ВЪВЕДЕНИЕ

Мултифункционалните устройства комбинират принтер, скенер, копир, в

някои факс и четец за карти памет, в една единствена машина. Могат да се

използват като самостоятелно устройство за копиране и отпечатване на

снимки. Друга възможност е устройството да се свърже към компютъра и да

се използват всичките му функции. В съвременните мултифункционални

устройства се използват два начина за свързване с компютъра:

чрез USB порт;

чрез безжична връзка (WiFi)

Някои мултифункционални устройства могат да се свържат към мрежа. Това

позволява ползването му от няколко потребителя.

Мултифункционалните устройства са подходящи за работа както за

дома, така и в офиса. Спестяват необходимостта от място за няколко

устройства. Ако устройството е снабдено с безжичен адаптер това прави

достъпът до него много по-лесен.

Мултифункционалните устройства намират голямо приложение в офиса,

дома и места, на които има нужда от използването на няколко устройства.

Малките габарити и ниската цена ги прави добър избор. Използването на 1

един кабел за захранване и един за връзка с компютъра също го прави много

компактен.

4

ГЛАВА ПЪРВА

ПРИНЦИП НА ДЕЙСТВИЕ И ТЕХНОЛОГИИ НА

ПЕЧАТАЩИТЕ УСТРОЙСТВА.

1. 1. История

Принтерите са компютърни периферни устройства, които служат за

отпечатване на хартия (понякога и на други материали) на документи, които

могат да включват текст и изображения. Повечето принтери се използват

като периферни устройства, прикачени с кабел само към един персонален

компютър. Други принтери, известни като мрежови принтери, работят с

вграден мрежов интерфейс (обикновено безжичен или Ethernet), като

обслужват едновременно много потребители. Много съвременни принтери

могат директно, от цифровия носител (мултимедийна флаш карта, USB

флаш, скенер, цифров фотоапарат  или  камера), без връзка с компютър, да

възпроизвеждат електронни документи.

Процесът е далеч по-стар от персоналния компютър, компютрите като цяло

или дори електрониката. Може да бъдат проследени мастилени следи още по

времето на Йоханес Гутенберг, който пръв отпечатва своята прочута 42-

редова Библия в Майнц, Германия през 1455 г. Действителният механизъм,

който възпроизвежда дадено изображение на хартия се нарича print

engine или принтиращ механизъм. Първият в света принтер, представляващ

механично задвижван апарат, е изобретен от Чарлз Бабидж през 19 век.

1. 2. Класификация, характеристики и технологии

1.2.1. Класификация на печатащите устройства

Принтерите могат да се класифицират по множество начини.

Начини на принтиране – начините, по които документите се възприемат от

принтера при принтирането.

Като стринг от символи – компютърните файлове могат да се разделят

на два вида, двоични и текстови. Текстовете включват само ASCII

5

символи и някои контролни символи като tab, line feed и т.н., но не и

информация за фонта и подобни. Бинарните файлове за сметка на това

съдържат различни от символи от буквите, като цяло цифри, но те

могат да бъдат дори изображения, звукове и други;

Изображение – растерното графично изображение е мрежа от пиксели

оцветени в трите цвята – червен, син, зелен. Цветните картинки

съдържат пиксели дефинирани от три байта по един за всеки цвят.

Черно-белите изображения имат само един единствен бит за всеки

пиксел. Изображенията се характеризират с ширина и височина в

пиксели и с брой битове за пиксел;

Векторно изображение – линии, полигони, странно завъртяни криви и

други, чрез които могат да се реализират изображенията върху хартия.

По начина на реализиране на печата – печатащите устройства могат

да бъдат разделени на две големи групи:

с механичен печат(методите са ударен, пишещ и струен);

с немеханичен печат(с електромагнитно въздействие върху носителя и

с електрическо въздействие върху носителя).

При ударния метод носителя е неподвижен и поставен върху твърда

основа, обикновено валяк както на пишещите машини. Върху него удря

подвижен записващ елемент, който формира шрифта на символа. При удара,

се нанася оцветяващото вещество, обикновено мастило, което се намира в

допълнителна пренасяща среда-мастилена лента поставена между хартиения

носител и записващия елемент.

Качеството на печата се определя от добрия контакт между записващия

елемент и носителя, както и от качеството на оцветителя(тонера) и на самия

носител. Оцветителя трябва да навлиза в капилярната структура на носителя

и да се фиксира на него без да се размазва и цапа.

Като стар класически метод, ударния метод е добре разработен. Той дава

задоволително качество на печата-плътност D = 0.8 до 1.2, но има

сравнително ниска скорост от 10 до 50 удара в секунда.

Пишещият метод изхожда от принципите на ръчното писане-плъзгане

на пишещ елемент(молив, писалка, химикалка) по хартията, при което той

нанася оцветителя. Използва се основно за чертане на графика. Разделителна

6

способност от 2 до 4 линии/мм, скорост 0.5м/сек. Сравнително бавен поради

триенето между пишещия елемент и хартията.

Струйният метод се основава на насочено пръскане на оцветителя

върху хартията при управляемо насочване на струята по “x” и “y”.

Оцветителя може да бъде в твърдо(прахообразно), течно, газообразно и

плазмено състояние. Насочването може да е механично, пневматично,

електромагнитно, електрическо и плазмено, като за електромагнитния метод

и плазмения метод се използват специални мастила(магнитно,

електростатично). Добра разрешаваща способност от 2 до 10 линии/мм и

скорост от 1м/сек. Използва се също за изход на графика.

Към методите с електромагнитно въздействие се използва действието

на светлина или на магнитно поле върху междинен носител, на който се

заснема изходната информация, след което се проявява с помоща на

багрилно вещество-тонер и се пренася и фиксира на първичния хартиен

носител. Тук спадат методите на фотографията, електрофотографията(при

лазерните принтери), електрография(поляризация на диелектрик под

действието на електрическо поле) и магнитография(намагнитване на носител

под въздействието на магнитно поле).

При електрическото въздействие върху носителя се използва химично,

топлинно и искрово въздействие на електрически ток върху специални

носители имащи свойството да провеждат електрически ток.

Елекромеханичният метод се основава на свойството на някои

електромагнитни нанесени на носителя да променят цвета си при

протичането на химична реакция от протичащия ток. След записа носителя

трябва да се изсуши. При този метод е възможна и цветна регистрация с

използване на повече електролити, които се променят в различен цвят.

Електротермичния метод се основава на прегаряне на специална

двуслойна термична хартия. Записа се извършва с елемент-терморезистор.

Той се загрява от токови импулси, които предизвикват изгаряне на лицевия

бял слой. Под него има контрастен черен слой, от което се явява черна точка.

При електроискровия метод хартията се прогаря чрез високоволтова

дъга и се получава отвор с неправилна форма, която прави качеството на

печата не много добро.

7

По начина на формиране на шрифта на символите:

знакопечат-при знакопечата конфигурацията на символа е нанесена на

специален шрифтоносител на конструкцията на всички използвани

символи, които устройството може да печата. Тези носители са най-

различни-лостчета с литери(както при пишещите машини), сферични

глави, цилиндрични глави, маргаритки, ленти, барабани. За

реализиране на печата носителя на конфигурацията трябва да се

позиционира върху желания символ, след което да се нанесе удар за

оцветяване на хартията.

Знакосинтез-при знакосинтеза се използват два метода за формиране

на конфигурацията на символа:

- Синтез от краен брой фрагменти, най-често сегменти, формата, на

които се избира според конфигурацията на символите-фрагментно

формиране;

- Синтез от краен брой точки-мозаечно формиране.

Като качество на печата знакопечатащите превъзхождат

знакосинтезиращите, но с похвата на кратен печат те почти се изравняват.

