Характеристика плоттеров и их назначение
Плоттер как устройство для вывода на бумагу компьютерных данных в форме рисунка или графика. Виды плоттеров и их характеристика. Технические параметры: носитель и изображение, производительность и чертежные характеристики. Аспекты работы плоттеров.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.12.2011 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Общая характеристика плоттеров
- 1.1 Общая характеристика плоттеров и их назначение
- 1.2 Виды плоттеров и их характеристики
- 2. Технические параметры плоттеров
- 2.1 Носитель и изображение
- 2.2 Параметры производительности
- 2.3 Чертежные характеристики
- 2.4 Основные технические характеристики плоттеров
- 3. Аспекты работы плоттеров
- Заключение
- Список литературы
Введение
Задача вывода информации, представленной в графической форме, возникла одновременно с появлением вычислительных машин, и ее решение - одна из основных целей вычислительных средств, применяемых для автоматизации проектирования.
Устройства, выполняющие функции вывода графической информации на бумажный и некоторые другие носителей, называются графопостроителями или плоттерами (от англ. plotter) - термин, который, как и многие другие транслитерированные англоязычные термины, уже вытеснил свой русскоязычный аналог.
Различают планшетные графопостроители (flatbed plotter) с размещением носителя на плоской поверхности, барабанные графопостроители (drum plotter) с носителем, закрепляемым на вращающемся барабане, рулонные или роликовые графопостроители (roll-feed plotter) с чертежной головкой, перемещающейся в одном направлении при одновременном перемещении носителя в перпендикулярном ему направлении. Изготавливаются в напольном (floor) и настольном (table) исполнении. По принципу построения изображения подразделяются на векторные графопостроители (vector plotter) и растровые графопостроители (raster plotter). Векторные графопостроители создают изображение пером или карандашом. Растровые графопостроители, наследуя конструктивные особенности принтеров, создают изображение путем построчного воспроизведения, по способу печати подразделяясь на электростатические графопостроители (electrostatic plotter) с электростатическим принципом воспроизведения, струйные графопостроители (ink-jet plotter), основанные на принципе струйной печати (выдавливании красящего вещества через сопла форсунок), лазерные графопостроители (laser plotter), воспроизводящие изображение с использованием луча лазера, светодиодные графопостроители (LED-plotter), отличающиеся от лазерных графопостроителей способом перенесения изображения с барабана на бумагу, термические графопостроители (thermal plotter), микрофильм-плоттеры, или фотоплоттеры (microfilm-plotter, photographic film recorder, photo plotter) с фиксацией изображения на светочувствительном материале. Основные конструктивные и эксплуатационные характеристики графопостроителей, кроме названных выше: формат воспроизводимого изображения-оригинала, варьирующего обычно от А4 до А0 для графопостроителей нерулонного типа или измеряемого рабочей длиной барабана и максимальной длиной рулона (до нескольких десятков метров), размер рабочего поля (plotting area), точность (accuracy), разрешение растровых графопостроителей (обычно в переделах 300-2500 dpi), скорость прорисовки (plotting speed) или изготовления единицы продукции заданного формата, наличие или отсутствие собственной памяти (буфера), интерфейс и программное обеспечение. Некоторые модели графопостроителей комплектуются или могут оснащаться насадками, дополняющими их функциями сканера.
Мы рассмотрим основные плоттерные технологии (plot/print technologies), достоинства и недостатки различных типов плоттеров и характеристики, которые необходимо учитывать при выборе конкретного плоттера.
Следует заметить, что большинство рассмотренных ниже технологий используется в плоттерах не только большого (А0, А1) формата, являющихся предметом данного реферата, но и в плоттерах меньшего формата и даже в принтерах.
1. Общая характеристика плоттеров
1.1 Общая характеристика плоттеров и их назначение
Устройство, позволяющее представлять выводимые из компьютера данные в форме рисунка или графика на бумаге, называют обычно графопостроителем, или плоттером (Plotter).
Из этого определения, в частности, следует, что в качестве плоттера с успехом может использоваться соответствующий принтер. Первыми появились и традиционно широко используются перьевые плоттеры. Основной конкурент для них - струйные плоттеры, использующие более современную технологию печати.
Существующие на сегодня перьевые плоттеры условно можно разделить на три группы:
плоттеры, использующие фрикционный прижим для перемещения бумаги в направлении одной оси и движения пера по другой;
барабанные (или рулонные плоттеры), работающие примерно так же, как и фрикционные, но использующие для перемещения непрерывной перфорированной ленты бумаги специальный трактор (Tractor Feed);
планшетные плоттеры, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по обеим осям.
Наиболее часто с персональными компьютерами используются первый и третий типы графопостроителей, которые рассчитаны на форматы бумаги A3 или A4. Тем не менее существуют планшетные графопостроители даже для формата A0. Барабанные плоттеры обычно применяются для вывода длинных непрерывных графиков, диаграмм и больших чертежей, что характерно обычно для задач, связанных, например, с САПР.
Различные модели плоттеров могут иметь как одно, так и несколько перьев различного цвета (обычно 4-8). Перья бывают трех различных типов: фитильные (заправляемые чернилами), шариковые (аналог шариковой ручки) и с трубчатым пишущим узлом (инкографы). Для заправки последнего типа перьев применяется специальная тушь.
Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный, параллельный или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
В настоящее время стандартом де-факто для планшетных графопостроителей являются устройства фирмы Hewlett-Packard. Кроме того, графический язык HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) также стал фактическим стандартом в промышленности. Неплохими плоттерами считаются модели DXY от фирмы Roland. Помимо того, что все они совместимы с HP и HP-GL, данные модели используют и собственный графический язык DXY-GL.
