Cовременнные средства оргтехники

4. Принтеры (классификация)

Все печатающие устройства можно подразделить на последовательные, строчные и страничные. Принадлежность принтера к той или иной из перечисленных групп зависит от того, формирует он на бумаге символ за символом или сразу всю строку, а то и целую страницу. В свою очередь, в каждой группе можно выделить устройства ударного (impact) и безударного (non-impact) действия. По используемой технологии печати различают матричные, струйные, лазерные и LED-принтеры, принтеры с термопереносом восковой мастики, с термосублимацией, а также с изменением фазы красителя.

4.1 Матричные принтеры

Последовательные ударные матричные печатающие устройства (impact dot matrix) работают следующим образом: вертикальный ряд (или два ряда) игл или молоточков <вколачивает> краситель с ленты прямо в бумагу, формируя последовательно символ за символом. Для этих принтеров обычно возможно использование как форматной, так и рулонной бумаги. Головка принтера может быть оснащена 9, 18 или 24 иголками. Существуют модели принтеров как с широкой (формат А3), так и с узкой (формат А4) кареткой. Высокое качество печати достигается в режимах NLQ (Near Letter Quality - почти машинописное качество) для 9-игольчатых и LQ (Letter Quality - машинописное качество) - для 24-игольчатых принтеров. Как правило, современные принтеры оснащены встроенными или загружаемыми (программно или путем установки картриджа) масштабируемыми шрифтами. Более высокую производительность обеспечивают построчные (постраничные) матричные принтеры. Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с большим количеством игл, при этом достигается скорость печати порядка 1500 строк в минуту.

4.2 Струйные принтеры

Струйные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам, то есть таким, у которых носитель печатаемой информации не касается бумаги. Струйные чернильные принтеры (Ink Jet) относятся, как правило, к классу последовательных матричных безударных печатающих устройств, которые, в свою очередь, подразделяются на устройства непрерывного (continuous drop, continuous jet) и дискретного (drop-on-demand) действия. Последние в своей работе опять же могут использовать либо термическую <пузырьковую> технологию (bubble-jet, или thermal ink-jet), либо пьезоэффект (piezo ink-jet). У чернильных устройств, как, впрочем, и у ударных матричных принтеров , печатающая головка движется относительно неподвижной бумаги. Сопла (канальные отверстия) на печатающей головке, через которые разбрызгиваются чернила, соответствуют <ударным> иглам. Количество сопел у разных моделей принтеров обычно варьируется от 12 до 256. Поскольку размер каждого сопла существенно меньше диаметра иглы (тоньше человеческого волоса), а количество сопел может быть больше, то получаемое изображение должно быть в этом случае четче (если чернила не расплываются на бумаге). Максимальная разрешающая способность массовых моделей достигает значения 1440 точек на дюйм.

Основными параметрами струйных принтеров являются технология печати, разрешение, количество цветов, стоимость эксплуатации и некоторые другие.

Технология печати

Под технологией печати понимается способ формирования капли чернил. В пьезоэлектрических печатных головках капля формируется и выстреливается на бумагу за счет пьезоэффекта (принтеры Epson), в пузырьковых головках капля выстреливается за счет давления пузырька пара, возникающего при нагревании чернил (принтеры Canon, Hewlett-Packard и Lexmark). В пузырьковых печатных механизмах сопла печатной головки изнашиваются быстрее, поэтому головка совмещена с картриджем и меняется на новую вместе с опустевшим баллончиком чернил (стоимость картриджа с головкой 25-45 долларов). Пьезоэлектрические головки обычно несменные, меняются только баллончики с чернилами ($10-20), хотя головка ($50-100) тоже считается расходным материалом и иногда выходит из строя. (Подробности).

Разрешение

Разрешение характеризует величину самых мелких деталей изображения, передаваемых при печати без искажений. Измеряется обычно в dpi (dot per inch) - числе наносимых отдельных точек красителя на дюйм бумаги. Необходимо понимать, что разрешение принтера соответствует разрешению изображения только для черно-белых изображений, то есть только черно-белая картинка с разрешением 300 dpi будет напечатана на принтере с разрешением 300 dpi без искажений. Для полутоновых или цветных картинок цвета и оттенки при печати создаются за счет растрирования (Dithering). При этом для грубой оценки можно считать, что полутоновое и цветное разрешение будет равно указанному для принтера двухцветному, деленному на 8 (т. е. фотографию, сканированную с разрешением 150 dpi, в масштабе 1:1 следует печатать на струйном принтере с разрешением 1440 dpi, иначе мелкие детали изображения потеряются). В связи с этим важно подчеркнуть различные подходы двух ведущих производителей струйных принтеров Epson и Hewlett-Packard к улучшению своих принтеров. Если Epson непрерывно повышает их разрешение, которое в настоящее время составляет 1440 x 720 dpi в большинстве моделей, то Hewlett-Packard повышает качество печати своих принтеров за счет уменьшения объема капель чернил, управления диаметром капли и печати в несколько слоев, в то время как разрешение принтеров уже несколько лет не повышается и составляет 600 x 600 dpi для черно-белой и 300 x 300 dpi для цветной печати. На темных и насыщенных участках изображения обе методики дают примерно одинаковый результат, однако на светлых участках и плавных цветовых переходах малое разрешение дает о себе знать и на изображении становится виден растровый рисунок. Необходимо отметить, что другие компании, использующие пузырьковую технологию печати, такие как Lexmark и Canon, достигли на сегодняшний день разрешения 1200 x 1200 dpi.