Знакопечата е по-бърз, но знакосинтеза е по-оперативен и може да се

използва за изход и на графика. Това прави знакосинтеза предпочитан в

съвременните печатащи устройства.

Начина на формиране на печатен ред:

с последователно формиране;

с паралелно-последователно формиране.

При първия начин символите се отпечатват един по един до края на

реда, след което носителя се премества на една стъпка (ред+междуредие) на

следващия ред. При втория начин на реда се отпечатват едновременно

еднаквите символи, наредени на печатащия елемент в една редица от еднакви

знаци, след което той се завърта и идва следващия за печат символ (широк

печат).

Начина на формиране на страницата:

последователни принтери;

последователно-паралелни принтери.

8

При първите страницата се формира ред по ред, а при вторите

паралелно няколко реда. Тези паралелно-последователно печатащи

устройства се използват в банковата сфера, където на документа могат да

печатат паралелно няколко (обикновено два) печатащи елемента на различни

места на документа.

Механичния метод използван за формиране на изображението:

Ударни:

- Маргаритка

- Матричен

- Линеен принтер

Безударни:

- Мастилено-струйни

- Термични

- Лазерни

- LED, LCD

Цветен печат:

Представлява репродукция на изображение или текст в различни

цветове, за разлика от монохромното принтиране, където се използва само

черен цвят върху бял фон. Цветното печатане става в няколко

последователни стъпки.

То започва с разделяне на цветовете, т.е. при започването на

принтирането, принтерът разделя автоматично всички присъстващи цветове

в изображението на трите основни (червен, син, зелен) плюс черен. Всъщност

той определя процентовото им съдържание във всички цветове.

Изображението се фотографира 3 пъти, използвайки филтър за всеки един от

основните цвята и резултата е една мрежа от пиксели оцветени по различен

начин.

Следващата стъпка е да се обърнат цветовете червен, син, зелен в циан,

магента, жълт (фиг. 1.1). Когато при печатането тези цветове се смесят те

оформят репродукцията на оригиналното изображение почти едно към едно.

Измененията се дължат на качеството на мастилото, хартията и на

способността на принтера да възпроизведе даденото изображение.

9

Фиг. 1.1. Цветови модели RGB и CMYK

1.2.2. Характеристики на печатащите устройства

Основните характеристики на принтерите са:

Скорост - колко страници могат да бъдат принтирани за 1 минута.

Войната между фирмите, предлагащи на пазара принтери до такава

степен се е разрастнала, че е необходимо да се създават все по-бързи и

мултифункционални принтиращи устройства. Мастило-струйните

принтират между 2 и 15 страници в минута, монохромните лазерни

между 10 и 18, а цветните от 7 до 12 страници в минута;

Режими на работа;

Резолюция - колко мастилени точки на инч могат да се получат върху

листа. Колкото по-висока е тя, толкова по-добро е качеството на

изображението. Често се оказва, че високата резолюция не е практична,

тъй като за принтирането на една единствена страница е необходимо

много време и мастило. Повечето цветни мастилено-струйни принтери

са с резолюция 2400х1200 точки на инч. Монохромните лазерни

принтери са с максимална резолюция 1200х1200 или 2400х1200;

Качество на изображението - повечето монохромни и цветни лазерни

принтери печатат текстове с много високо качество, те принтират

добре и графики. Мастилено-струйните от своя страна принтират

изображенията с толкова високо качество, че те наподобяват снимки,

особенно ако се използва гланцирана хартия;

10

Поддръжка на цветове- черно-бели, цветни, трицветни, четирицвет-ни,

шестцветни;

Шум при работа;

Перманентност на мастилото;

Капацитет, поддръжка на други операции;

Консумативи - касети, хартия;

Мастило - течност използваща се за рисуване на изображения и писане

на текстовете. То се състои от оцветители , разтворители и добавки.

Най-често цветът му е черен. Голяма част от принтерите използват

течни мастила, но има и такива, които работят с твърди или

прахообразни. Лазерните принтери използват пудра, наречена тонер,

докато ударните принтери използват намастилена лента. Съществуват

принтери, които затоплят мастилото предо то да попадне върху

хартията, но и такива които впръскват мастилото през малки дупчици

върху повърхността на листа. Цените на мастилото са различни в

зависимост от качеството и цветовете му;

Цена за печатана страница - при мастилено-струйните принтери

мастилото е доста скъп консуматив. Цената му варира между 21 и 38

долара за трицветна касета и между 21 и 34 долара за такава с отделен

сепаратор за черно мастило. При лазерните цената за една принтирана

страница възлиза на 2-4 цента, но тези принтери са с отделна касетка за

всеки цвят мастило;

Хартия - тънък или дебел лист, най-често от дърво, а по-рядко и от

животинска кожа(не се използва при принтиращите технологии).

Съществува и начин за печат върху прозрачна хартия, представляваща

тънък филм. Тя бива няколко вида в зависимост от типа на принтера и

нуждите на потребителя. Създаването на едно прецизно изображение

на дигитално изображение изисква гланцирана хартия, а един

документ, за който не е нужна висока точност изисква негланцирана.

Размери на листовете хартия могат да се видят на фиг. 1.2.

11

Фиг. 1.2. Размери на хартия

1.2.3. Технологии на принтиращия механизъм

Технологиите на принтиращия механизъм могат да са:

Кареткови принтери- при тях се използва технология, подобна на

ръчните пишещи машини. Разположени в полукръг рамена, на чиито

върхове са поставени печатащите букви.

Impact Dot- Matrix или матрични принтери- тези принтери съставят

знаците и изображенията от матрица от точки, днес единственото им

предимство е ниската цена, но преди време те бяха най- използваните.

Inkjets или мастиленоструйни- това са най-популярните в днешно

време принтери за домашна употреба. Името показва технологията

на принтиране. Piezoelectric Inkjets или пиезоелектрични мастилено-

струйни принтери. Различават се от мастилено-струйните по това, че

използват специални пръскалки, които са направени от

12

пиезоелектричен кристал, материал, който се огъва, когато се приложи

волтаж върху него. Главното предимство на този тип принтери е по-

дългия живот на главата на принтера.

Лазерни принтери- този тип принтери дължи създаването си на

технологията на копирните машини, от които той е еволюирал.

Първата демонстрация на лазерен принтер е направена от Canon през

1975, като този лазерен принтер е бил базиран на модифицирана

копирна машина. Както самото име на този тип принтери подсказва

става въпрос за лазерна технология, като лазер преминава през

барабана. Основните различия между лазерните принтери са в лъча

светлина и как той е модулиран.

Direct Thermal или директни-термални(топлинни) принтери- за да

принтират изображение тези принтери буквално го овъгляват.

1. 3. Принцип на работа

1.3.1. Маргариткови принтери

Техния механизъм за принтиране използва пластмасово или метално

колело със спици(фиг. 1.3). Накрая на всяка спица има релефно изображение

на символ-буква, номер или пунктуационен знак. Когато някой от тях трябва

да бъде принтиран, контролерът завърта маргаритката, принтиращото чукче

удря символа и той се опира в намастилената лента и се отпечатва върху

хартията. При нов символ, колелото се завърта отново.

Фиг. 1.3. Маргаритка

13

Тези печатащи устройства са доста шумни и бавни и не са подходящи

за принтиране на графики. С появата на лазерните принтери търсенето на

маргаритковите намалява, тъй като се налага печатащия компонент да се

сменя всеки път, когато искаме да сменим стила или шрифта и това прави

промяната на шрифта по средата на един документ доста непрактично.

Маргаритковите принтери са изключително евтини. Те се считат за едни от

най-икономичните модели за генериране на висококачествен печат.

