Принтеры. Матричные, струйные и лазерные принтеры

Принтер (печатающее устройство) предназначен для вывода информации на бумагу, плёнку, диски и др. Все современные принтеры могут выводить и текст, и рисунки, и графики. Существует несколько тысяч моделей принтеров, которые могут использоваться с IBM-совместимых ПК. Наиболее широко применяются принтеры следующих типов: матричные, струйные и лазерные.

Матричные принтеры

Принцип печати этих принтеров: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (их называют иголками). Головка движется вдоль печатаемой строки, а иголки в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту. Этими точками обеспечивается формирование на бумаге символов и изображений.

В дешёвых моделях принтеров используется печатающая головка с 9 иголками. Более качественная и быстрая печать обеспечивается принтерами с 18 и 24 иголками. Скорость печати – от 0,5 до 2 страниц в минуту. Качество печати у лучших моделей подобных принтеров – до 360 dpi (dots per inch – число точек на дюйм).

Достоинства таких принтеров: низкая стоимость расходных материалов (новый картридж с лентой стоит порядка 50 рублей), нетребовательность к качеству бумаги, простота обслуживания. Недостатки: невысокое качество и скорость печати, большой шум при работе.

Струйные принтеры выводят текст или изображение на бумагу или плёнку. В этих принтерах иглы печатающей головки заменены трубочками с микроскопическими отверстиями — соплами. Красящая лента заменена контейнером с чернилами. С помощью сопел чернила микрокаплями выбрасываются на поверхность листа бумаги и тем создают точки различного цвета, составляющие изображение. Так как диаметр сопел может быть значительно меньше диаметра игл матричного принтера, то и качество изображения может быть много выше. Струйная технология лучше всех остальных технологий приспособлена для многоцветной печати.

Но подобные принтеры требуют и бумагу и чернила очень высокого качества, что приводит к высокой стоимости отпечатка. Стоимость нового картриджа может составлять до половины стоимости нового принтера. Себестоимость одной распечатки формата А4 может превышать 5 рублей. Струйные принтеры сложны в эксплуатации и ремонте, поскольку возможно засорение микротрубочек или высыхание чернил. Чернила также имеют свойство «расплываться» по бумаге при попадании даже незначительной влаги. Поэтому «струйные» распечатки надо хранить особенно аккуратно.

Струйные принтеры среднего класса обладают высоким (5760×1440 dpi и выше) качеством печати по сравнению с матричными принтерами. Скорость печати у струйных принтеров сопоставима со скоростью матричных и значительно меньше, чем у лазерных принтеров. Неоспоримым преимуществом струйных принтеров является их низкая стоимость. Однако в совокупности с затратами на катриджи стоимость эксплуатации струйных принтеров выше лазерных принтеров.

Лазерные принтеры (рисунок 16) выводят текст и изображение на бумагу или пленку, хорошо передаются одноцветные полутоновые изображения, но для цветной печати они затратны.

Рисунок 16 – Современный лазерный принтер для крупного офиса Minolta PagePro25. Печатает 25 копий в минуту, на бумаге форматов А3, А4 и А5

По принципу действия лазерные принтеры очень похожи на копировальные аппараты (ксероксы). В этих принтерах вместо красящей ленты и чернил используется красящий порошок (тонер). Роль печатающей головки играет лазерная система — очень тонкий инструмент. Она проецирует изображение на вращающийся светочувствительный барабан, с которого изображение с помощью тонера переносится на
бумагу.

Требуемое качество бумаги — высокое.

Лазерные принтеры обеспечивают очень высокое качество печати, близкое к типографскому (2400×2400 dpi), некоторые модели — даже близкое к качеству фотографии (режим печати PhotoColor) и высокую скорость печати.

Однако стоимость их эксплуатации гораздо ниже, чем у струйных принтеров.

Плоттеры

Плоттер, или графопостроитель (ГП), служит для вывода чертежей, графиков, качественных изображений на бумагу или синтетическую плёнку. Позволяют изготовлять чертежи формата А1 (594×841) и А0 (841×1188).

Применяется в основном в проектных и конструкторских бюро, в рекламных агентствах.