Количество цветов

В черно-белых принтерах, которые уже практически не выпускаются, печатная головка (и картридж к ней) была одна (примеры: Epson Stylus 200 и 1000, HP DeskJet 520). В так называемых трехцветных принтерах, или принтерах с возможностью цветной печати, можно установить только один картридж либо с черными чернилами, либо с тремя чернилами CMY (Cyan, Magenta, Yellow - голубой, малиновый, желтый). Черный цвет при использовании такого картриджа получается смешением этих цветов и в реальности выглядит грязно-коричневым. Такие принтеры пригодны для эпизодической печати простейшей иллюстративной графики (примеры: HP DeskJet 400 и 600C, Lexmark 1020). В четырехцветных принтерах реализуется модель печати CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black) и применяются либо четыре отдельных картриджа, либо два: черный и цветной. Большинство современных струйных принтеров именно четырехцветные. Сегодня наиболее качественная печать цветных растровых изображений получается при использовании не четырех, а шести цветов. Шестицветные модели струйных принтеров есть в арсенале всех ведущих производителей этих устройств.

Интерфейс

До недавнего времени основным интерфейсом для подключения принтеров был параллельный порт с различными его расширениями: EPP, Bi-Directional и т. п. С активным внедрением шины USB появляется все больше устройств с этим интерфейсом. Существуют модели, поддерживающие печать через ИК-порт . Наиболее мощные и дорогие сетевые модели позволяют подключаться непосредственно к сети Ethernet.

Удобство работы и дополнительные возможности

Сюда можно отнести наличие автоматической подачи бумаги; большой и удобный приемный лоток; возможность печати на бумаге различной плотности, конвертах, наклейках, прозрачных пленках и длинных рулонах бумаги; удобные органы управления принтером; наличие цветовых профилей и средств цветокалибровки принтера. В качестве дополнительной функции возможно установить вместо картриджа сканирующую головку, что наделяет принтер качествами рулонного сканера начального уровня.

Качество драйверов

В эту категорию входит доступность и функциональные возможности драйверов для различных операционных систем. Для цветной печати очень важным является качество выполнения операции цветоделения, неудачная реализация которой способна испортить качество печати принтера с хорошими аппаратными характеристиками.

Стоимость эксплуатации

Как известно, многие струйные принтеры продаются по своей себестоимости или даже ниже, а основной доход производитель получает от продажи расходных материалов. Стоимость недорогих принтеров равна стоимости 3-5 картриджей к ним. Одним из способов снижения себестоимости черно-белой печати является заправка картриджей и их повторное использование. Такая возможность существует практически для всех принтеров, хотя некоторые фирмы-производители принтеров крайне негативно относятся к идее заправки их картриджей и даже отказываются от выданной гарантии в случае выхода принтера из строя из-за использования нефирменых расходных материалов. Можно ли заправлять тот или иной картридж, обычно указано в руководстве к принтеру. Заправке лучше всего поддаются картриджи от пузырьковых принтеров, в то время как для принтеров с несменной головкой эксперименты по заправке представляются слишком рискованными. Для заправки лучше применять расходные материалы известных производителей (BASF, Fullmark), предназначенные именно для этой модели картриджа (например, попытка заправить картридж HP DeskJet 600 чернилами от HP DeskJet 400 может привести к тому, что чернила, имея разное поверхностное натяжение, просто не смогут оторваться от печатной головки, собираясь под ней в большую каплю. В случае неправильной заправки картридж может протечь внутрь принтера и привести к замыканию и выходу принтера из строя. Заправлять картридж стоит не позднее суток с момента его исчерпания, иначе остатки чернил в соплах засыхают, и картридж выходит из строя. При перезаправке себестоимость черно-белой печати снижается в 3-5 раз при небольшом ухудшении качества печати (чернила для заправки обычно обладают худшей водостойкостью, чем оригинальные). Без серьезного ухудшения качества печати картридж способен выдержать 2-3 перезаправки. Цветные картриджи заправлять не имеет смысла из-за обычно невысоких объемов цветной печати, существенно худшего качества чернил и более высокой цены заправочного комплекта.

Ресурс принтера

Различные модели принтеров обладают разным ресурсом, то есть временем непрерывной эксплуатации. Для недорогих принтеров для дома и офиса он обычно не превышает 1000 страниц в месяц, для сетевых принтеров этот показатель превышает десятки тысяч страниц. Печать большего количества листов приводит к преждевременному износу принтера и выходу его из строя.

4.3 Лазерные и светодиодные принтеры

В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображения. Этот процесс, в частности, включает в себя создание рельефа электростатического потенциала в слое полупроводника с его последующей визуализацией. Собственно визуализация осуществляется с помощью частиц сухого порошка - тонера, наносимого на бумагу. Наиболее важными элементами лазерного принтера являются фотопроводящий цилиндр (печатающий барабан), полупроводниковый лазер и прецизионная оптико-механическая система, перемещающая луч.

На рынке лазерных принтеров можно выделить печатающие устройства малого быстродействия (скорость вывода 4 - 6 страниц в минуту), принтеры среднего быстродействия (7 - 11 страниц в минуту) и принтеры коллективного использования, так называемые сетевые принтеры (более 12 страниц в минуту), которые имеют большой ресурс печати и могут подключаться непосредственно к сети Ethernet. Для лазерных принтеров, работающих с бумагой формата А4, стандартом де-факто становится разрешающая способность 600-1200 dpi (точек на дюйм). Принтеры, способные работать с бумагой формата А3, как правило, имеют разрешающую способность 1200 dpi и выше, а также невысокую скорость вывода - 3-4 страницы в минуту. К наиболее важным функциональным возможностям принтеров относятся такие, как поддержка технологии повышения разрешающей способности, наличие масштабируемых шрифтов (PostScript, TrueType), объем оперативной памяти и т. п.