В плоттерах могут использоваться как специальные технологии (например, в электростатических), так и технологии, хорошо знакомые по принтерам (термо-, лазерная, LED, струйная). В настоящее время струйные устройства получают все большее распространение. Например, плоттеры Hewlett-Packard семейства DesignJet формата А0 и А1 работают в 4-5 раз быстрее, нежели их перьевые собратья. Используя два струйных чернильных картриджа, струйный плоттер работает с разрешением не хуже 300 dpi и имеет два режима: чистовой и эскизный. Применяемый в эскизном (черном) режиме алгоритм позволяет почти вдвое сократить расход чернил. Обычно струйные плоттеры могут эмулировать наиболее известные принтеры, например Epson 1050 и IBM ProPrinter XL24E. Новые типы плоттеров оснащаются драйверами для большинства известных САПР, для Windows 3.1/95/98/NT и для большинства UNIX-платформ (Solaris, HP-UX, AIX, IRIX и др.).
1.2 Виды плоттеров и их характеристики
Перьевые плоттеры (ПП, PEN PLOTTER).
Перьевые плоттеры - это электромеханические устройства векторного типа, и на ПП традиционно выводят графические изображения различные векторные программные системы типа AutoCAD. ПП создают изображение при помощи пишущих элементов, обобщенно называемых перьями, хотя имеется несколько видов таких элементов, отличающихся друг от друга используемым видом жидкого красителя. Пишущие элементы бывают одноразовые и многоразовые (допускающие перезарядку). Перо крепится в держателе пишущего узла, который имеет одну или две степени свободы перемещения.
Существует два типа ПП: планшетные, в которых бумага неподвижна, а перо перемещается по всей плоскости изображения, и барабанные (или рулонные), в которых перо перемещается вдоль одной оси координат, а бумага - вдоль другой за счет захвата транспортным валом, обычно фрикционным.
Перемещения выполняются при помощи шаговых (в подавляющем большинстве плоттеров) или линейных электродвигателей, создающих довольно большой шум. Хотя точность вывода информации барабанными плоттерами несколько ниже, чем планшетными, она удовлетворяет требованиям большинства задач. Эти плоттеры более компактны и могут отрезать от рулона лист необходимого размера автоматически, что определило их доминирование на рынке больших ПП (ПП формата А3 обычно планшетные).
Отличительной особенностью ПП являются высокое качество получаемого изображения и хорошая цветопередача при использовании цветных пишущих элементов. К сожалению, скорость вывода информации в ПП невысока, несмотря на все более быструю механику и попытки оптимизации процедуры рисования; существует и проблема подбора пары носитель - чернила.
Карандашно-перьевые плоттеры (КПП, pen/pencil) - разновидность перьевых - отличаются возможностью установки специализированного пишущего узла с цанговым механизмом для использования обычных карандашных грифелей, который обеспечивает постоянное усилие нажима грифеля на бумагу и его автоподачу при стачивании. В результате не требуется постоянно следить за процессом вывода информации, как при эксплуатации ПП, в которых может засоряться канал истечения красителя.
Дополнительные преимущества карандашной технологии:
"Краситель" карандашных грифелей не высыхает, и карандаш пишет на любой скорости (при использовании жидких красителей необходимо учитывать время их вытекания из пера и время высыхания).
Карандаш позволяет рисовать на любых бумажных носителях, в том числе и не очень высокого качества; при этом изображения качественны, дают хорошие оттиски при копировании, и в то же время их можно корректировать ластиком.
Грифели просто купить, значительно экономя на расходных материалах.
ПП и КПП особенно привлекательны для тех, кому важнее качество, нежели количество изображений, и кто имеет скромный бюджет.
плоттер рисунок чертежный компьютерный
Все остальные типы плоттеров образуют изображения на носителе информации, используя различные физические процессы, в частности прибегая к дискретному (растровому) способу его создания.
Струйные плоттеры (СП, INK-JET PLOTTER).
Струйная технология создания изображения известна с 70-х годов, но истинный ее прорыв на рынке стал возможен только с разработкой фирмой Canon технологии создания реактивного пузырька (Bubblejet) - направленного распыления чернил на бумагу при помощи сотен мельчайших форсунок одноразовой печатающей головки. Каждой форсунке соответствует свой микроскопический нагревательный элемент (терморезистор), который мгновенно (за 7-10 мкс) нагревается под воздействием электрического импульса. Чернила закипают, и пары создают пузырек, который выталкивает из форсунки каплю чернил. Когда импульс кончается, терморезистор столь же быстро остывает, а пузырек исчезает.
Печатающие головки могут быть "цветными" и иметь соответствующее число групп форсунок. Для создания полноценного изображения используется стандартная для полиграфии цветовая схема CMYK, использующая четыре цвета: Cyan - голубой, Magenta - пурпурный, Yellow - желтый и Black - черный. Сложные цвета образуются смешением основных, причем получение оттенков различных цветов достигается путем сгущения или разрежения точек соответствующего цвета в фрагменте изображения (аналогичный способ используется при получении различных оттенков "серого" при выводе монохромных изображений).
Струйная технология имеет ряд достоинств. Сюда можно отнести простоту реализации, высокое разрешение, низкую потребляемую мощность и относительно высокую скорость печати. Приемлемая цена, высокое качество и большие возможности делают СП серьезным конкурентом перьевых устройств. Спрос на СП со стороны работающих с настольными издательскими системами и пользователей систем автоматизированного проектирования, выпускающих сложные чертежи формата А0, растет, однако невысокая скорость вывода графической информации и выцветание со временем полученного цветного изображения без принятия специальных мер (использования ламинирования или специальной "самоламинирующейся" бумаги) ограничивает их применение.
Электростатические плоттеры (ЭП, ELEСTROSTATIC PLOTTER).
Электростатическая технология основывается на создании скрытого электрического изображения (потенциального рельефа) на поверхности носителя - специальной электростатической бумаги, рабочая поверхность которой покрыта тонким слоем диэлектрика, а основа пропитана гидрофильными солями для обеспечения требуемых влажности и электропроводности. Потенциальный рельеф формируется при осаждении на поверхность диэлектрика свободных зарядов, образующихся при возбуждении тончайших электродов записывающей головки высоковольтными импульсами напряжения.