Разновидность ГП – режущие, служат для вырезания из синтетической плёнки фигур произвольного контура. Используются в рекламных целях, в том числе для составления плакатов большого размера – до 2x3 м². Конструктивно ГП делятся на 2 вида – планшетные и барабанные.

Устройства ввода информации

Клавиатура (keyboard) (рисунок 17) – устройство для ввода символов от пользователя в компьютер и выполнения некоторых служебных операций.

Рисунок 17 − Группы клавиш стандартной клавиатуры

Используется стандартная – 101, 102, 104, 105 или 108-клавишная под Windows. Клавиатура компьютера может работать в одном из нескольких режимов, которые принято называть регистрами. Различают следующие режимы:

· ввода прописных (заглавных, больших) или сточных (маленьких) букв;

· ввода русских или латинских букв (раскладка клавиатуры);

· вставки или замены;

· цифрового ввода или управления из цифровой клавиатуры.

Все клавиши клавиатуры можно разделить на четыре группы – алфавитно-цифровые, цифровые, функциональные и управляющие.

Клавиши алфавитно-цифровой группы служат для ввода первичной текстовой информации.

Цифровая группа находится на правом участке клавиатуры. Клавиши этой группы удобно использовать для ввода больших массивов числовой
информации.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещённых в верхней части клавиатуры. Функции, закреплённые за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, а для выхода из программы F12. Среди функциональных клавиш есть такие, которые выполняют одинаковые функции в любой программе. В зависимости от используемой программы значения клавиш могут меняться.

F1 — традиционная клавиша «Помощь». При её нажатии на экран во время работы практически любой программы будет выведён краткий справочник по её основным функциям.

Enter — ввод — нажатие этой клавиши даёт указание выполнить какую-либо из выбранных команд. В режиме набора текста — переход на следующий абзац, аналогичный «переводу каретки» на пишущей машинке.

Esc — (от Escape — отменить) — прекратить выполнение операции.

Caps Lock — включить режим большой буквы. При нажатой клавише весь печатаемый вами текст будет набираться ПРОПИСНЫМИ БУКВАМИ.

Shift — при работе в текстовом режиме нажатие этой клавиши одновременно с буквенной выдаст вам большую, прописную букву.

Page Up — «пролистывание» изображения вверх.

Page Down — «пролистывание» изображения вниз.

Backspace — удаление последнего символа, в Проводнике Windows используется для перехода в папку более высокого уровня.

Del — клавиша удаления выделенного текста, файла и т. д.

Ins — команда, противоположная Delete. Клавиша вставки и создания.

Tab — вставка табуляции (отступа до заранее заданной позиции). В Windows используется для переключения между элементами окна без помощи мышки.

PrintScreen — эта кнопка позволяет сделать «снимок» с экрана компьютера, помещая его в «буфер обмена». В дальнейшем можно сохранить его с помощью любого графического редактора в виде файла.

Последнюю, четвёртую группу образуют клавиши управления. Они размещены по периметру алфавитно-цифровой группы, а также между алфавитно-цифровой и цифровой группами.

Windows-клавиши. Большинство современных клавиатур снабжены тремя специальными кнопками, предназначенными для работы в операционной системе Windows, расположенными в нижней части клавиатуры, рядом с кнопками Ctrl и Alt. Кнопки с изображением логотипа Windows — летящего окна — служат для быстрого вызова меню Пуск, третья клавиша отвечает за вызов «контекстного меню», дублируя правую клавишу мышки.

Дополнительные клавиши. На некоторых новых моделях клавиатур можно найти до двух десятков новых функциональных клавиш.

Эти клавиши можно условно разделить на три группы:

· Клавиши управления питанием [включение (выключение) ПК (Power), перевода компьютера в «спящий» режим (Sleep)и выхода из него (Wake)].

· Клавиши для управления программами Интернета (открыть браузер, запустить программу электронной почты и так далее).

· Мультимедиа-клавиши (запуск воспроизведения компакт-диска, клавиши перехода между песнями, управление громкостью).

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и ENTER, регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими клавишами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляции при наборе текста), клавиша ESC (от английского слова Escape) для отказа от исполнения последней введенной команды и клавиша BACKSPACE для удаления только что введённых знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется стрелкой, направленной влево).

Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK размещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфические функции, зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являются следующие действия:

· PRINT SCREEN — сохранение текущего состояния экрана в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена.