Кроме лазерных принтеров существуют и так называемые LED-принтеры (Light Emitting Diode), которые получили свое название благодаря замене полупроводникового лазера в них <гребенкой> мельчайших светодиодов. Разумеется, в данном случае не требуется сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз, что позволяет реализовывать более дешевые решения. В области светодиодных принтеров специализируется компания OKI.

Принтеры с термопереносом восковой мастики

Принцип работы принтера с термопереносом восковой мастики (thermal wax transfer) состоит в том, что термопластичное красящее вещество, нанесенное на тонкую подложку, попадает на бумагу именно в том месте, где нагревательными элементами (аналогами сопел и игл) печатающей головки обеспечивается должная температура. Основными составными частями печатающей головки термопринтера являются несколько крошечных нагревательных элементов, которые расположены примерно так же, как расположены иглы в обычном матричном ударном принтере: друг над другом в два ряда. Как у ударных матричных и струйных принтеров, печатающая головка термопринтера позиционируется только в горизонтальном направлении, а подача бумаги осуществляется в вертикальном (последовательные принтеры). Поскольку между печатающей головкой и бумагой механический контакт отсутствует, термопринтеры относятся к классу безударных устройств.

Принтеры с термосублимацией красителя

Принтеры с термосублимацией (Dye Sublimation) используют технологию, наиболее близкую к технологии термопереноса, только элементы печатающей головки нагреваются в данном случае уже до более высокой температуры. При сублимации переход вещества из твердого состояния в газообразное происходит, минуя стадию жидкости. Таким образом, порция красителя сублимирует с подложки и осаждается на бумаге или ином носителе. Комбинацией цветов красителей можно подобрать практически любую цветовую палитру. Данная технология используется только для цветной печати , а реализующие ее устройства имеют очень хорошие технические характеристики и стоят довольно дорого. К их основным преимуществам относятся практически фотографическое качество получаемого изображения и широкая гамма оттенков цветов без использования растрирования.

Принтеры с изменением фазы красителя

В основе работы устройств с изменением фазы красителя, или с твердым красителем (Phase Change Ink-Jet, или Solid Ink-Jet) лежит следующий принцип. Восковые стерженьки для каждого первичного цвета красителя постепенно расплавляются специальным нагревательным элементом и попадают в отдельные резервуары. Расплавленные красители подаются оттуда специальным насосом в печатающую головку, работающую обычно на основе пьезоэффекта. Капли воскообразного красителя на бумаге застывают практически мгновенно, но обеспечивают необходимое с ней сцепление. В отличие от обычной струйной технологии в данном случае не происходит ни просачивания, ни растекания, ни смешения красителей. Именно поэтому принтеры, использующие технологию с изменением фазы красителя, работают с любой бумагой. Качество цветов получается безупречным, к тому же допустима и двусторонняя печать.

4.4 Плоттеры

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.

Для формирования изображения в современных плоттерах используются те же технологии (струйная, лазерная) что и в принтерах.

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.).



5. Сканеры

5.1 Принцип работы сканера

Сканером называется устройство для ввода в компьютер изображений, нанесенных на прозрачной или непрозрачной плоской поверхности. Они позволяют вводить в компьютер изображения текстов, рисунков, слайдов, фотографий, чертежей и другой графической информации. В большинстве устройств для преобразования изображения в цифровую форму применяются матрица или линейка светочувствительных элементов на основе ПЗС - приборов с зарядовой связью (CCD - Charge-Coupled Device).

По способу перемещения считывающей головки и носителя изображения друг относительно друга сканеры подразделяются на ручные (Handheld), рулонные (Sheet-Feed), планшетные (Flatbed), а также проекционные.

Основным отличием планшетных сканеров является то, что их сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя, а изображение при помощи системы призм или зеркал проецируется на линейку ПЗС. Разрешение планшетных сканеров, как правило, определяется числом чувствительных элементов в линейке ПЗС, причем если ширина сканируемой области меньше ширины линейки, то используется только часть фотоэлементов.

Работа рулонных сканеров чем-то напоминает работу факса. Сканирование документов осуществляется при протягивании их через такое устройство. У проекционных сканеров, которые больше всего напоминают своеобразный проекционный аппарат, перемещается только сканирующее устройство. Разновидностью проекционных сканеров являются слайд-сканеры, предназначенные для сканирования фотопленок. В области высококачественной полиграфии используются барабаные сканеры, в которых в качестве светочувствительного элемента используется фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

Принцип работы однопроходного планшетного сканера состоит в том, что вдоль сканируемого изображения, расположенного на прозрачном неподвижном стекле, движется сканирующая каретка с источником света. Отраженный свет через оптическую систему сканера (состоящую из объектива и зеркал или призмы) попадает на три расположенных параллельно друг другу фоточувствительных полупроводниковых элемента на основе ПЗС, каждый из которых принимает информацию о RGB-компонентах цвета. В трехпроходных сканерах используется всего одна линейка ПЗС и лампы разных цветов или соответствующие светофильтры.

В основу работы ПЗС положена зависимость проводимости p-n-перехода обыкновенного полупроводникового диода от степени его освещенности. На p-n-переходе создается заряд, который рассасывается со скоростью, зависящей от освещенности. Чем выше скорость рассасывания, тем больший ток проходит через диод. Каждая строка сканирования изображения соответствует определенным значениям напряжения на ПЗС. Затем следует обработка аналогового сигнала с целью коррекции цветопередачи, после чего он поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Затем цифровая информация передается в ПК по используемому сканером интерфейсу. Операционная система Windows 95/98/NT и прикладные программы взаимодействуют со сканером через программный интерфейс TWAIN.

Для сканирования прозрачных изображений, например слайдов, в планшетных сканерах применяются слайд-модули, в которых поверх сканируемого изображения параллельно движению ПЗС-линейки перемещается дополнительная лампа.