1.3.2. Матрични принтери

LA30- матричен принтер с 30 букви, произведен от Digital Equipment

Corporation. Главата му е била задвижвана от постъпков мотор, но

задвижването на хартията не винаги е било успешно, а и механизмът е бил

прекалено шумен. След този модел се появява LA36, който се радвал на

невероятен успех. За задвижване на главата е бил използван серво

механизъм, който бил много по- сигурен. Следва появата на LA180, LS120,

LA120, LA34 и LA38. През това време Centronics създават паралелния

интерфейс, който се е превърнал в стандарт за повечето матрични принтери

до 1990 г., в която е изобретен USB.

Фиг. 1.4. Матричен принтер

14

Тяхната принтираща глава се движи напред-назад по листа. Чрез

въртящи се цилиндри хартията влиза в принтера, насочва се към метални

сплескващи елементи, наречени валяци, а чрез силата на електромагнит или

соленоид принтиращата глава кара иглите да удрят намастилената лента като

по този начин се образуват точки мастило, от които се формират

изображенията.

Фиг. 1.5. Матричен печат

Има два вида матрични принтери- линеен и сериен. Серийният принтер

формира по един символ в даден момент, точно както при пишещата машина.

Той отпечатва целия символ, преди да се придвижи към следващия.

Линейният принтер отпечатва цяла линия наведнъж и може да му е

необходима повече от една линия, за да формира реда.

1.3.3. Линейни принтери

Тези принтиращи устройства приличат много на маргаритковите, но

вместо колело имат механизъм позволяващ печатането на много символи

едновременно на един ред. Този механизъм използва голям въртящ се

барабан или верига. Докато барабана или веригата се въртят,

електромеханични чукчета удрят листа в него, отразявайки върху хартията

буквите или знаците. Този ударен принтер печата по цял ред наведнъж, като

той може да съдържа различен брой символи. Характеризира се с висока

скорост на принтиране - по-бърз е от маргаритковия и матричния, но

качеството на печат е по-ниско. Може да изпринтира повече от 3000 реда в

15

минута. Недостатъците на този тип принтиращи устройства са, че не могат да

принтират графики и са много шумни.

Фиг. 1.6. Линеен принтер

1.3.4. Термични принтери

Това са принтерите използващи топлина, за да прехвърлят

изображението върху хартията.

Фиг. 1.7 Термичен принтер

16

Има два вида термични технологии за прехвърляне. По-старата и по-

позната технология е тази на термичния восък, а другата е тази на

сублимазионните бои. При първата восъкът се пуска върху хартията, а при

втората боята се изпръсква върху определени места по хартията като и в

двата случая се използват принтиращите глави. Първата технология е

подходяща за документи съдържащи предимно текст или плътни

изображения. Другата технология позволява употребата на 3 или 4 цвята бои

като от разноцветните точки върху листа се образува цветното изображение.

Качеството наподобява това на снимка и това я прави подходяща за графики

и фотографии. Недостатъкът и на двете технологии е, че принтираните

документи не са трайни във времето и скоростта на принтиране е ниска. Най-

голямото им предимство е, че не изискват никаква специална хартия.

Директни – те принтират изображението като изгарят точки върху

гланцирана хартия, докато тя преминава през згряващите елементи. При този

тип принтиране не е нужна лента. Тъй като хартията е много груба,

принтиращата глава лесно се разваля, а тя е скъпа. Недостатък на директното

термично приниране е, това че с времето листите пожълтяват, а черните

букви стават сиви. Заради това се препоръчва това принтиране при

материали, които няма да ни трябват след 6 месеца.

1.3.5. LED принтери

Подобен е на лазерния, но технологията му е малко по-проста. Той

използва вместо многото подвижни части неподвижни светопроводими, най-

често червени диоди подредени в редове.

17

Фиг. 1.8. LED принтер

1.3.6. LCD принтери

Тип принтер, подобен на лазерен принтер. Вместо да се използва лазер,

за да се създаде изображение върху барабана, се създава чрез светлина от

панел с течни кристали. Отделните пиксели в панела или пропускат

светлината да премине или я блокират, като по този начин се създава образ,

съставен от точки върху барабана. Качеството на печат при LCD принтерите

е еквивалентно на това при лазерните принтери.

Фиг. 1.9. LCD принтер

18

1.3.7. Лазерни принтери

Основният принцип на работа при лазерните принтери е статичното

електричество. Статичното електричество е просто заряд образувал се на

изолиран обект като балон или вашето тяло. Както противоположно

заредените атоми така и обекти с противоположни статични електричества се

привличат. Лазерният принтер използва този феномен като „временно

лепило”. Сърцето на тази система е фотоприемател, обикновено въртящ се

барабан или цилиндър. Този барабанен набор е направен от високо фото

чувствителен материал и се разрежда от светлинни фотони. Първоначално на

барабана е предаден изцяло положителен заряд от зареждащата корона, през

нея протича електричество през това време. Докато се върти барабана,

принтерът излъчва тънък лазер по повърхността му и разрежда определени

точки от него. По този начин лазерът „рисува” буквите и образите, които ще

се отпечатват като шаблон от електрически заряди – електростатичен образ.

Системата може да работи също и с обърнати заряди – положително зареден

образ върху отрицателно зареден фон. След като шаблона е готов, принтера

покрива барабана с положително зареден тонер-фин, черен прах. Тъй като

той е положително зареден с тонера прилепва към отрицателно разредените

площи на барабана, но не и по положително заредения „фон”. С шаблона от

прах прикрепен, барабанът се претъркалва по лист хартия, която се движи

под него. Преди да премине под барабана на хартията е предаден

отрицателен заряд от преместващата корона. Този заряд е по-силен от този на

електростатичния шаблон, така че хартията да може да издърпа тонеровия

прах. Тъй като се движи със същата скорост като барабана, хартията приема

абсолютно същия шаблон. За да се предотврати прилепване на хартията към

барабана тя се разрежда от разделящата корона веднага след приемането на

тонера.

19

Фиг. 1.10. Лазерен принтер

1.3.8. Комуникация

Първоначално за съединение на принтера с компютъра се използваше

паралелния порт, или последователния порт, данните се предаваха на

принтера със скорост до 50Kb/s, в отговор принтерът можеше да изпраща

информация за своето състояние, готовност, наличие на хартия и др. 

Фиг. 1.11. Паралелен порт

Скоростта на обмен на информация беше недостатъчна и затова всички

съвременни принтери се съединяват с компютъра през USB-интерфейса.

Скоростта на предаване на данни по USB 1.1 е до 12Mb/s, физическото

съединение е опростено, принтерът може да изпраща много по-обстойна

информация за работата си. 

20

Фиг. 1.12. USB порт

Принтери обикновено разполагат с буферна памет, но тя често се

оказва недостатъчна за обработка на цялото количество данни от дадената за

печат задача, а само за част. По време на печат принтерът изпраща данни от

буфера и сигнализира на PC да продължи предаването на данни. Този

диалогов режим на обмен носи името handshaking (“ръкостискане”).

Протоколите на този обмен зависят от типа на използвания порт за връзка.

При необходимост буферната памет може за бъде увеличена. Някои

принтери даже съдържат собствен хард-диск, който служи за запаметяване на

голям обем данни, както и за набор от различни шрифтове. Процесът на

запаметяване на много задачи за печатане се нарича spooling (навиване,

намотаване), при което се създава опашка от задачи.

Някои принтери поддържат Ethernet RJ-45 за връзка в мрежа и могат да

се включват директно в локална мрежа. Това позволява използване ресурсите

на принтера от няколко компютъра пряко, а не само когато работи

компютъра, с който принтерът е свързан.

21

Фиг. 1.13. Ethernet RJ-45

Включването на принтера към мрежата става чрез хардуерни възли,

имащи функции, аналогични на мрежовите карти за компютрите.

Устройствата функционират като възел за локалната мрежа със свой

собствен адрес. Те приемат данните за печат, предавани пряко по мрежовата

среда като пакети и ги преобразуват в подходящ формат-паралелен или

сериен. 