· SCROLL LOCK — переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах.

· PAUSE (BREAK) — приостановка (прерывание) текущего процесса.

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели.

· ГЛОБАЛЬНЫЕ СОЧЕТАНИЯ КЛАВИШ В WINDOWS приведены в приложении 1.

· Манипулятор «мышь» – основное устройство для взаимодействия с графическим интерфейсом ПК. Мыши могут быть стандартными – подключаемыми через стандартные порты ввода-вывода (PS/2, USB) с помощью кабеля; беспроводными (в этом случае сигналы передаются радиоспособом или инфракрасным излучением на специальный контроллёр).

Наряду с клавиатурой мышь является важнейшим средством ввода и относится к стандартной поставке полной системы.

Существует большое количество конструкций мыши:

· беспроводная мышь — сигналы от мыши к ПК передаются с помощью миниатюрного радиопередатчика.

· оптическая мышь использует специальный коврик и луч света вместо шарика.

· ножная мышь.

Именно мышь и явилась отправной точкой для развития удобного графического интерфейса пользователя.

Назначение графических оболочек — это возможность инициализации многих команд без ввода с клавиатуры. Однако применение мыши не всегда является самым быстрым путём к достижению желаемого результата, так как с помощью стандартных комбинаций клавиш клавиатуры («горячие клавиши») многие функции можно выполнить быстрее, чем используя мышь.

Устройством ввода мыши являются находящиеся на ней клавиши. Большинство мышей имеют по две клавиши, а специальные модели – больше трёх клавиш и (или) всевозможные колесики. Мыши с одной только клавишей применялись для компьютеров типа Apple. Функциональное назначение клавиш мыши различно и зависит от выполняемого приложения. Общим правилом является то, что при указании на объект, например пиктограмму, объект становится управляемым. В этом случае при щелчке левой клавишей мыши объект помечается (выделяется). Если теперь, не отпуская левой клавиши, перемещать мышь, то объект будет перемещаться на экране. При двойном щелчке левой клавишей мыши на этом объекте он активизируется.

Для большинства программных продуктов имеется возможность переопределять функции левой и правой клавиши мыши, что облегчает работу левшей. В Windows, например, эту установку можно изменить, выбрав меню Пуск—Настройка—Панель управления—Мышь.

Качество мыши зависит от типа её конструкции, поскольку она, как и все механические устройства, подвергается изнашиванию. Но наряду с этим качество работы мыши зависит от её разрешения, особенно это важно для работы с графическим
редактором.

Разрешение мыши измеряется в dpi (dots per inch – число точек на дюйм). Хотя более правильно было бы измерять его в cpi (counts per inch – число отсчётов на дюйм), так как электронная схема мыши пересчитывает в импульсы расстояние, которое прошла мышь. Если мышь имеет разрешение 1 500 dpi и вы передвигаете её на 1 дюйм вправо, то привод мыши получает через микроконтроллер информацию о смещении на 1 500 единиц вправо. Драйвер мыши рассчитывает эту информацию и усредняет её в зависимости от графического разрешения монитора для позиционирования курсора на экране. При этом несущественно, двигалась мышь быстро или медленно.

Нормальное разрешение мыши лежит в диапазоне от 200 до 900 dpi. Мышь с разрешением более чем 1 000 dpi позволяет очень точно вести и позиционировать курсор, при этом точность, естественно, зависит от выбранного разрешения экрана монитора.

Баллистический эффект. Зависимость точности позиционирования мыши от скорости её перемещения определяется так называемым баллистическим эффектом. Этот эффект можно варьировать на всех качественно улучшенных мышках. При коротких перемещениях мыши уменьшается баллистический эффект скорости, что ведёт к увеличению точности позиционирования указателя мыши, если вы, например, работаете в графической программе с маленькими деталями. Во время движений, при которых мышь проходит относительно большое расстояние, например при перемещении между окнами редактирования и линейкой инструментов, курсор соответственно будет двигаться быстрее.

· Трекбол (рисунок 18) – разновидность мыши, перемещение указателя осуществляется не движением устройства по столу, а вращением специального шарика. Трекбол может быть отдельным устройством или встраиваться в
клавиатуру.