5.2 Основные параметры и характеристики сканеров

Существует множество параметров сканера, непосредственно зависящих от его целевого назначения.

Разрешение

Разрешение характеризует величину самых мелких деталей изображения, передаваемых при сканировании без искажений. Измеряется обычно в dpi - числе отдельно видимых точек на дюйм изображения (dot per inch). Существует несколько видов разрешения, указываемого производителем сканеров.

Оптическое разрешение определяется плотностью элементов в ПЗС-линейке и равно количеству элементов ПЗС-линейки, деленному на ее ширину. Оно является самым важным парамером сканера, определяющим детальность получаемых с его помощью изображений. В силу этого не всегда приводится в рекламной информации производителем или продавцом сканера, стремящимся завысить его реальные характеристики. В массовых моделях сканеров обычно оно бывает равно 100 или 200 для ручных и рулонных сканеров и 300, 600 или 1200 dpi для планшетных сканеров. Сканирование всегда следует выполнять с разрешением, кратным оптическому, при этом интерполяционные искажения будут минимальны. Если же, например, на сканере с 300 dpi надо отсканировать изображение с 200 dpi, то оптимальнее будет выполнить сканирование с 300 dpi, а затем программным путем в пакете обработки (Adobe Photoshop, Paint Shop Pro, Ulead Photo Impact, Thumbs Plus и т. п.) понизить разрешение до 200 dpi.

Механическое разрешение определяет точность позиционирования каретки с ПЗС-линейкой при перемещении вдоль изображения. Механическое разрешение обычно в 2 раза больше оптического, что дает повод изготовителю сканера вводить в заблуждение покупателя тем, что сканер имеет <оптическое разрешение 300х600 dpi>, хотя без интерполяции на таком сканере можно сканировать только с разрешением 300 dpi.

Интерполяционным называется разрешение, полученное путем 16-кратного программного увеличения изображения. Оно не несет в себе абсолютно никакой дополнительной информации об изображении по сравнению с реальным разрешением, причем в специализированных пакетах операция масштабирования и интерполяции выполняется зачастую качественнее, чем драйвером сканера. Указанное на коробке планшетного сканера значение интерполяционного разрешения в 4800 dpi может ввести в заблуждение покупателя, так как реальное оптическое разрешение устройства может быть всего 300 dpi.

Глубина цвета, или разрядность

Глубина цвета, или разрядность, характеризует количество бит, применяемых для хранения информации о цвете каждого пиксела. Черно-белые сканеры имеют один разряд, монохромные, как правило, 8 разрядов, а цветные сканеры, как минимум, 24 разряда (по 8 бит на хранение каждой из RGB-компонент цвета пиксела). Более совершенные сканеры могут иметь разрядность 30 или 36 (по 10 или 12 бит на каждый канал). При этом их внутренняя разрядность может быть выше внешней: <лишние> разряды используются для выполнения цветовой коррекции изображения до передачи в компьютер, хотя такая практика в основном характерна для дешевых моделей. Профессиональные и полупрофессиональные сканеры имеют и внешнюю разрядность 30 или 36 бит (а некоторые модели стоимостью свыше $10000 - и до 48 бит).

Диапазон оптических плотностей

Диапазон оптических плотностей - это динамический диапазон сканера, который во многом определяется его разрядностью. Он характеризует возможность сканера правильно передавать изображения с большим или с очень маленьким разбросом яркости (возможность отсканировать <фото черной кошки в темной комнате>). Вычисляется как десятичный логарифм от отношения интенсивности падающего на оригинал света к интенсивности отраженного света, и измеряется в D: 0,0 D соответствует идеально белому цвету, 4,0 D - идеально черному. У сканера этот диапазон зависит от разрядности: у 36-битного сканера он не превышает 3,6 D, у 30-битного - 3,0 D. Сканируемые изображения обычно обладают диапазоном до 2,5 D для фотографий и 3,5 D для слайдов. Дешевые 24-битные планшетные сканеры имеют динамический диапазон 1,8 - 2,3 D, хорошие 36-битные - до 3,1-3,4 D. Производители недорогих сканеров обычно не указывают динамический диапазон своих изделий.

Размер области сканирования

Для бытовах планшетных сканеров наиболее распространены форматы A4 и (существенно реже) A3, для рулонных сканеров - A4, а для ручных сканеров область сканирования составляет обычно полосу шириной 11 см.

Интерфейс

Для подключения сканеров в настоящее время применяют следующие интерфейсы.

Собственный (Proprietary) интерфейс разработчика сканера, применявшийся в ранних моделях планшетных и ручных сканеров. Как правило, представлял собой специализированную плату на шине ISA , для работы которой требовался драйвер. После прекращения выпуска таких сканеров прекращался и выпуск новых драйверов для них, что делало невозможным использовать выпущенный в эпоху Windows 3.1 сканер под Windows NT, OS/2 или Linux.

С параллельным портом EPP (LPT, или ECP) выпускаются самые младшие модели в семействах планшетных сканеров различных производителей. Сканеры с таким интерфейсом имеют, как правило, посредственные характеристики и рассчитаны на выполнение несложных работ наподобие сканирования небольших фотографий или нескольких страниц текста. Использование параллельного порта совместно с принтером и дополнительными устройствами (например, Iomega Zip часто приводит к трудноразрешимым аппаратным конфликтам и несовместимости.

Сканеры с интерфейсом PCMCIA встречаются редко. Для владельцев ноутбуков предпочтительнее использовать сканеры с интерфейсом SCSI , подключая их посредством SCSI-адаптера в конструктиве PCMCIA, или в крайнем случае сканеры с LPT-интерфейсом.