Когда бумага проходит через проявляющий узел с жидким намагниченным тонером, частицы тонера оседают на заряженных участках бумаги. Полная цветовая гамма получается за четыре цикла создания скрытого изображения и прохода носителя через четыре проявляющих узла с соответствующими тонерами.
Электростатические плоттеры можно было бы считать идеальными устройствами, если бы не необходимость поддержания стабильных температуры и влажности в помещении, необходимость тщательного обслуживания и их высокая стоимость, в связи с чем ЭП приобретают пользователи, имеющие оправданно высокие требования к производительности и качеству.
Для достижения максимальной эффективности ЭП обычно работают как сетевые устройства, для чего снабжены адаптерами сетевого интерфейса. Немаловажны также высокая устойчивость изображения к воздействию ультрафиолетовых лучей и невысокая (на уровне стоимости высококачественной типографской) стоимость электростатической бумаги. ЭП применяют при высокой степени автоматизации проектных работ в солидных организациях и в геоинформационных системах (ГИС).
Плоттеры прямого вывода изображения (ППВИ, DIRECT IMAGING PLOTTER).
Изображение в ППВИ создается на специальной термобумаге (бумаге, пропитанной теплочувствительным веществом) длинной (на всю ширину плоттера)"гребенкой" миниатюрных нагревателей. Термобумага, которая обычно подается с рулона, движется вдоль "гребенки" и меняет цвет в местах нагрева. Изображение получается высококачественным (разрешение до 800 dpi (dots per inch - точка/дюйм)), но, увы, только монохромным.
Сейчас цены на термобумагу снизились, недостатки, когда-то присущие ей (чувствительность к изменениям температуры окружающей среды и низкая контрастность изображения), устранены, а типы термоносителей включают в себя стандартную белую бумагу, кальку и даже полиэфирную пленку. Качество этих носителей удовлетворяет самым строгим архивным требованиям.
Учитывая их высокую надежность, производительность (может достигать 50 листов формата А0 в день) и низкие эксплуатационные затраты, плоттеры ПВИ применяют в крупных проектных организациях для вывода проверочных копий. В связи с этим в их стандартную конфигурацию входит сетевой адаптер. Технические характеристики ППВИ соответствуют требованиям прикладных задач инженерного проектирования, архитектуры, строительства, городского планирования и электросхемотехники.
Плоттеры на основе термопередачи (ПТП, THERMAL TRANSFER PLOTTER).
Отличие этих плоттеров от ППВИ состоит в том, что в них между термонагревателями и бумагой (или прозрачной пленкой!) размещается "донорный цветоноситель" - тонкая, толщиной 5-10 мкм, лента (например, лавсановая), обращенная к бумаге красящим слоем, выполненным на восковой основе с низкой (менее 100° С) температурой плавления.
На донорной ленте последовательно нанесены области каждого из основных цветов размером, соответствующим листу используемого формата. В процессе вывода информации бумажный лист с наложенной на него донорной лентой проходит под печатающей головкой, которая состоит из тысяч мельчайших нагревательных элементов. Воск в местах нагрева расплавляется, и пигмент остается на листе. За один проход наносится один цвет.
Все изображение получается за четыре прохода. Таким образом, на каждый лист цветного изображения затрачивается в четыре раза больше красящей ленты, чем на лист монохромного.
Ввиду дороговизны каждого отпечатка эти плоттеры используются в составе средств автоматизированного проектирования для высококачественного вывода объектов трехмерного моделирования, в системах картографии, где требуется высокое качество воспроизведения цветов, и рекламными агентствами для вывода цветопроб плакатов и транспарантов для красочных презентаций.
Лазерные (светодиодные) плоттеры (ЛП, LASER/LED PLOTTER).
Эти плоттеры базируются на электрографической технологии, в основу которой положены физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях селеносодержащих материалов и силовое воздействие электростатического поля. Промежуточный носитель изображения (вращающийся селеновый барабан) в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое притягивает намагниченный мелкодисперсный тонер, переносимый затем механическим путем на бумагу. После этого бумага с нанесенным тонером проходит через нагреватель, в результате чего частицы тонера запекаются, создавая изображение.
Некоторое время назад создание скрытого изображения на барабане осуществлялось исключительно при помощи лазера. Для управления перемещением лазерного луча служила сложная система вращающихся зеркальных многогранников или призм или линз. Вследствие этого плоттеры, использующие лазеры, боятся тряски и ударов, которые могут сбить настройку.
Избежать сложностей с оптикой и сделать систему проще, легче и надежнее позволило применение линеек точечных полупроводниковых светодиодов (light-emitting diode - LED).
Лазерные и LED-плоттеры ввиду высокого быстродействия (лист формата А1 выводится менее чем за полминуты) удобно использовать как сетевые устройства, и они имеют в стандартной комплектации адаптер сетевого интерфейса. Не менее важно и то, что эти плоттеры могут работать на обычной бумаги, что сокращает эксплуатационные затраты.
LED-плоттеры становятся все более популярными, хотя по стоимости сравнимы с монохромными электростатическими.
Область их применения: сложный технический дизайн, архитектура, картография и другое, т.е. везде, где требования к производительности и качеству результатов высоки, но наличие цвета не требуется.
Время от времени предрекается появление цветных лазерных плоттеров, но пока еще это слишком дорого.
2. Технические параметры плоттеров
Теперь рассмотрим основные параметры, приводимые производителями плоттеров.
2.1 Носитель и изображение
Тип носителя (media type) напрямую влияет на эксплуатационные расходы: чем дороже и "экзотичнее" носитель, тем они выше.
Максимальный размер листа (max. media size) при использовании нарезанных заранее или максимальная ширина листа носителя (max. Media width) при использовании рулонного носителя больше фактических соответственно размера рабочего поля носителя (image size) или ширины рабочего поля (image width), т.е. пространства, где плоттер рисует, на размер полей по краям листа (border, margins) из-за необходимости его перемещения в процессе создания изображения.
Формат листа (drawing size) определяет максимальный стандартный формат, который может быть вписан в размер рабочего поля.
