачи - современные модели могут воспроизводить от 256 до 4 млн. цветовых оттенков;
  3. Размер экспонируемой фотопленки (35 мм, 10х12 и 20х25 см) [64, 293].

Фотопринтер [photo printer] -

Печатающее устройство, формирующее изображение (в том числе - цветное) на фотоматериале при помощи электронно-лучевой трубки или другого устройства, например, матричного экрана. Полученное изображение имеет высокое качество однако требует химической обработки и, как правило, характеризуется небольшими размерами (в пределах формата А5). Ведущий производитель принтеров данного типа фирма Polaroid.

Копир - принтер [Copier-Printer] –

Комбинация цифрового фотокопировального аппарата и принтера. Как правило функции фотокопировального устройства выполняет сканер, конструктивно объединенный с лазерным принтером. Будучи подсоединен к ПК, копир-принтер может выполнять комбинированные и раздельные (сканирование и печать) функции. Ведущими производителями устройств являются фирмы Sharp и Xerox . Подробнее о серийно выпускаемых копир-принтерах этих фирм см. [454].

Понятия и термины, связанные с печатающими устройствами

или их работой:

ПЛОТТЕР , ГРАФОПОСТРОИТЕЛЬ [plotter, graph plotter] -

Устройство, предназначенное для вывода данных на бумажный носитель в форме рисунков или графиков. Существует значительное множество разнородных графопостроителей, различающихся размерами, количеством воспроизводимых цветов, точностью, быстродействием и другими параметрами. В зависимости от принципов построения пишущих узлов, различаются следующие разновидности современных графопостроителей: фитильные (заправляемые специальными чернилами), шариковые (аналог “шариковой” ручки), карандашно-перьевые , струйные , пузырьковые , трубчатые (“ инкографы ”), электростатические "