Интерфейс SCSI является стандартом для подключения высококачественных и высокопроизводительных устройств, обеспечивает межплатформенную совместимость сканера и его малую зависимость от смены операционной системы. К SCSI-сканерам обычно прилагается SCSI-плата на шине ISA, хотя такой сканер можно подключать и к полнофункциональным SCSI-контроллерам на шине PCI (рекомендуются платы производства Adaptec, хотя устройства от Symbios Logic, BusLogic и других производителей также показывают неплохую совместимость). Большинство 30- и 36-разрядных сканеров с разрешением 600 dpi и выше выпускаются с этим интерфейсом.

Интерфейс USB - это новый интерфейс для подключения сканеров, активно рекомендуемый спецификациями PC98 и PC99, однако пропускная способность USB недостаточно велика для подключения высокопроизводительных сканеров.

Качество драйвера

Все современные сканеры обмениваются данными с прикладными программами под Windows 95/98 и Windows NT при помощи программного интерфейса TWAIN, однако предоставляемый драйвером набор функций может быть разным, его обязательно следует уточнить при выборе сканера. Среди них наиболее важны:

возможность предварительного просмотра изображения с выбором области сканирования и количества цветов;

возможность регулировки яркости, контраста, и нелинейной цветовой коррекции (обычно задаваемой в виде кривых);

возможность подавления муара при сканировании изображений с печатным растром;

возможность простейших преобразований изображения (инверсия, поворот и т. п.);

возможность сетевого сканирования;

возможность режимов автоматической коррекции контраста и цветопередачи;

возможность работы сканера (в сочетании с принтером) в режиме копира;

возможности по цветокалибровке как сканера, так и всей системы;

возможности по пакетному сканированию;

возможности тонкой настройки фильтров и параметров цветокоррекции.

Количество и качество прилагаемого к сканеру ПО

Традиционно в комплекте со сканерами поставляются ПО обработки изображений (Adobe PhotoDeluxe или Photoshop LE, ULead Photo Impact и др.) и программа оптического распознавания текста (OCR - Optical Character Recognition). В комплект ПО обычно входят две таких программы: англоязычная (Xerox TextBridge или Caere OmniPage Pro) и предназначенная для распознавания русских текстов программа OCR отечественной разработки, обычно - одна из версий FineReader производства ABBY Software.

В настоящее время высококачественные профессиональные и полупрофессиональные планшетные сканеры производят компании Agfa, Linotype-Hell, Microtek (ряд моделей известны под OEM-логотипом NeuHouse), Umax; рассчитанную на массового пользователя технику выпускают компании Artec, Epson Genius, Hewlett-Packard, Mustek, Plustek, Primax и другие компании. Многие из этих компаний производят также слайд-сканеры. Более узкоспециализированные изделия, такие как барабанные сканеры или сканеры для обработки широкоформатных чертежей, стоят десятки и сотни тысяч долларов и выпускаются ограниченным кругом компаний.

6. Цифровые камеры

Рынок цифровых камер развивается стремительными темпами. Эти устройства позволяют оперативно и без использования дорогостоящих, длительных и вредных для здоровья химических процессов получать в цифровой форме качественные фотографии. Цифровые камеры существовали и раньше, однако областью их применения были профессиональные репортажные и студийные съемки, стоимость такой камеры превышала 5-10 тысяч долларов. Только в последнее время появились недорогие (от $150 до $1500), компактные и простые в обращении устройства, позволяющие получать полноцветные изображения с разрешением от 320 x 200 до 1600 x 1280.

Принцип работы цифровой камеры аналогичен принципу работы фотоаппарата: оптическая система проецирует уменьшенное изображение на матрицу из светочувствительных элементов ПЗС (CCD) или КМОП (CMOS). Далее оцифрованное изображение сжимается в формат JPEG, FlashPix или аналогичный им и затем записывается в память камеры, емкостью которой и определяется количество снимков. Для передачи в ПК записанного в памяти камеры изображения могут использоваться различные носители и интерфейсы.

Цифровые камеры

Основные параметры и характеристики цифровых камер

Потребительские качества цифровой камеры определяются ее основными параметрами, такими как разрешение, тип используемого светочувствительного элемента, способ хранения изображения и т. п.

Разрешение

Разрешение определяет величину захватываемого камерой изображения в пикселах. Для камер низкого и среднего разрешения эта характеристика может составлять 320 x 200, 640 x 480, 768 x 576, 800 x 600 и 1024 x 768 пикселов. Камеры высокого разрешения (1280 x 960, 1280 x 1024 и больше) называют также мегапиксельными (Mega-pixel), поскольку число точек формируемого ими изображения превышает 1 млн. Сфера применения камер низкого и среднего разрешения изготовление любительских фотографий для показа на экране ПК и размещения в Интернете; мегапиксельные камеры позволяют получать изображение, вполне пригодное для распечатки в формате фотографии 10 x 15 или большем на фотопринтере, а также для публикации в печатных изданиях.

Тип используемого светочувствительного элемента

В настоящее время используются светочувствительные элементы двух типов: матрицы на основе приборов с зарядовой связъю - ПЗС (CCD - Charge-Coupled Device) или КМОП-полупроводников (CMOS - Complementary Metal-Oxide Semiconductor). КМОП-матрицы являются более дешевыми в производстве, но дают изображение существенно худшего качества.

Способ хранения изображения

Как уже сказано в разделе, посвященном видеоадаптерам , полноцветное изображение с высоким разрешением требует для своего хранения большой объем памяти. Например, для хранения изображения 1280 x 1024 пикселей в 24-битном цвете требуется свыше 3,9 Мбайт памяти. Для экономии памяти при хранении изображений в камере они сжимаются по алгоритму JPEG, который допускает потерю мелких деталей в изображении. От используемой степени сжатия и качества реализации алгоритма сильно зависит качество получаемого изображения.