Длина носителя (media length) для рулонных плоттеров зависит от его толщины (чем тоньше носитель, тем он длиннее), так как допустимый диаметр рулона ограничен. Иногда можно встретить параметр - максимальная толщина носителя (max. media thickness). Понятно, что малая толщина носителя сужает возможности использования плоттера.
Параметры точности. То, насколько плоттер удовлетворяет потребности пользователя, во многом определяется его параметрами точности. Данные, обычно приводимые в технической документации, требуют дополнительного анализа, так как, во-первых, не существует универсального показателя точности, а во-вторых, эти показатели у разных типов плоттеров характеризуют фактические разные параметры.
Механическая точность (mechanical resolution, resolution) имеет смысл только для перьевых плоттеров и характеризует то, с какой точностью их механическая система способна позиционировать пишущий узел. Она всегда существенно лучше фактической точности, обеспечиваемой плоттером, поскольку, с одной стороны, центр пишущего элемента совсем необязательно попадет строго в установленную позицию, а, с другой - пятно, создаваемое пишущим элементом, имеет ненулевые размеры.
Программно задаваемое разрешение (software resolution) определяет, с какой точностью (разрядностью) могут кодироваться координаты в графическом файле, пересылаемом плоттеру. К точности координат в выходном чертеже этот параметр имеет весьма отдаленное отношение, так как обычно существенно превышает механическую точность плоттера.
Разрешение печати (resolution). Этот параметр используется в растровых плоттреах и измеряется числом точек на дюйм (dots per inch, dpi) в зарубежным плоттерах и числом точек на миллиметр - в отечественных. Чем величина больше, тем разрешение выше.
Следует иметь в виду, что разрешение полноцветной печати для некоторых видов цветных плоттеров (например, струйных) меньше, чем разрешение монохромной печати. Так, например, при разрешении 1200 точка/дюйм в монохромном режиме тот же плоттер в полноцветном режиме будет обеспечивать разрешение 1200/N (N=2--4, в зависимости от конструктивных особенностей пишущей головки плоттера).
Точность (accuracy). Когда этот параметр указан в явном виде для перьевых плоттеров, надо учитывать, что он соответствует только некоторым, весьма определенным, условиям работы плоттера. Например, применение бумаги с повышенной шероховатостью (отечественный ватман) или другого пишущего узла (отличающегося от тестового, а также износ механики плоттера вследствие эксплуатации существенно повлияте на эту характеристику.
Повторяемость (repeatability). Этот параметр весьма значим для перьевых плоттеров и определяет точность, с которой плоттер многократно позиционирует пишущий узел в одной и той же точке в процессе рисования.
Погрешность остановки пера (end point accuracy) характеризует величину погрешности позиционирования пишущего узла перьевых плоттеров, возникающую при установке пишущего узла в начальную точку вектора после холостого перемещения, происходящего на максимальной скорости.
2.2 Параметры производительности
Скорость печати, или перемещения носителя (media travel speed).
Эта характеристика присуща растровым плоттерам, и обычно определяет максимально технически возможную скорость печати уже подготовленной информации. В то же время для высокопроизводительных плоттеров узкое место - процессы пересылки графической информации и ее интерпретации в плоттере и реальная скорость печати с учетом этих процессов ниже. Поэтому тип интерфейса (interface, input ports) - весьма важный параметр, характеризующий не только то, каким образом можно подключать плоттер, но и скорость печати. Стандартными для плоттеров является последовательный интерфейс RS-232C и более быстрый параллельный интерфейс Centronics. Для высокопроизводительных растровых плоттеров с большими объемами передаваемой информации желательно наличие нескольких одновременно работающих стандартных интерфейсов.
При выборе плоттера для некоторых приложений полезно знать быстродействие его процессора (контроллера). Например, это существенно,
если вы хотите готовить данные на языке PostScript и собираетесь использовать растровый плоттер, имеющий встроенный интерпретатор PostScript-файлов.
Максимальная скорость взаимного перемещения пишущего узла и носителя (max. speed). Этот параметр, приводимый для перьевых плоттеров, часто только вводит в заблуждение. Техническая возможность перемещать пишущий узел с большой скоростью и реальная скорость рисования - это, как говорится, две большие разницы. Реальная скорость рисования определятся максимальной скоростью нанесения непрерывной линии пишущим узлом (max. plotting speed) и максимальным ускорением перемещения (acceleration) пишущего узла. Максимальная скорость нанесения непрерывной линии указана на упаковке пишущего узла, а не в технических характеристиках плоттера и определяется, например, скоростью истечения чернил! А максимальное ускорение, которое может быть придано пишущему узлу, сродни термину "приемистость автомобиля" и влияет на потери времени при изменении направления пишущего узла, что происходит постоянно. На потери времени также влияет скорость поднятия/опускания пера (pen response time).
Память. Для улучшения функциональных показателей (быстродействие, удобство работы, автономность и др.) плоттер имеет встроенную память, в которую загружается графическая информация, обрабатываемая процессором плоттера в процессе создания изображения.
Стандартный буфер - это оперативная память в плоттере стандартной конфигурации. Современные модели плоттеров большего формата имеют стандартный буфер (memory) емкостью (memory capacity, standard buffer size) от 1 Мбайт. В некоторых моделях плоттеров можно устанавливать дополнительные блоки памяти, так называемое расширение буфера (memory upgrade, optional buffer) емкостью до 64 Мбайт. У высокопроизводительных плоттеров с несколькими каналами приема информации также должна быть дополнительная дисковая память (disk) - встроенный жесткий диск, на который записывается графическая информация.
Для перьевых плоттеров размер памяти определяет только способность работать в режиме off-line (т.е. автономно) после загрузки файла чертежа.
Для растровых плоттеров это жизненно важный параметр, так как он, в конечном счете определяет разрешение и формат изображения, обеспечиваемые плоттером.
Форматы данных. Графические языки, стандартные форматы данных (protocol support, standard data formats, graphic languages).
Как уже указывалось, существует два принципа создания изображения - векторный и растровый.