Всички нови принтери притежават порт USB (1.1, 2.0 или 3.0). Ако липсва

USB 1,1 стандарт за свързване, повечето принтери поддържат 25 контактен

интерфейс паралелен порт. Освен това някои поддържат безжичен печат с

помощта на инфрачервен порт, Bluetooth и Wi-Fi. В последният случай

принтерът може да се установи в произволно удобно място на разстояние до

50 метра в помещенията.

1.3.9. Обработка на данните

Обработката на данните, при което се интерпретират кодовите

последователности е сложен процес, което изисква от принтера достатъчно

изчислителна мощност, особено, когато той сам извършва този процес. Тази

задача се изпълнява от контролера, който съдържа микропроцесор и памет и

включва вграден фирмен софтуер, който поддържа съответен език PDL за

описание на страници. Основна стъпка в интерпретацията на кода е

разделянето на управляващите команди от самите данни (текст или графика)

и тяхното изпълнение.

Недостатък - честа грешка се появява, когато се сменя принтерът по

подразбиране, което води до изпращане на грешни команди до този принтер. 22

Ефектът от това е печатане на редица страници с неразбираеми символи.

Същият ефект се получава и когато принтерът излезе от режим на нормална

настройка по някаква причина, което обикновено изисква излизане от режим

на печатане и дори изключване на принтера и повторна инициализация на

принтера и процеса на печатане.

1.3.10. Форматиране

Фазата на форматиране включва интерпретация на командите, които

задават по какъв начин информацията да бъде разположена върху

страницата. В по- евтините принтери голяма част от този процес се извършва

от PC, който изпраща съответни инструкции към принтера за да укаже

точното разположение и форма на всеки символ от страницата. По-сложните

и скъпи принтери сами изпълняват тази дейност.

Процесът на форматиране включва също обработка на шрифтовете и

векторните графики и преобразуването им в мозаечно разположение

(bitmaps) с желания размер, което се запомня във временен КЕШ за

шрифтовете, към който контролерът се обръща при разполагане на текста

върху страницата.

1.3.11. Растеризация

Резултатът от процеса на форматиране е подробна система от команди,

определящи точното разположение на всеки символ и графика върху всяка

страница. В крайната фаза контролерът обработва форматиращите команди и

създава шаблони от малки точки, които да бъдат разположени върху

страницата. Този процес се нарича растеризация (точков растерен синтез).

Полученият масив от точки се запаметява в буфер за страницата, докато се

изчаква действителния процес на печатане. Ефектът от буферизация зависи

от обема на паметта и сложността на задачата за печат. При черно-бял печата

всяка точка изисква един бит памет. При страница от типа на А4 и

разрешение 600dpi се изисква памет около 4,207,500 байта – повече от 4 MB.

23

При достатъчен обем памет може да се използва конвейерният принцип –

докато се обработва една страница да се буферира следващата.

При липса на достатъчно памет се използват т.н лентови буфери (band

buffers). В този случай страницата се разделя на хоризонтални ивици – ленти.

В този случай контролерът извършва растеризация на една лента – част от

данните за дадено време и изпраща резултата към печатащата част,

изчиствайки буфера за следващата лента. Лентовият метод на буферизация е

по-евтин, тъй като изисква по-малко памет, но е по-бавен и по-склонен към

грешки. В последно време цените на буферната памет спада и лентовият

метод рядко се използва в лазерните принтери. Лентовия метод е използван

най-напред в мастилено-струйните принтери.

Недостатък- някои принтерни драйвери дават възможност да се

управлява вида на графиката, която се изпраща към принтера – векторна или

растерна. Векторната графика осигурява по-висока скорост, но ако имате

проблем с разполагането на графиката върху страницата превключете към

растерен режим като използвате диалоговия прозорец Properties.

1.4. Мастилено – струйни принтери

1.4.1. История

Мастилено-струйната технологията при принтерите започва своето

развитие в началото на 60те. Siemens патентоват първото мастилено -струйно

устройство през 1951, което довежда до появата и на първия мастилоструен

записващ апарат.

По късно през 70те IBM развиват непрекъснатата мастилено-струйна

технология. Основата и е управлението на непрекъснат поток от мастилени

капки към носителя на изображението или отклоняването му във възвратен

канал за рециркулация чрез прилагане на електростатично поле към

предварително заредени мастилени капчици.

През 1977 Siemens произведоха принтера PT-80 с последователен печат

с което изведоха мастилено-струйната технология "капки по заявка" на

пазара. Принтерите на тази технологична база изстрелват капки към носителя

само при необходимост за отпечатването им. Този метод значително

24

намалява сложността на екипировката в сравнение с технологията

непрекъснат мастилоструен поток. При тези първи принтери изстрелването

на капчиците мастило се извършва от пиезо - електрически преобразуватели

които чрез механично движение създават необходимото за това налягане.

1.4.2. Технологии и принцип на работа

Струйните принтери могат да се класифицират според това как се

управлява мастилото. Има три основни системи:

постоянно течащо мастило;

електростатично;

капка при поискване.

Повечето принтери на пазара са от типа „капка при поискване”. Те

могат да се подквалифицират на:

термично-мехурчести;

пиезо-електрични.

Действието на пиезоелектрическите преобразуватели се основана на

свойството на някои диелектрици да генерират е.д.н. при еластична

деформация. Тези материали се наричат пиезоелектрици. Различава се прав и

обратен пиезоефект. Първият пиезоелектрически ефект представлява поява

на електрически заряди по повърхността на някои диелектрици или

електрическа поляризация в тях, под влияние на външна механична сила или

деформация. При премахване на външното натоварване, диелектрика

възвръща първоначалното си не наелектризирано състояние. Подобни

диелектрици се наричат пиезоелектрици. Обратният пиезоефект се

заключава в това, че в някои пиезоелектрици, намиращи се в силно

електромагнитно поле, възниква деформация. Тези пиезоелектрици се

наричат още и сегнетоелектрици.

Термична технология ( Bubble Jet)

Всяка печатаща глава има определен брой дюзи (от 30 до 300 и повече),

всяка от които в определен момент “изстрелва” микроскопична капка

25

мастило, като по този начин върху листа се получават точици, оформящи

текстовете и графиките.

На фигурата горе се вижда схема на една такава дюза. Над самата дюза

е разположена камера, пълна с мастило, в горната част на която се намира

миниатюрен нагревател.

В момента, в който е нужно дюзата да отпечата точка върху хартията,

към нагревателя се подава електрически ток и той мигновено се нагрява

видно от следната схема.

Мастилото, което е в съприкосновение със силно нагрятата повърхност,

се изпарява и формира въздушен балон. Този балон изтласква капка мастило

през дюзата и по този начин върху хартията попада нужното количество

мастило за да се получи печат, действие което е показано на следващата

схема.

26

На показаната схема добре се вижда защо е нужно да се зареждат

печатащи глави още преди мастилото в тях да е свършило. Освен да печати,

ролята на мастилото е и да охлажда нагревателчетата. Ако се направи опит да

се печата с глава, в която няма достатъчно мастило, нагревателчетата бързо

ще прегреят и накрая ще изгорят. Така печатащата глава ще е безвъзвратно

повредена.

Горната технология е открита от фирмата Canon, но тя се ползва и от

повечето принтери на Hewlett Packard, Lexmark, Xerox и други.

Пиезоелектрична технология

Принципът на печат при тази технология не е много различен. Основната разлика е, че нагревателят е заменен от пиезо кристал. Пиезокристалът е тънък кристал който изменя формата си при преминаване на ток през него. Кратък токов импулс кара кристала да се свие и да изтласка капка мастило към хартията.  

На горната схема се вижда почти същата дюза, но в горната й част вече

има не нагревател, а пиезо елемент.

27

При подаване на електрически ток, пиезо елементът се разширява, като

по този начин изтласква капка мастило през отвора на дюзата.