Типичный трекбол ноутбука (у некоторых моделей трэкбол располагается сбоку от монитора, на верхней крышке ноутбука). Сегодня мало применяется в ноутбуках.

Рисунок 18 – Типичный трекбол ноутбука

Трекбол (англ. trackball) — указательное устройство ввода информации об относительном перемещении для компьютера. Аналогично мыши по принципу действия и по функциям. Трекбол функционально представляет собой перевёрнутую 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).

· Трекпоинт ( от англ. track – след + point – точка) – устройство управления курсором в виде кнопки, отражающей на экране направление давления пальца на эту кнопку. Обычно трекпоинт размещается в центре клавиатуры.

· Джойстик – (Joystick) приспособление в виде рычага (рукоятки, штурвала) с двумя степенями свободы, укреплённое на шаровом шарнире и снабжённое одним или несколькими клавишами. Чаще всего он подключается к специальному разъёму (MIDI-порт) на звуковой плате. С помощью джойстика можно перемещать курсор по экрану дисплея и фиксировать его координаты в момент нажатия одной из клавиш. Некоторые модели джойстиков снабжены датчиками давления, позволяющими усилие сжимания джойстика преобразовать в скорость перемещения курсора по экрану. Также словом «джойстик» в обиходе называют рычажок управления, например, в мобильном телефоне.

· Графический планшет – устройство, облегчающее ввод графической информации, например при рисовании. В ряде случаев им пользоваться удобнее, чем мышью, так как устройство ввода выполнено в виде шариковой ручки или пера.

· Графический планшет имеет специальное покрытие, чтобы можно было положить лист бумаги и графическим пером писать на нём. Всё, что написано, будет введено в ПК в виде изображения. Графическое перо – аналог мыши, снабжено 1 – 2 кнопками. Может быть перо-карандаш, перо-ручка, перо-ластик.

· Для ввода и работы с текстом нужна специальная программа, как и для сканера.

· Подобное устройство используется вместо клавиатуры или в дополнение к ней в некоторых карманных ЭВМ.

· Цифровая видеокамера, другое название Web-камера, предназначена для организации видеоконференций в Интернете. Качество изображений плохое, но достаточное для видеотелефона. Не может использоваться отдельно от ПК.

Цифровая видеокамера чаще всего присутствует в комплекте ПК как приставка для организации видеоконференций в Интернете.

Цифровая фотокамера – мобильное устройство, которое может быть подключено к ПК для сохранения и обработки изображения. Цифровой фотоаппарат не имеет плёнки, фотографии хранятся в FLASH-памяти или на дисках. Размер камеры сопоставим с обычным фотоаппаратом или меньше 400 г.

Съёмка выполняется обычным способом, но изображение воспринимается светочувствительным датчиком-матрицей, содержащим большое количество (3600x2400 и выше) пикселей-фотодатчиков, и запоминается затем в ЗУ (запоминающее устройство), которое может хранить около 1 000 кадров. При подключении камеры к ПК на экране воспроизводится кадр, который можно распечатать на принтере.

Качество снимка определяется в основном размером датчика-матрицы. В зависимости от модели он может быть 1024x1536, 2048x3072 и более. Размер внутреннего ЗУ также различен. Большинство современных камер в качестве хранилищ снимков используют FLASH-память* ёмкостью до 10 ГГб.

· Микрофон подключается к линейному входу звуковой карты.

· Магнитофон, другие бытовые электронные приборы, служащие для записи звука, могут рассматриваться как внешние устройства ввода информации в ПК, если они подключены к звуковой карте.

· Телевизионные тюнеры и всевозможные ресиверы, используемые для приёма телевизионного и спутникового сигнала.

· Всевозможные электронные музыкальные инструменты. Они подключаются к MIDI-входу звуковой платы.

· Аналого-цифровые преобразователи и системы датчиков, используемые для сбора внешней информации: температуры, давления, уровня
освещённости и т.д.

· Игровые устройства типа штурвалов, рулей, педалей. Применяются в играх и тренажерах.

· Киберперчатки и киберкостюм служат для отслеживания движения конечностей человека с последующим отображением в мире виртуальной реальности. Применяются в компьютерных играх, тренажёрах и чаще всего совместно со шлемами виртуальной реальности.