Первый характерен для перьевых плоттеров, а второй - для всех остальных. Однако не следует путать принцип создания изображения и то, какую графическую информацию - растровую или векторную - можно вывести на данном плоттере. Способность плоттера выводить тот или иной вид графической информации определяется соответствующим программным обеспечением и набором графических языков и форматов данных, которые "понимает" плоттер.
Проблема заключается в том, что часто и/или форматы данных информации в компьютере не соответствуют разрешению и/или форматам данных плоттера. И если векторные графические языки, такие, как HPGL, фактически стандарт для любого плоттера (т.е. всегда обеспечен вывод векторной графической информации), то вывод растровой информации на растровом же плоттере не всегда может быть осуществлен без специальных драйверов. Как правило, это драйверы поставляются вместе с плоттером, но в некоторых случаях их просто может не быть.
Поэтому для того чтобы плоттер работал с выбранным программным обеспечением, необходимо удостовериться, что форматы данных и графические языки, поддерживаемые вашим плоттером и этим программным обеспечением, совпадают.
Ряд фирм-производителей выпускают модели плоттеров с возможностью подключения дополнительных функциональных блоков, которые позволяют расширять набор графических языков и форматов данных, "понимаемых" плоттером. Наиболее часто это делается для языка PostScript.
2.3 Чертежные характеристики
Цветовая палитра (colour palette). Для цветных растровых плоттеров этот параметр характеризует максимально возможное количество цветов, с которым способен работать плоттер, но количество одновременно отображаемых цветов всегда меньше и определятся числом цветов однородной заливки (area fill colours). Например (гипотетический случай), при цветовой палитре в 16,7 млн. цветов одновременно могут отобразиться только 8192 из них.
Число типов линий (line types). Этот параметр используется для характеристики векторной графики и определяет для некоторых плоттеров количество встроенных ("зашитых" в постоянной памяти или задаваемых внутренней программой) типов линий.
Наличие встроенных типов линий не означает, что чертеж не может содержать и большего чем указано, числа линий, так как ряд компьютерных программ готовит данные для вывода на плоттер, не используя встроенные типы линий.
Число штриховок (area fill types, hatch types). Ряд перьевых и растровых плоттеров способны закрашивать замкнутые области путем штрихования, и этот параметр характеризует количество встроенных (аппаратно реализованных) видов штриховок. Он, как и число типов линий, не относится к числу критичных, поскольку далеко не все программные средства используют возможности встроенного управления штрихованием, а создают штриховку самостоятельно.
Еще несколько параметров, характеризующих исключительно перьевые плоттеры.
Давление на пишущий элемент (pen force). Параметр определяет применимость для данного плоттера того или иного носителя и пишущего элемента. Излишне высокое давление на пишущий элемент может привести к замятию или прорезанию носителя, а также порче пишущего элемента, а недостаточное - к потере непрерывности рисуемых линий.
Типы пишущих элементов (pen type). Чем больше список применяемых типов пишущих элементов (а в их число могут входить фломастеры, шариковые стержни и рапидографы с различными характеристиками), тем проще будет найти расходные материалы для плоттера. Ну, и конечно, тип пишущего узла оказывает критическое влияние на реальную производительность плоттера.
Число пишущих элементов в карусели (No. of pens). Это параметр определяет возможное число одновременно отображаемых цветов или ширину линий на чертеже.
Специфический для карандашно-перьевых плоттеров параметр - грифеледержатель (pencil holder). Он описывает характеристики карандашного пишущего узла. Если грифеледержатель имеет бункер на несколько грифелей, то это существенно повышает автономность работы плоттера, так как замена исписавшегося грифеля при этом производится автоматически, без прерывания работы. Специфическим для режущих плоттеров является параметр тип лезвий (cutting kit). Он аналогичен параметру типы пишущих узлов. Ну и, наконец, одной из наиболее серьезных, но крайне редко встречающихся в документации и рекламных листках на плоттеры характеристик является наработка на отказ (MTBF - mean time before failure). Если данный параметр присутствует в документации, это уже говорит о высоком качестве устройства, так как, если он низок, его вряд ли будут афишировать.
Сегодня можно считать, что надежность плоттеров, поставляемых на рынок солидными фирмами, составляет десятки тысяч часов.
2.4 Основные технические характеристики плоттеров
Разрешение. Различают реальное и адресуемое разрешение. Реальное разрешение - это то, что обеспечивает струйная головка, адресуемое разрешение - это повышение плотности точек за счет нескольких проходов головок. В режиме "повышенного" разрешения плоттер будет управлять струйными головками так, чтобы увеличить плотность точек в 2-3 раза, при этом соответственно, происходит замедление скорости печати также в 2-3 раза.
Струйная система. Если вы хотите профессионально оценить плоттер, прежде всего узнайте про его струйную систему. Производителей струйных головок можно пересчитать по пальцам, а, зная тип струйной головки, гораздо легче разбираться с характеристиками, объявляемыми в рекламных проспектах.
В плоттерах фирм Roland и Mutoh (а также у целого ряда других фирм) применяются пъезоструйные головки от принтера Epson Stylus 3000. Бесполезно пытаться сравнивать качество этих плоттеров - они принципиально одинаковые и могут отличаться только благодаря различию в профессионализме операторов. В случае использования рекомендованных расходных материалов, при правильной цветокалибровке и растеризации качество отпечатков отличаться не будет.
В плоттерах Encad применяются головки Lexmark/Encad. В последних моделях плоттеров этой фирмы в картриджи стали встраивать специальные чипы, в которых записывается информация о типе используемых чернил и, самое главное, о количестве израсходованных чернил. Информация о количестве израсходованных чернил помогает оценить себестоимость работ, а также определить оставшееся время жизни картриджа. Что касается информации о типе чернил, то при смене чернил с одного типа на другой (Encad предлагает на сегодня 7 типов чернил) это помогает избежать путаницы картриджей.