Пиезо технологията се ползва основно от фирмата EPSON. Тези глави

обикновено са постоянни (тоест, като свърши мастилото, не се сменя цялата

глава, а само мастилницата). Пиезо-главите ползват по-особено мастило,

което при съприкосновение с въздуха бързо засъхва и се превръща в маса,

подобна на желе. Ето защо трябва особено внимателно да се пазят тези

принтери от засъхване на главата. Смяната на глава на принтер често струва

колкото самия принтер, така че засъхналата глава обикновено води до

купуването на нов принтер.

Мастилено-струйните принтери формират изображението подобно на

матричните принтери от малки точки, които се образуват от миниатюрни

мастилени капки, които се изхвърлят през множество миниатюрни дюзи до

256 в зависимост от разделителната способност на принтера.

При този вид принтери в печатащата глава за нагревател се използва

малко съпротивление, което загрява много бързо (за микросекунди)

мастилото до температура около 4000C. Това изисква мастилото да издържа

на тези температури без да променя цвета си.

А) Б) В)

Фиг. 1.14. А) касета ; Б) и В) - електрически пътечки

На фиг. 1.14. Б) и В) са показани електрическите пътечки, които са в

пластмасово фолио, което обхваща едната страна на касетата, означена с 2 на

фиг. 1.14. А). На мястото където се захваща тя има игли, които правят

контакт с кръглите златни контакти, които чрез пътечките се свързват с

мастилената база.

28

Фиг. 1.15. Игли на печатащата глава

На фиг. 1.15. са показани малките дупчици през които се изстрелва

мастилото. Те се виждат по-трудно с просто око. Този набор покрива площ от

1.25 х 0,7mm. За всеки цвят има 2 набора от по осем дупчици, т.е. 48 за

цялата пластина. При по-новите принтери има и повече. Дупчиците са леко

издадени над повърхността и всяка е върху кръгла основа. Дюзите са леко

размината в отделните редове за по-добро разпределение на мастилото.

Фиг. 1.16. Електрониката в Фиг. 1.17. Звездообразна глава

касетата

На фиг. 1.16. е показана електрониката зад палстината. Това е част от

касетата, която никога не се вижда и където се формират малките капчици

мастило, които по-късно се изстрелват през пластината. Местата отбелязани

с 1 са подравнени с редовете посочени по-горе. Отзад са подравнени също и с

канали идващи от главния резервоар и позволяват филтрираното мастило да

достигне до печатащата глава. Златистите пътечки, отбелязани с 2 провеждат

електрически сигнал контролиран от софтуера до периметъра на всяка зона.

29

Фирмата CANON използва усъвършенствана глава със звездообразна

форма(фиг. 1.17.) с цел формиране на миниатюрни капчици при по-малък

брой на дюзите.

Качество на печат:

Качеството на печат зависи от два параметъра – мастило и хартия.

Колкото повече точки могат да се отпечатват на инч (dots per inch – DPI),

толкова по-големи са изискванията към хартията. Важни са начина на

производсто на хартията и грапавината й. Повърхността и материала на

хартията трябва да отговарят на резолюцията, с която ще се печата. Принтер

печатащ с 600 DPI на обикновена хартия няма да направи образ с качество за

600 DPI. Гланцираната хартия е скъпа и колкото гланца е по-добър толкова

цената е по-висока. Има програми, които управляват принтерите по-особено

и се постигат доста добри резултати и на обикновена хартия. От друга страна

хартията с по-малка резолюция може да бъде предимство. Мастилото се

разлива и попива. Разливането е по-изразено при използване на мастила

устойчиви на вода, но то е приемливо. Ако се гледа през увеличително

стъкло по-скоро се вижда продълговата линия отколкото отчетливи точки.

Мастила:

Двата основни вида мастила експлоатирани в днешните принтери са

водоразтворимите(dye inks) и пигментните (pigment inks). В двата случая като

носител за оцветителя се ползва вода, тъй като е най-безопасна и има най-

малко въздействие върху медията, на която се печата.

Водоразтворими мастила – по-евтиния и разпространен вариант, с

който работят всички принтери от нисък клас, мултифункционалните

устройства с мастилни глави и т.н. Основния момент при тях е, че говорим за

оцветител, който е разтворен във водата, която се ползва за носител. Тези

мастила са по-евтини за производство, а главите за тях по-прости и по-

евтини. Основния проблем, с който се сблъскваше тази технология в

началото беше ниската издръжливост на UV лъчи, която водеше до бързо

обезцветяване на отпечатъците. Днес технологията е подобрена дотолкова, че

30

компании като Wilhelm Imaging Research, цитират трайност над 100 години

при ползване на водоразтворими мастила.

Пигментни мастила – при тези мастила оцветителя не е воден разтвор,

а водна суспензия, което значи, че частиците на мастилото “висят” във

водата, без да са разтворени в нея. Споменатото “висене” се получава чрез

ползването на т.нар. дисперсант. Този дисперсант обвива частиците на

пигмента, като им придава лек електростатичен заряд. Този заряд отблъсква

частиците една от друга и предотвратява утаяването, което иначе е

неизбежно във водна среда. Това е значително по-сложна технология, която

освен високата цена на мастилото има и високи изисквания към главите на

принтера, което оскъпява нещата допълнително. Основният проблем на тази

технология беше невъзможността за постигане на наситен цвят и широк

цветови обхват, заради наличието на полимерен пигмент и безцветен

дисперсант. С времето производителите стигнаха до просто решение -

комбиниране на две технологии. Дисперсанта, който се ползва при

пигментните мастила бива оцветен с разтворим оцветител. Така цветния

обхват на пигментното мастило се разширява значително, като се запазват

някои качества, характерни единствено за пигментните мастила. С времето се

налагат и принтери с 5 и повече цветни глави, които допълнитело разширяват

цветния обхват. С мастилата за черно-бял печат също ставаме свидетели на

системи с 3 и повече мастила, което се прави с цел да се подобрят

полутоновете и плътността на изображението.

Тоест смело може да се каже, че към днешна дата, всички проблеми с

качествата на мастилата са решени по един добър начин.

Цветообразуване:

Цветния печат се оформя като се използва обща цветна глава с

отделения или отделни касети с 4 цвята: черен, циан, магента и жълт.

CMYK цветови модел:

CMYK е цветови модел, използван в модерния цветен печат,

включително ситопечат, офсетов печат и печат с принтер от персонален

компютър. При CMYK модела се работи с 4 цвята – синьозелено-циан,

31

пурпурно-магента, жълто и черно. Тези цветове се наричат субстрактивни,

защото белият цвят се получава от премахването на всички цветове.

Всъщност теоретично черното би трябвало да се получи само от циан, жълто

и магента, но практически не е така и затова се добавя и черният цвят.

Фиг. 1.18. Цветови модел CMYK

Смесването на цветовете се извършва под управлението на подходящ

софтуерен драйвер.

С помощта на технологиите Photo RET и Photo RETIII се достига обем

на капката 4-5 пиколитра. HP иползва до 29 цветни мастилени капки в една

точка и постига до 3500 цветови комбинации, като използва глава със 136

дюзи за всеки от трите цвята в цветните контейнери.

Цените на цветните мастилено-струйни принтери са относително

ниски, но консумативите за тях са сравнително скъпи. Трайността на касетата

за черно-бял печат варира от 400 до 900 страници, а за цветен печат - от 200

до 500 страници при нормална плътност на печата (обикновен текст).

Мастилено-струйните принтери са подходящи за офис-принтери, когато не се

изисква висока скорост на печат и са добра алтернатива на цветните

лазерните принтери, понеже предлагат добро качество при доста по-ниска

цена.