Емкость и тип используемой для хранения снимков памяти

Несмотря на использование сжатия, изображения все равно занимают очень много места. Так, кадр размером 1280 x 1024 пикселей даже после сжатия требует свыше 600 Кбайт. Емкость памяти и тип используемого носителя информации определяет количество кадров (в разных моделях от 2 до 100), которое способна снять камера без перезарядки носителя информации. Распространены следующие носители информации:

дискета на 1,44 Мбайт (камеры семейства Sony Mavica), достоинства которой - приемлемая стоимость и абсолютная совместимость с любым ПК, недостатки - малая емкость и недостаточная скорость работы;

модули флэш-памяти в формате Miniature Card. Имеют емкость до 64 Мбайт, используют для записи файлов собственную файловую систему FTL, для связи с ПК применяют адаптер для USB или PCMCIA Type II. Формат разработан и активно продвигается корпорацией Intel, модули памяти имеют умеренную стоимость;

модули флэш-памяти в формате CompactFlash. Имеют емкость до 32 Мбайт, совместимы с ATA-диском и файловой системой MS-DOS. Для связи с ПК используют адаптер PCMCIA Type II. Формат разработан компанией SanDisk, известным производителем флэш-дисков SSD (Solid State Disk). Модули в этом формате на сегодняшний день самые дорогие;

модули флэш-памяти в формате SmartMedia или SSFDC (Solid State Disk Floppy Disk Card). Имеют емкость до 16 Мбайт, совместимы с ATA-диском и файловой системой MS-DOS. Для связи с ПК используют адаптер на основе типоразмера 3,5-дюймовой дискеты, с которым можно работать в любом дисководе, а также адаптер PCMCIA Type II. Формат разработан компанией Toshiba. Он обещает стать самым недорогим и удобным форматом переноса данных;

сверхминиатюрные дисковые накопители. Компания IBM выпустила 340 Мбайт жесткий диск Microdrive в конструктиве CompactFlash размером 43 x 37 5 мм, компания Iomega - 40 Мбайт накопитель Click! со сменными дисками.

Интерфейс для связи с компьютером

Для этих целей могут использоваться COM и LPT-порты , шина USB, адаптер PCMCIA, а также адаптеры для сменных носителей информации.

Время между кадрами

Этот параметр может меняться от долей секунды до десятков секунд и даже минут из-за того, что за время между кадрами камера должна успеть вернуть светочувствительный элемент в рабочее состояние, а также сжать и записать в память предыдущий кадр.

Качество оптики и конструкции

Некоторые дешевые камеры по качеству оптической системы аналогичны обыкновенным фотоаппаратам-<мыльницам>; мегапиксельные камеры создаются на основе высококачественных зеркальных фотоаппаратов (Nikon, Kodak, Olympus и некоторых других).

Большинство производителей сканеров одновременно занялось и производством цифровых камер (AGFA, Epson, Hewlett-Packard, Mustek, к ним же присоединились известные производители фото- и видеокамер (Kodak, Minolta, Olympus, Pentax, Polaroid, Sony, а также другие электронные компании (Casio, Samsung, Toshiba.

Классификация современных средств оргтехники

Описание современных средств оргтехники. Деление по области предназначения:

Коммуникационные (телефон (проводной, сотовый), факс, электронная почта);

Электронные (персональный компьютер);

Печатающие (печатная машинка, принтер);

Множительные (копировальный аппарат, сканер)

Презентационные (overhead, multi-media проектор)

Многофункциональные устройства(сканер-принтер-копир, сканер-факс-копир в одной упаковке).



7. Средства коммуникации - телефоны

Телефоны делятся по своему расположению - на стационарные и носимые, по системе связи - на проводные и радиотелефоны. Проводные телефоны могут комплектоваться носимой трубкой радиотелефона для свободного перемещения в границах здания.

Проводные телефоны являются основным средством связи в рамках офиса. Они подключаются к АТС с помощью кабеля. АТС бывают аналоговые (релейного типа, старого образца) и цифровые. Последние предоставляют абоненту значительно больше услуг. Если на первых возможен только импульсный набор номера (цифра номера передается от телефона к станции длительностью сигнала (импульса)), то на цифровых АТС возможен также и тональный набор (цифра номера передается тоном сигнала), что повышает скорость соединения.

При небольшой загруженности офисных линий возможна установка мини-АТС в рамках офиса или фирмы. В этом случае требуется несколько входящих кабелей от АТС, которые подсоединяются к мини-АТС и уже она распределяет звонки по свободным каналам. Мини-АТС также бывают аналоговые и цифровые. Если первая требует постоянного присутствия секретаря, то вторые чаще всего программируемые. В них коммутация выполняется либо любым из участников внутренней сети, либо по тоновому набору вызывающего.

Мобильная связь - это любая радиосвязь, позволяющая абоненту пользоваться ею без привязки к конкретному месту: сотовая, транковая (или транкинговая), пейджинговая, радиотелефоны, радиоудлинители, рации и т.д. Сотовая связь - разновидность мобильной связи, организованная по принципу сот или ячеек (cells), путём размещения базовых станций (БС) (Base Transceiver Station), которые покрывают локальную территорию. Совокупность локальных территорий составляет зону обслуживания (ЗО) Оператора. Уровень сигнала в конкретном месте зависит от близости к БС, рельефа местности, застройки, индустриальных помех и других факторов. Сигнал с БС передаётся на коммутатор и обрабатывается им.

Стандарты сотовой связи

Стандарт сотовой связи - это система технических параметров и соглашений для обеспечения функционирования системы сотовой связи. В России приняты 4 стандарта сотовой связи.