В плоттерах HP применяются, естественно, струйные головки HP. Наиболее совершенная головка применена в модели HP 1000 - она имеет 512 форсунок и за один проход печатает полосу шириной в один дюйм (25,4 мм). В плоттерах ColorSpan также применяются головки HP. В моделе DisplayMaker XII применяется современная струйная головка HP, имеющая разрешение 600 dpi. Что касается моделей DisplayMaker 4200/6100/7100, то в них применена явно морально устаревшая головка HP 51626A. Эта головка имеет разрешение 300 dpi и применялась еще в первых поколениях струйных плоттеров (Encad NovaJet 2/3, Summagraphics SummaJet и в других). Применение этой головки в плоттерах DisplayMaker неоднократно вызывало критику специалистов.
Скорость печати. В этом вопросе наблюдается наибольшая путаница, т.к. общих критериев для сравнительной оценки скорости плоттеров нет. Дело в том, что в практически любом плоттере имеется 5-8 режимов печати - одно - или двунаправленная печать, в 1, 2, 3, 4, 6 проходов, с "повышенным" или "пониженным" разрешением. Чем меньше проходов струйной головки, тем выше скорость печати, но тем ниже качество. Можно, конечно, сравнивать максимальные скорости - двунаправленная печать в один проход (обычно это называется "черновой" режим). Но реальные заказы никто в этом режиме не печатает. Я в приведенной таблице решил приводить данные по "нормальному" режиму печати. Этот режим в разных плоттерах варьируется по количеству проходов (3-4), но смысл его в том, что он обеспечивает нормальное воспроизведение на фотобумаге графически сложных изображений (с полутоновыми переходами, большими заливками и т.д.). Другими словами, это реальная скорость, на которой печатают заказы.
Производительность системы. Производительность плоттера во многом определяется скоростью печати. Немаловажную роль для обеспечения производительности печати играет наличие системы подачи чернил. При работе с отдельными картриджами вам придется следить за расходом чернил в каждом из них, чтобы вовремя остановить плоттер и заменить опустевший картридж. При подаче чернил из больших емкостей такой проблемы не возникает. Также очень важно в рекламных технологиях иметь на плоттере систему сушки и подмотки готовых изображений.
Система подачи чернил. Система подачи чернил является одним из основных элементов современного плоттера. Она позволяет обеспечить снижение себестоимости печати и повышение производительности (см. выше) за счет подачи чернил из емкостей большой емкости. В результате частота остановок плоттера для перезаправки чернил по сравнению с использованием обычных картриджей резко снижается (а в плоттерах Encad дозаправку чернил можно делать прямо во время печати). Когда в 1995 году фирма Encad впервые представила свой плоттер NovaJet PRO 36 с системой подачи чернил из банок 500 мл, это произвело фурор среди рекламщиков - плоттер может печатать сутки без остановок! На сегодня применяются две основные системы подачи чернил: непрерывная (Encad, ColorSpan, Mutoh, Roland) и порционная (HP).
3. Аспекты работы плоттеров
Бум производства струйных плоттеров начался в 1993-94 гг., до этого на рынке были представлены только перьевые аналоги. Растровые устройства совершили мини-революцию и смогли значительно расширить область применения плоттеров: если до этого они применялись только в приложениях САПР и ГИС (рисование чертежей и карт), то новые возможности позволили печатать полноцветные изображения. Плоттеры стали применяться для изготовления красочных плакатов, цветных чертежей сложных машинных узлов, высококачественных топографических карт и т.д. На сегодняшний день на рынке представлено несколько десятков моделей, но далеко не каждая подойдет отдельно взятому покупателю, перед которым стоят конкретные задачи. В данной статье мы рассмотрим основные области применения высококачественных струйных плоттеров и расскажем о моделях, которые наиболее подходят для выполнения специализированных задач.
Сначала поговорим о терминологии: какое устройство следует называть принтером, какое - плоттером, и в чем между ними разница? Раньше различия между двумя типами устройств были значительно больше: принтеры занимались тем, что "печатали" тексты (printer - буквально тот, кто печатает), а плоттеры - "рисовали" (plotter - тот, кто рисует). Принтеры выбивали текст молоточками с литерами или матричными иголками, а плоттеры были перьевыми и вычерчивали линии, которые образовывали различные схемы. Впоследствии оба типа устройств стали струйными (а еще позже и лазерными, но LED-плоттеры и по сей день остаются весьма дорогими и имеют ограниченную область применения) и начали формировать отпечатки путем выдавливания капелек чернил на бумагу. Сегодня основное различие между плоттерами и принтерами - поле печати. Минимальный формат бумаги для плоттеров - 60x90 см, поэтому плоттеры вполне правомочно называть широкоформатными принтерами (желающие могут называть принтеры мини-плоттерами).
Новые области - новые требования. Чтобы эффективно работать в новых областях, плоттерам было недостаточно иметь большие размеры. Разработчикам пришлось решать массу технических проблем. Будет справедливым отметить, что пионером новых технологий стала компания EnCad. Во-первых, потребовалось обеспечить непрерывную подкачку чернил, рулонную подачу носителей, их автоматическую подмотку, создать систему сушки материалов (впрочем, в процессе развития технологий печати и производства чернил необходимость в данном устройстве уменьшилась, и многие современные плоттеры не имеют этого аксессуара). Кроме того, с увеличением изображения значительно возрастает объем графического файла, и не удивительно, что на его растрирование (перевод файла в набор команд, которые выполняет печатающее устройство) стало затрачиваться много времени. Выходом стало применение растровых процессоров (они могут быть как интегрированными в модель, так и внешними), которые значительно снизили время допечатной обработки файла, причем в несколько раз. Подготовка изображения, на растрирование которого прежде затрачивались целые сутки, стала занимать всего несколько часов.