Мастилено-струйните принтери са безшумни, печатат със средна

скорост (4-12 ppm) при добро качество на образа (разделителна способност

32

от 360 x 360dpi до 1440 x 720dpi и 1200 x 1200dpi). Водещи производители на

мастилено-струйни принтери са фирмите: Canon, Epson, Hewlett-Packard,

Lexmark International и др.

1.4.3. Последователен печат

Най-популярните мастилено-струйни принтери използват

последователен печат. Подобно на матричните, серийните мастилено-

струйни принтери използват печатаща глава с дюзи подредени вертикално в

една или повече колони. Процеса за синтез на изображението е аналогичен с

този на матричните принтери.

Хипотетична мастилоструйна глава с 9 дюзи в действие. При

движението на главата в хоризонтално направление от дюзите селективно се

изстрелват капчици мастило за отпечатване на съответните символи.

Аналогично на матричните принтери при мастилено-струйните също се

произвеждат модели с линеен печат за постигане на по-висока скорост.

Процеса на изграждане на изображението е идентичен с този при LED

принтерите.

Печатащата глава използва хоризонтален ред от дюзи по цялата

ширина на листа за печат на изображението. Процеса е аналогичен на този

при LED принтерите.

ГЛАВА ВТОРА

33

УСТРОЙСТВА ЗА ВЪВЕЖДАНЕ НА ГРАФИЧНА

ИНФОРМАЦИЯ. КЛАСИФИКАЦИЯ

2 . 1. История

Скенерът (англ. scanner) е устройство, което въвежда определен вид

графична информация в компютър, създавайки неговото цифрово копие.

Обикновено с думата скенер се означава устройство за въвеждане на

хартиени документи и снимки, но има и други видове скенери.

Първите скенери са получавали и обработвали оригинали, като почти

едновременно са ги възпроизвеждали върху филм. При съвременните

настолни скенери обработката се извършва от РС, а приемникът обикновено

е принтер или някакъв вид електронна медия.

Оспорваният „баща“ на скенерите е шотландският физик и

часовникар Александър Бейн (1818-1903). През 1843 Бейн предложил

система за фототелеграф въз основа на откритието на френския

физик Александър Едмон Бекерел, направено няколко години по-рано.

Бекерел открил, че когато 2 метални части се потопят в електролит, при

осветяването на единия метал в системата се създава електрически товар.

Бейн предположил, че това може да позволи предаването на метални знаци

по химически начин. По-късно неговият предаващ апарат използвал

детектор, монтиран на края на махало, което се люлее пред обекта и го

сканира линия след линия. При преминаването на детектора пред мастилена

област електрическият сигнал, който той излъчвал, се различавал от този на

местата без мастило. Този сигнал съдържал изходното изображение,

раздробено на малки порции за предаване. Сигналите се предавали по

телеграфна жица до приемащото устройство, което ги прилагало върху

химизирана хартия, за да възстанови изображението. Проблемът със

синхронизирането на 2-те устройства бил решен с използването на

големи метрономи, настроени с един и същи период.

През 1856г. италианецът Джовани Казели изработил гигантски вариант

на факс апарата на Бейн, наречен пантелеграф. Четири години по-късно

34

Казели го използвал за предаването на първия междуградски факс

между Париж и Амиен - впечатляващо разстояние от 70 мили.

През 1902 година, немския физик Артур Корн (Arthur Korn) патентова

технология за фотоелектрическо сканиране, наречена телефакс. Използва се

принцип, на който и досега се основават барабанните скенери.

Като откривател на скенера се счита Рудолф Хел (1901-2002),

чийто „Hellschreiber“ (1929) се разглежда като първата форма на съвременния

скенер (1963).

2.2. Класификация и видове

2.2.1. Класификация на скенери

2.2.2. Видове скенери

35

Ръчни (Hand-held) скенери:

Фиг. 2.1. Ръчен скенер

Операторът сам движи скенера по изображението, на което трябва да се

получи електронно копие. Те са с разрешаваща способност от 200 до 400 dpi.

С ръчните скенери се въвеждат обикновено изображения с размер до 4 инча

(10 см). Тъй като качеството на копието зависи от стабилноста на човешката

ръка по време на сканиране, ръчните скенери се използват, когато има нужда

от непретенциозни копия. Ако документът, който се сканира е по-широк,

трябва сканирането да се извърши на няколко пъти и получените части да

бъдат “залепени” една за друга с помощта на софтуер за графична редакция.

Най-малките отклонения при сканирането обаче правят доста трудно и

понякога невъзможно прецизното слепване.

Барабанни скенери (Drum):

При тях оригиналът се монтира върху барабан. При едновременно

линейно движение на оптичен сензор и въртене на барабана се снема

информация за цвета и оптичната плътност на всяка точка от оригинала.

Разрешаващата способност на този вид сканери е до 4200 dpi. Копието е с

изключително качество и висока цена, затова се използват в

професионалната издателска дейност. Напоследък обаче дигиталната

фотография напредна доста и в издателската дейност се използват и

изображения получени директно от фотоапарата, без да се преминава през

сложния процес на снимане с широкоформатен фотоапарат – проявяване на

качествена снимка – сканиране с барабанен скенер.

36

Фиг. 2.2. Барабанен скенер

Широкоформатни скенери:

Широкоформатните скенери се използват за сканиране на големи

черетежи, в машиностроенето, архитектурното проектиране, дизайн,

картофграфия и т.н. На широкоформатни скенери може да се сканира с

ширината на формати до А0 включително. Сензорът е линеен и неподвижен.

Това позволява документът да се задвижва и преминава през сензора и така

да няма ограничение за неговата дължина.

Фиг. 2.3. Широкоформатен скенер

Слайд (Slide) скенери:

Постигат максимална разделителна способност (4200 dpi). Работното

им поле е обикновено с размера на слайдовете 35х35 мм или ивици с ширина

35мм. Принципът на работа е коренно различен спрямо повечето типове

37

сканери, обработващи обикновено отразените лъчи, тъй като те обработват

пропуснатите, т.е. светлината трябва да преминава през оригинала.

Фиг. 2.4. Слайд скенер

Специализирани скенери:

Специализираните скенери се различават съществено от описаните по-

горе само по това, че правят копия или цифровизират информация с помощта

на светлина, невидима за човешкото око. Това може да бъде инфрачервена

или ултравиолетова светлина. Има скенери, които работят дори и с

радиовълни, като медицинските скенери. Това се налага, защото специалните

данни, които се сканират са невидими при естествена светлина.

Фиг. 2.5. Бар код скенер

Понякога специалните скенери се конструират така, че да могат да

прочетат информацията от сканирания обект, без значение в какво

положение се намира той спрямо скенера. Такива, например, са скенерите за

38

бар код, поставен на опаковките на стоките в магазина или, например, във

високотехнологичен склад. Ето някои типове специални скенери:

за сваляне на отпечатъци от пръсти при системи за достъп;

за паспортни проверки;

за чекове;

за триизмерно сканиране;

медицински скенери.

Скенерите за триизмерно сканиране са изключително сложни и не

винаги работят по начините, описани по-горе. Има случаи, при които, за да се

получи добро триизмерно копие, е достатъчно да се сканират само

определени зони или точки от обекта. Те са описани в тримерна координатна

система. След това, по тези точки се съставя виртуален ”телен модел” на

сканирания обект, а повърхността му се получава чрез компютърно

генерирани материали, които имитират реалната повърхност на оригинала.

2.3. Принцип на действие на плоски скенери и характеристики

2.3.1. Принцип на действие

Светлинен източник осветява листа хартия, поставен с лицето надолу

върху стъклен прозорец над сканиращия механизъм. Белите области

отразяват повече светлина, отколкото оцветените части от

изображението. Двигател задвижва сканиращата глава под страницата. При

движението си, тя улавя отразената светлина от отделните области на

страницата. Компютърът възприема изображението като изградено от

отделни точки, всяка от които е с големина около 1/100 от квадратния

милиметър. Светлината от страницата се отразява към леща посредством

система от огледала, които постоянно се движат и се въртят, за да не се

разфокусира изображението. 