Рис. 7.1

NMT-450i (Nordic Mobile Telephone) - старый аналоговый стандарт. Все российские NMT-Операторы образуют сеть СоТел (сотовый телефон России). Бытует мнение, что качество NMT-связи плохое. Это не так. Качество связи - это понятие комплексное: зона покрытия, чувствительность, лёгкость дозвона, качество звука, устойчивость соединения и т.д., поэтому качество связи надо рассматривать по отдельным параметрам. Все эти параметры у NMT-450i не хуже (как минимум), чем у цифровых стандартов. Иногда ругают NMT-звук, но он не плохой, он просто другой. Но сам звук более естественный, "живой" и насыщенный по сравнению с цифровыми стандартами, нет цифрового "бульканья", "кваканья" и провалов при неправильной оцифровке звука. Если при плохой аналоговой связи как-то можно понять собеседника, даже сквозь треск и шум, а вот при плохой цифровой связи, при выпадении фреймов и неправильной оцифровке звука иногда понять нельзя ничего. NMT-связь устойчивая, разрывает редко, а в смысле площади покрытия стандарту NMT-450i вообще нет равных. Если нужна связь из удаленных мест, то это то, что надо, особенно с мощными телефонами, поэтому этот стандарт еще долго будет жить на необъятных просторах России, с постепенным переходом NMT-Операторов на стандарт GSM-450. К недостаткам стандарта NMT можно отнести "привязку" телефона к Оператору, маленький выбор телефонов, большой их размер, завышенные цены на них.

D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service) - цифровой стандарт. Довольно популярен в России, так же, как и его аналоговый вариант AMPS.

GSM (Global System for Mobile communications) - современный цифровой стандарт (основной во многих странах). В этом стандарте телефонный номер и вся другая информация об абоненте записана в SIM-карте (Subscriber Identity Module), которая выдаётся абоненту при заключении контракта и может вставляться в любой аппарат GSM нужного диапазона, что делает независимым сам аппарат от Оператора. Стандарт GSM подразделяется на GSM-450/900/1800/1900 в зависимости от рабочей частоты.

Качество GSM-связи вообще хорошее. Малая избыточность в алгоритмах сжатия GSM-звука приводит к плохой помехозащищённости GSM - при помехах, даже небольших, правильная оцифровка звука нарушается.

CDMA (Code Division Multiple Access - множественный доступ с кодовым разделением) - современный цифровой стандарт, по многим техническим характеристикам превосходящий GSM.

На пути от передатчика к приёмнику к сигналу добавятся помехи и сигналы других передатчиков. Принятый и демодулированный сигнал перемножим с точной копией шумоподобного сигнала, который использовался для модуляции (здесь необходима очень высокая степень синхронизации приёмника и передатчика) и получим узкополосную составляющую с высокой энергией на единицу частоты - переданный поток данных. Так как помехи и сигналы от других передатчиков не совпадают с использованным шумоподобным сигналом, то после перемножения они ещё больше расползутся по спектру и их энергия на единицу частоты уменьшится. Таким образом, используя разные псевдослучайные последовательности (коды) можно организовать несколько независимых каналов передачи данных в одной и той же полосе частот.

Одной из приятных особенностей CDMA сетей является возможность "мягкого" перехода от одной базовой станции (БС) к другой (soft handoff). При этом, возможна ситуация когда одного абонента "ведут" сразу несколько БС. Абонент просто не заметит, что его "передали" другой БС. Естественно, чтобы такое стало возможным, необходима прецизионная синхронизация БС. В коммерческих системах это достигается использованием сигналов времени от GPS (Global Positioning System) американской спутниковой системы определения координат.

CDMA это практически полностью цифровой стандарт. Обычно все преобразования информационного сигнала происходят в цифровой форме, и только радиочасть аппарата является аналоговой, причём гораздо более простой, чем для других групп стандартов. Это позволяет практически весь телефон выполнить в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции, тем самым значительно снизив стоимость телефона.

В России стандарт CDMA почему-то сертифицирован только как "фиксированный", хотя все абоненты пользуются им, естественно, как мобильным. Мнение о качестве связи CDMA - прекрасный насыщенный звук, устойчивая связь. Недостатки: пока ещё дорогие телефоны, ограниченная зона покрытия. Недавно китайская фирма ZTE под чутким руководством лидера CDMA-технологий фирмы Qualcomm выпустила первый в мире CDMA-телефон с SIM-картой (!). Это маленькая незамеченная революция, возможно, положила начало превращению стандарта CDMA из "привязанного" в "отвязанный". Если CDMA действительно избавится от "привязанности", то, учитывая технические преимущества этого стандарта, он станет ещё более привлекательным. Тем более, что, скорее всего, именно CDMA-технология будет использоваться в мире в сетях связи третьего поколения.

В России у CDMA тяжелая судьба в силу его нескольких особенностей

Первая - вытекает из основной особенности CDMA - у каждого абонента свой код, который не может быть использован другими, независимо от того, разговаривает ли абонент, находится в режиме ожидания звонка или вообще выключил телефон. Поэтому, повременная оплата вообще не имеет смысла. Даже в российских условиях это прямая конкуренция проводным линиям связи, не говоря уже о сотовых операторах. Вот и одна из причин по которым CDMA нежелателен для нашего государства и его монополий.

Вторая - высокий уровень конфиденциальности CDMA. Подслушать из эфира разговор можно, но стоимость и сложность оборудования способного на такое значительно выше чем для других стандартов. Причем дело усугубляется тем, что при незначительном удалении от БС мощность излучаемая телефоном крайне низка, поэтому подслушивающий должен находится в непосредственной близости от объекта наблюдения, а при значительном удалении от БС вообще не понятно через какую БС работает телефон. И последний удар по спецслужбам - БС могут не пользоваться проводными каналами связи для передачи сигнала от одной БС к другой, а передавать трафик по эфиру. Всё это тоже сильно не нравится государству.