Стоит отметить, что с применением плоттеров в областях, где раньше монопольно властвовали лишь полиграфические устройства, новые требования стали предъявляться не только к самому процессу печати, но и к носителям - чернилам и расходным материалам. Главной проблемой стала устойчивость материалов к различным внешним воздействиям: в первую очередь, высокой влажности (или воде) и солнечным лучам (ультрафиолету). В зависимости от того, насколько жестки требования, предъявляемые к плакату, следует применять различные типы расходных материалов. Так, в качестве носителя может выступать как обыкновенный ватман, так и бумага с пленочным покрытием; чернила, в свою очередь, также различаются по назначению: для наружных плакатов и для плакатов, которые будут висеть внутри помещения.
Как потеснить классиков. В силу того, что современные плоттеры являются струйными печатающими устройствами, они не могут сравниться по скорости печати с полиграфическим оборудованием. Кроме того, качество отпечатков также не может достичь качества изображений, созданных классическими печатными машинами. То есть, с одной стороны, плоттеры во многом проигрывают традиционному методу печати, но с другой - в защиту их использования есть свои аргументы.
Во-первых, подготовка файла к печати на плоттере занимает намного меньше времени, чем подготовка на печатной машине. Во-вторых, для того, чтобы плакат выглядел "красиво", далеко не всегда обязательно, чтобы он был напечатан с типографским качеством. Если он будет вывешен на улице, и его будут рассматривать с расстояния нескольких метров, то разрешение 180 dpi окажется вполне достаточным. Если отпечаток будет висеть в помещении, то логично будет остановиться на разрешении 300-360 dpi. А если это будут листовки формата A4 или топографические карты - достаточным может оказаться разрешение 600-720 dpi (стоит отметить, что последние модели плоттеров могут печатать в режимах 720x1440 dpi и истинных 1440 dpi).
ColorSpan Printmaker - устройство для высокоскоростной печати плакатов формата A0, построено по барабанной технологии
В-третьих, несмотря на то, что стоимость плоттеров может составлять до нескольких десятков тысяч долларов, использовать их зачастую экономически более целесообразно, чем постоянно размещать заказы в типографии. Нельзя не учитывать, что традиционная полиграфия рассчитана, в первую очередь, на более-менее большие тиражи (минимум - сотни, в среднем - тысячи экземпляров) и при единичных тиражах абсолютно нерентабельна. В совокупности все это вполне оправдывает применение плоттеров для целого ряда задач.
Рассмотрим типовые задачи, которые призваны решать современные широкоформатные плоттеры
Мало, но быстро
Тиражи плакатов не всегда исчисляются сотнями или тысячами, их может быть несколько штук. Например, магазинам надо проинформировать своих покупателей о новинках или очередных сезонных скидках. Также плакаты требуются для проведения презентаций, рекламных акций, выставок и т.д. И здесь возникают три условия:
количество плакатов весьма ограничено - обычно от 1 до 5 штук;
срок их службы весьма краток (товар раскупили, скидки закончились, презентация прошла);
получить их, как правило, необходимо в сжатые сроки.
При таких условиях производство плакатов в типографии дорого и занимает много времени. Логичным будет применение недорогого струйного плоттера - он справится с работой за несколько часов, при этом отпечатки будут иметь приемлемое качество как по цветовой насыщенности, так и по разрешению (300 dpi достаточно). Кроме того, так как не требуется дорогих материалов, устойчивых к влаге и ультрафиолету, можно будет сэкономить и на них. Для выполнения этой задачи подойдут модели EnCad Chroma 24, Hewlett-Packard DesignJet 450C и ряд других.
Одна из доступных моделей широкоформатных плоттеров Hewlett-Packard 450
Эксклюзив. Иногда требуется отпечатать такие плакаты, чтобы у всех просто "дух захватило", то есть поражающие своим качеством и фотореалистичной передачей цветов и оттенков. Как правило, подобные плакаты нужны в количестве не больше 1-2 штук, их появление приурочено к какому-либо событию, и поэтому у дизайнера и оператора есть достаточно времени, чтобы подготовить и распечатать изображение. В принципе, качество отпечатка характеризуют два параметра - разрешение и количество использованных цветов (величина цветового охвата устройства). Если плакат не предполагается рассматривать вплотную, то решающим фактором является плавность цветовых переходов, потому что неестественная палитра бросается в глаза в первую очередь. Стандартной четырехцветной печати CMYK для создания сложных и ярких изображений, как правило, недостаточно, приходится использовать расширенные цветовые наборы. К традиционным Cyan (голубой), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый) и Black (черный) могут быть добавлены Orange (оранжевый), Red (красный), Green (зеленый), Blue (синий), а также Light Cyan (светло голубой), Light Magenta (светло пурпурный), Medium Cyan (средне голубой), Medium Magenta (средне пурпурный). Лидером по количеству используемых красок является плоттер ColorSpan DisplayMaker XII, который может печатать 12-ти цветные изображения (система CMYKORGBLcLmMcMm), немного уступает ему по качеству и значительно по цене восьмицветный плоттер от компании EnCad - NovaJet 850.
ColorSpan Displaymaker XII может печатать плакаты стандартного размера двойником
Восьмикрасочный EnСad 850
Система заправки чернил большими объемами для восьмикрасочного EnСad 850
В жару и под дождем. Зачастую нужны плакаты, которые будут вывешиваться не внутри помещения, а снаружи, тогда на первый план выходят факторы агрессивного воздействия внешней среды, и вопросы защиты от ультрафиолета и влажности начинают играть главную роль. Если тираж небольшой (примерно 5-35 экз.), то его производство типографским способом является все еще нерентабельным, и эффективнее использовать плоттер. В идеальном случае комплекс, состоящий из печатающего устройства, чернил и носителей, должен быть не только относительно недорогим, но и обеспечивать высокий срок службы рекламной продукции. Современные чернила достаточно устойчивы к воздействию влаги и ультрафиолетовых лучей. Но если плакат планируется использовать долго, не лишним будет его заламинировать, однако надо учитывать, что это увеличивает стоимость его производства. Если плакат будет вывешиваться на относительно небольшой срок (до нескольких месяцев), то сочетание "правильных" расходных материалов и плоттера позволит сделать процесс печати экономически целесообразным, и при этом обойтись без дополнительного ламинирования. В такой ситуации хорошим выбором является плоттер CalComp CrystalJet в совокупности с чернилами CrystalInk Outdoor. Он относится к среднему ценовому диапазону, обеспечивает качественную цветопередачу и устойчивость отпечатков к внешним воздействиям. В случае, если плакат будет использоваться более года, то лучше всего подходят модели японской компании Mutoh. Компания работает на рынке достаточно давно, в ее последних разработках сделан акцент на возможность применения плоттеров для наружной рекламы. Специальные чернила на основе растворителя буквально въедаются в носитель, что обеспечивает трехлетний срок службы плаката. Если компании надо печатать "долгоиграющую наружку" достаточно часто, то стоит обратить внимание на плоттер Mutoh Albatros (PJ-1304NX), его стоимость составляет примерно 50 тыс. долл., но отсутствие необходимости ламинировать отпечатки и их долгий срок службы делают его вполне приемлемым решением. Специальные материалы для печати плакатов наружного применения есть и у компании EnCad.