39

Фиг. 2.6. Принцип на действие на плосък скенер с CCD матрица

Лещата фокусира светлинните лъчи върху фото-диоди, които

трансформират светлината в електрически ток. Колкото по-силна е

отразената светлина, толкова по силен ток протича през фото-

диода. Аналогово Цифров Преобразувател (АЦП) съхранява всяко аналогово

отчитане на напрежение под формата на цифров пиксел, обозначаващ

интензитета на съответната точка. Черно белите скенери конвертират

напрежението в нюанси на сивото. При старите цветни скенери, сканиращата

глава прави три паса под изображението, като светлината при всеки пас се

насочва през червен, зелен или син филтър преди да достигне самото

изображение. Съвременните скенери са еднопасови, като светлината

преминава през матрица от цветни филтри червен, зелен и син преди да

попадне върху съответните фото-диоди. Дигитализираната информация се

изпраща към софтуера на компютъра, където данните се съхраняват във

формат, с който могат да работят графични програми или програми за

оптическо разпознаване на символи.

За преобразуване на светлинния сигнал в електрически плоските

скенери използват ССD (Coupled-Charge Device) матрица, която се състои от

един или няколко реда от по няколко хиляди елемента. Оригиналът се

поставя върху плоско стъкло, под което се намира източника на светлина

(когато оригинала е прозрачен, източника на светлина е от другата страна на

стъклото). Отразеният сигнал се насочва от система от огледала и лещи към

ССD матрица. След прочитането на един ред, съответстващ на

разделителната способност на скенера, от оптиката се предвижва с една

стъпка напред и се прочита следващата информация. При по старите модели

40

ССD бяха монохромни и за сканирането на оригинала бе трикратно

преминаване на оптиката, като всеки път се ползваше съответен филтър и се

прочиташе по един цвят (червен ,зелен или син) от цветното изображение.

CCD (Charge-Coupled Device) матрицата се състои от фотодетектори,

чиито брой е определящ за разделителната способност на изображението. Тя

се определя пряко от броя на чувствителните елементи, изграждащи CCD

матрицата и следователно е от първостепенно значение за качеството на

изображението. Оптическата система фокусира изображението, така то се

проектира върху CCD сензора и след това се записва върху

съответния носител на информация.

Чрез използване на високо качествени CCD елементи и различни

конструктивни решения е възможно и с плоски скенери да се постигне

резултат, сериозно конкуриращ динамичната плътност на барабанните

скенери. За това допълнително спомагат и нарасналите възможности на

софтуера и средствата за калибриране.

Плоски скенери с Contact Image Sensor(CIS)

В някои по-нови скенери CIS сензора, замени CCD. Въпреки че този

метод не е толкова скъп, колкото на скенер с CCD, качеството на

изображението, както и резолюцията са много по-ниски.

Contact Image Sensor е един компактен модул състоящ се от три под

системи. Те са:

1.Осветителна система-тя се състои от два комплекта от светодиоди,

които се използват за осветяване на документа, който трябва да бъде

сканиран. Всеки светодиоден модул се състои от светодиод на трите

съставни цветове-червено,зелено и синьо. Тези три цвята се обединяват, за да

образуват бяла светлина. Светлината от светодиодите се фокусира с помоща

на водачи на светлината. Начинът по който светодиодите светят зависи от

типа на сканиране, което се изисква. Ако е необходимо цветно сканиране

всички светодиоди ще светят интензивно. Ако е необходимо черно-бяло

сканиране всички светодиоди ще светят едновременно.

41

Основното предимство на светодиодите в CIS, в сравнение с

флуоресцентните крушки в CCD е, че когато са включени те светят с

постоянна скорост в минута. Флуоресцентните крушки се нуждаят от време

за загряване, докато започнат да светят.

2.Оптична система-тя се състои от набор от лещи и фокус, който се

използва за насочване на светлината, отразена от документа за бъдат

сканирани от светлинната система за наблюдение. За разлика от CCD,

оптичната система в CIS е по-малко сложна. Това спомага за спестяването на

повече пространство и също така е по-икономично.

3.Светлинна система за наблюдение-главно се състои от сензор с

повърхност от силиций. Интензивността на светлината, която попада върху

силициевата повърхност варира в съответствие с документа, за да бъде

сканиран. Силициевата повърхност ще бъде разделена на квадратни клетки.

Въпреки че в CCD се използва същия механизъм, има разлика в

съотношението на размера на клетката и размера на информацията. Тук

размерът на информацията, която попада върху силициевата клетка е същата

като размера на клетката. Поради тази причина сензорът е в непосредствена

близост до документа, който ще бъде сканиран.

Фиг. 2.7. Принципна схема на плосък скенер с CIS

42

RGB цветови модел:

Компютърните монитори създават цветовете подобно на

телевизионните приемници – червена, зелена и синя светлина. Белият цвят се

получава от наслагването и на трите основни цвята един върху друг. Поради

тази причина те се наричат адитивни цветове. Илюстрациите които се

сканират, също са в RGB цветове, докато не ги конвертирате в програма за

фоторешут. Проблемът при този модел е, че не е желателно да бъде

използван в полиграфията, където се използва CMYK цветови модел.

Фиг. 2.8. RGB цветови модел

Оптическа разделителна способност

Този параметър се изчислява като съотношение на броя на елементите

в ССD матрицата и нейната дължина (максималната дължина на площта,

която се сканира) така и е определящ за физическата разделителна

способност на скенера, респективно за качеството на сканираното

изображение. Освен физическа (оптическа) има и софтуерна интерполация,

при която разделителната способност се повишава чрез използване на

специални алгоритми, които анализират прочетената информация и добавят

подходяща на съответното място. Резултатът е изображение с много по-фини

43

пиксели, но с малко по мътни очертания или както се често се казва “не на

фокус “. 

Шумоустойчивост

Качеството на сканираното изображение и по точно неговото

съответствие с оригинала до голяма степен зависи от нивото на шума.

Формата на един по слаб сигнал много лесно би могла да бъде променена от

електрически и оптически смущения, особено ако нивото на шума се окаже

съизмеримо с това на полезния сигнал. За доброто съотношение сигнал/шум

изключително важно е подборът на сензорите и електронните елементи. Не

без значение е и качеството на светилния източник. Трябва да се има и в

предвид и това, че както повечето аналогови устройства, така и лампите се

нуждаят от определено време за темперииране и влизане в нормален работен

режим. Например старите UV лампи след няколко часа работа и околните

елементи до толкова, че при едни и същи настройки и оригинал

изображението, сканирано малко след включването на скенера изглеждаше

много по различно от това сканирано час по късно. При лампите със студен

катод тези разлики са сведени до минимум.

Дълбочина на цвета

Това е параметъра, чиято величина се определя от разрядността на

аналогово-цифровия преобразовател. Принципа е прост – колкото по-голям е

броя на разрядите на дискретизацията, толкова по-точно се отчита разликата

в нюансите. Някои производители на скенери вече предлагат модели със

софтуерно интерпретиране, което позволява броят на разрядите да се

повиши, като се използват подходящи алгоритми. Подобна е и технологията

ВЕТ (Bit Enhancement Technology) на UMAX, която използва този подход, за

да получи 12-битови данни от 10-битов АЦП, респективно качество

съизмеримо с това на скенер с 12-битов АЦП.