И третья причина, вернее, повод для запрета CDMA - для синхронизации БС используются сигналы GPS, которую так не любит наше правительство. Шпионы ведь кругом... А без GPS возникают проблемы с мобильностью - чтобы обеспечить "soft handoff" нужна синхронность БС.

Прямые и кривые номера

Номера сотовых телефонов могут быть прямыми и кривыми. Прямые - это обычные городские номера, кривые (или федеральные) - набирать через коды 901, 902, 903 или другие. На кривой номер позвонить иногда проблематично, так как многие таксофоны не имеют тонового режима, который необходим для звонков через службу дозвона (СД).

Преимущества прямого номера:

Лёгкость дозвона. Не надо пользоваться "восьмёркой", которая часто бывает занята (а иногда вообще блокирована) или службой дозвона (не всегда есть возможность пользования тональным набором).

Можно звонить с любых телефонов и таксофонов.

Солидно, престижно, легко запомнить.

Преимущества кривого номера:

Более низкая цена.

Хорошо работает АОН.

АОН (Автоматический Определитель Номера)

Точнее в сотовой связи это называется CLIP (Calling Line Identification Presentation). При наличии такой услуги на дисплее мобильного телефона высвечивается номер звонящего Вам абонента. Кроме обычного своего назначения - знать, кто вам звонит, АОН полезен и в целях экономии. Например, в зависимости от определившегося номера, абонент может ответить или не отвечать, а переадресовать звонок, или ответить, уложившись в БП, или перезвонить с городского телефона и т.д. Или для того, чтобы отвечать только на внутрисетевые звонки, так как входящие мобильные звонки того же Оператора бесплатны. Или посмотреть позже список пропущенных звонков, если не было возможности ответить сразу. Операторы гарантируют определение только мобильных телефонов, хотя на самом деле на кривых номерах определяются и большинство городских номеров. На прямых номерах определяются только мобильные (и цифровые) телефоны.

АнтиАОН (CLIR) - позволяет скрыть свой номер от вызываемого абонента. Операторы предоставляют услугу антиАОНа, который скрывает номер только от мобильных АОНов.

Роуминг

Роуминг - это возможность пользования телефоном вне зоны обслуживания Оператора, но в зоне обслуживания другого Оператора, с которыми есть роуминговое соглашение. В GSM роуминг автоматический. Если в данном месте есть несколько роуминг-Операторов, то в зависимости от модели телефона и его настроек выбирается или Оператор с наиболее сильным уровнем сигнала, или по списку предпочтения, или вручную.

SMS

SMS (Short Message Service) - Служба коротких сообщений - очень удобная услуга для сотовых абонентов, позволяющая передавать короткие (до 160 знаков) текстовые сообщения другим абонентам. Эта возможность сделала практически ненужными пейджеры, так как, имея сотовый телефон, можно пользоваться той же услугой, причём за плату, сопоставимую с платой за пейджинговое обслуживание. А если учесть, что с сотовым телефоном вы можете получать сообщения, даже если телефон выключен или недоступен (получите позже); передавать с него сообщения; что сотовая зона обслуживания гораздо больше, чем пейджинговая (плюс роуминг); что некоторых современные телефоны по размеру ненамного превышают пейджеры; что по телефону ещё можно и говорить, то становится понятным, почему популярность пейджеров резко упала. Использование SMS позволяет сотовым абонентам сократить свои расходы, так как отправка сообщений гораздо дешевле, чем минута разговора, а приём сообщений бесплатный (в том числе и в роуминге). Наиболее развит SMS-сервис для стандарта GSM.

Рассмотрим некоторые применения службы SMS.

Электронная почта

Дополнительно к беспроводному доступу в Интернет и мобильной электронной почте, вместе с номером пользователю присваивается адрес электронной почты, как часть предлагаемого сервиса. Электронные письма в этом случае переадресовываются в качестве коротких сообщений на сотовый телефон. Подобная услуга имеет тенденцию к росту ее популярности среди пользователей, там, где Интернет ещё слабо распространён и клиенты не имеют отдельного адреса электронной почты. Пользователи подобного вида услуги увеличивают трафик сообщений SMS на 20%.

Информационный сервис

Дополнения к информационному обслуживанию. Такие услуги поставляются обычно с основным информационным наполнением в виде новостей, информации о погоде и путешествиях, спортивных новостей и, в последнее время, гороскопов, анекдотов и шуток. Подобный род услуг неуклонно увеличивает объем передаваемых сообщений до 10% от общего трафика.

Стандартизированные протоколы типа WAP

Введение стандартизированных протоколов, таких, как набор приложений SIM и Wireless Application Protocol (WAP) вносит свой вклад в увеличение количества сообщений, используя подготовленные стандартные сервисные разработки. Такие протоколы также облегчают пользователям возможность доступа разными способами к сервисам сообщений, устанавливая индивидуальные меню на своих телефонах. По существу, до тех пор, пока не появятся другие способы и сервисы доставки сообщений, вероятен подъем трафика за их счет на 10-15% от общего трафика обмена SMS.

Итак, что это такое - WAP? Так называется протокол, позволяющий выйти в Интернет посредством только мобильного телефона, без участия модема, компьютера и тому подобных устройств. Таким образом WAP объединяет две наиболее быстро растущие и развивающиеся отрасли - сотовую связь и Интернет. Именно поэтому вокруг WAP столько шуму. Кроме того, раньше уже предпринимались попытки создать подобную систему, но все они заканчивались провалом. У WAP же есть все шансы исправить ситуацию.