Проверка на цвет. Создание цветопробы является одним из обязательных допечатных процессов. Самые высококачественные - аналоговые, но для их изготовления требуется комплект цветоделенных фотоформ, что не всегда удобно, а при большом формате оттиска еще и дорого. Кроме того, для CtP-технологии фотоформы вообще не делаются. Выход может быть только в использовании цифровых цветопроб. Однако оборудование для их изготовления может стоить сотни тысяч долларов. Постоянное повышение качества печати плоттеров позволяет использовать эти устройства для получения цветопроб большого формата. Причем напечатать предварительную цветопробу способен любой более-менее качественный плоттер среднего или высшего цветового диапазона, но на сегодняшний день некоторые модели специально ориентированы на создание так называемых контрактных (финальных) цветопроб. Можно отметить плоттеры компании Epson - Stylus Pro 7500 и 9500 - для расширения цветового пространства они используют шесть красок и за счет этого могут имитировать работу таких популярных цветопробных устройств как DuPont Cromalin, 3M Matchprint, Fuji Color Art. Высокое разрешение этих плоттеров позволяет к тому же использовать их для печати плакатов очень высокого качества.
Epson 7500 - идеально подходит для изготовления цветопроб формата 60х90
Epson 9500 - устройство для печати плакатов с фотографическим качеством и разрешением 1440 dpi
При создании цифровых цветопроб главной проблемой является то, что их разрешение ниже, чем у систем ФНА и CtP. Проблема несовпадения спектральных характеристик красящих компонентов, применяемых в плоттере и печатной машине, решается путем калибровки первого. Для этого вполне достаточно возможностей большинства растровых процессоров. Подобную калибровку следует проводить после каждой смены чернил, если, конечно, они не являются сертифицированными для создания того или иного типа цветопроб. Кроме того, современные плоттеры недостаточно хорошо воспроизводят металлические и флуоресцентные цвета. Данная проблема не является особо острой, так как современные плоттеры обладают большим цветовым охватом: некоторые из них могут воспроизводить до 95-97% всех имеющихся смесевых цветов Pantone. Также большинство широкоформатных принтеров удачно справляются с задачей имитации величины растискивания, параметры которого можно задать в растровом процессоре. Компания Agfa позиционирует печатающие устройства модельного ряда Sherpa как широкоформатные принтеры для создания контрактных цветопроб.
Подобные документы
Назначение, классификация и принцип действия плоттеров. Технические характеристики графопостроителей, особенности их подключения к компьютеру. Особенности планшетных, перьевых, струйных, электростатических, лазерных, режущих и сольвентных плоттеров.
доклад [14,8 K], добавлен 12.02.2014Характеристика периферийных устройств, преобразующих результаты обработки цифровых машинных кодов в удобную для человека форму. Основные характеристики матричных, струйных, лазерных и термических принтеров, виды плоттеров. Особенности звукового вывода.
презентация [7,5 M], добавлен 25.09.2012Назначение, классификация и принцип действия плоттеров. Технические характеристики режущего графопостроителя. Особенности его подключения к компьютеру с помощью последовательного порта и USB. Определение возможных неисправностей и методы их устранения.
реферат [2,8 M], добавлен 09.12.2010Графопостроитель как устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером до A0 или кальке. Типы плоттеров и их функциональные особенности, параметры работы.
презентация [640,2 K], добавлен 24.04.2014Планшетные и рулонные (барабанные) графопостроители, их отличительные особенности, основные технические характеристики. Размер чертежной поверхности, быстродействие, разрешающая способность, точность установки пера, количество перьев графопостроителей.
статья [117,0 K], добавлен 30.04.2010Понятие САПР и общее представление об автоматизированных рабочих местах. Информационная технология проектирования автоматизированного рабочего места и эргономика аппаратных и программных средств АРМ. Сравнительная характеристика современных плоттеров.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 03.03.2011Анализ процессов и ситуаций для плоттеров, их виды (печатающие, режущие). Построение метамодели "асинхронный процесс". Операции над процессами, их композиция. Предметная интерпретация асинхронного процесса. Сеть Петри для процесса подготовки к вырезанию.
контрольная работа [268,5 K], добавлен 06.09.2011Основные составляющие системного блока. Назначение материнской платы. Базовая система ввода-вывода – Bios. Понятие периферийного устройства. Запоминающие устройства и их виды. Открытая архитектура в устройстве ПК. Устройства для ввода и вывода данных.
реферат [478,5 K], добавлен 18.12.2009Виды графических компьютерных изображений, принципы их формирования и типы форматов. Пиксель как основной элемент экранного изображения. Основные проблемы при работе с растровой графикой. Сравнительная характеристика растровой и векторной графики.
презентация [521,5 K], добавлен 16.01.2012Классификация периферийных устройств ввода и вывода данных для обмена информацией между компьютером и внешним миром. Системы распознавания магнитных знаков, символов. Принцип работы мониторов и принтеров. Вид манипуляторов для управления курсором.
реферат [272,7 K], добавлен 01.04.2014