Фокусиране

За разлика от барабанните, при плоските скенери фокусното разстояние

между оригинала и оптиката е фиксирано. И тук обаче има развитие. През

44

последните години се предлагат плоски скенери от висок клас с възможност

за фокусиране на оптиката в зависимост от оригинала. В резултат на това

сканираните изображения изглеждат кристално ясни. Една малка известна на

българския пазар японска компания (PFU) предлага решения (скенер с форма

А3, окомплектован с професионалния софтуер SilverFast), които позволяват

от диапозитив да се получи качество, на което биха завидели много

притежатели на барабани скенери от по-нисък клас.

Оптическа плътност

Един изключително важен параметър при сканиране на диапозитиви

или негативи е оптическата плътност. При барабаните скенери този

параметър има стойност над 3,5 D, при плоските скенери от нисък клас

стойността му е едва 1,5 до 2,5 D, а при плоските скенери от висок клас над

3,2 D. Неговата стойност е и в основата на ценовите разлики между скенери с

наглед еднакви характеристики.

Фиг. 2.9.

Преди да се сканира даден оригинал, е необходимо да се анализира

дали той е с “нормален” или “орязан” обхват на полутоновете, дали балансът

на цветовете е добър и т.н. Определете най-тъмните образи на изображението

45

(Dmax). Имайки в предвид, че фотографии без тъмни зони (сенки) са или

преднамерено заснети така, или са преекспонирани. Аналогично определете

и най светлите зони (Dmin). Забележете, че в много случаи места с отразена

светлина не съдържат никакви детайли, както и това, че изображенията с

преобладаващи светли и тъмни зони в които няма светли полутонове, са с

висок контраст. При обработка на такива оригинали е необходимо

драйверите на скенера да разполагат с възможност да анализират избраната

за сканиране зона и да разпределят нивата по най-подходящия начин между

Dmin и Dmax. Само така сканираното изображение ще изглежда добре, т.е.

ще има достатъчно детайли както в тъмните така и в светлите зони.

Оптично разпознаване на текст

Когато скенерът дигитализира текстов документ, той конвертира

тъмните елементи -текст и графика от страницата като bitmap изображение,

което представлява матрица от квадратни пиксели, съответно единици за

черното о нули за бялото, понеже пикселите са по-едри от фините детайли

при повечето текстове, при този процес се "израждат" (деградират) контурите

на символите, точно както се получава и при факс-апаратите. Тази

деградация на изображението създава повечето от проблемите при системите

за оптично разпознаване на символи (Optical Character Recognition - OCR).

Фиг. 2.10.

OCR софтуерът разчита битмап изображението, създадено от скенера и

очертава приблизително контурите на черните и белите полета на

страницата, което води до съставянето на план на бялото пространство на

страницата, Това позволява на софтуера да отдели параграфите, колоните,

заглавията и графиките, бялото дефинира базовата линия (линията, върху

46

която е разположена основата на буквите в текста) за всеки ред - важен

детайл за разпознаването на символите.

Фиг. 2.11.

При първия си пас на конвертиране на изображение в текст, софтуерът

сравнява всеки знак пиксел по пиксел със символи шаблони, които

програмата пази в паметта. Шаблоните включват пълен набор от символи

цифри, пунктуационни знаци и допълнителни знаци на най разпространените

шрифтове, като Courier 12 пункта и машинописен шрифт. Понеже тази

техника изисква много точно напасване, атрибутите на символите, такива

като удебеляване и курсив, трябва да бъдат идентични, за да се получи

съвпадение при напасването. Сканировките с ниско качество могат лесно да

заблудят матричното напасване. 

Фиг. 2.12.

Символите, които остават неразпознати биват подложени на по-

интензивен и отнемащ бреме процес от типа разпознаване на образи, наречен

извличане на отличителните черти (Feature Extraction). Софтуерът изчислява

височината на текста - височината на малката буква х например и анализира

комбинациите от прави линии, криви и дупки (празни пространства между

47

завъртулките, като при 0 или b). OCR програмите знаят например, че символ

със закривена опашка под базовата линия и дупка, разположена над базовата

линия, е най-вероятно малката буква g. Със създаването на работна азбука от

страна на софтуера за всеки нов символ, който той среща, скоростта на

разпознаване нараства.

Фиг. 2.13.

Понеже тези два процеса не дешифрират всеки символ, OCR

програмите предприемат два подхода за оставащите йероглифи. Някои OCR

програми заместват неразпознатите символи с отличителни знаци такива

като ~, № или @ - и приключват своята работа. Трябва да се използват

функциите за търсене на текстообработващата програма, за да се открие къде

е вмъкнат такъв отличителен символ и да се поправи думата ръчно. Някои

OCR програми извеждат увеличено битмап изображение на екрана и искат да

натиснете клавиша, съответстващ на неразпознатия символ.

Фиг. 2.14.

Други OCR програми стартират подпрограма за проверка на правописа,

която да търси очевидни грешки и да набележи възможните алтернативи за

думите, съдържащи неразпознати символи. Например за OCR програмите

числото 1 и буквата 1 изглеждат доста еднакви, както и 5 и S, или пък cl и d.

48

Думата down (надолу) може да се разпознае като clown (клоун). Проверката

на правописа разпознава някои типични OCR грешки и ги коригира.

Фиг. 2.15.

Повечето OCR програми предоставят възможността за съхранение на

конвертирания документ като файл в ASCII-формат или във файлов формат,

употребяван от популярните програми за текстообработка или електронни

таблици.

2. 3 .2. Характеристика на отделните растерни графични формати

JPG или “Joint Photographic Experts Group”

Това е най-разпространеният формат, предназначен за съхраняване на

фотореалистични изображения. JPEG поддържа пълноцветно изображение в

32-битов цвят (4.2 млрд. цвята). На практика почти винаги се използват 24-

битови (16.7 млн. цвята) JPEG изображения, тъй като се използва

стандартната RGB палитра, докато при 32-битовия цвят се налага използване

на CMYK палитра. Когато изображението се съхранява в този формат, трябва

да се има предвид че някаква част от информацията се загубва. Това се

дължи на факта, че този вид файлове се компресират, за да пестят дисково

пространство. JPEG поддържа задаване на качество от 0 до 100 включително.

Тези степени на качеството могат да бъдат задавани от потребителя при

запазване на изображението в JPEG формат.

Методи за намаляване размера на JPEG файл:

чрез намаляване на размера на изображението;

чрез увеличаване на степента на компресия, но трябва да се следи за

качеството;

49

чрез конвертиране до 8-битови сиви цветове. Може да се използва при

черно-бели снимки;

Използване на допълнителни методи за компресиране.

Високите и ниските степени на компресия са неприложими в

практиката. Например качество, по-малко от 20-та степен, влошава силно

качеството на изображението, докато 100 ще доведе до голям обем на файла.

За всяко изображение трябва да се търси оптималния баланс между качество

и размер на файла.

Недостатъци на формата са липсата на прозрачност и анимация. Не

може да се използва като междинен формат за съхранение, тъй като

многократното му използване върху едно и също изображение води до

натрупване на измененията и до негативен резултат.

JPEG е подходящ за съхраняване на сложни големи изображения с много

детайли и много цветове, като например фотографии с плавни цветови

преходи.

TIFF или “Tagged Image File format”

Доста популярен формат, разработен от фирмата Aldus за използване в

графичния редактор PhotoStyler. Като универсален формат за съхраняване на

растерни изображения, TIFF се използва изключително много в издателската

дейност, изискваща изображения с най-високо качество, тъй като този тип

файлове позволяват съхранение на 100 процента от информацията за всеки

пиксел в оригиналното изображение. Форматът поддържа различни

алгоритми на компресиране. Поддържа 1, 2, 4, 8 и 24-битов цвят,

индексирани цветове и цветови модели CMYK и RGB. С използване LZW

компресиране TIFF файловете може да бъде добавяна служебна информация

за изображението (разделителна способност, тип на принтера и др.).

Форматът TIFF поддържа прозрачност и възможност за включване в един

файл на няколко копия на изображението с различна разделителна

способност.

BMP (Windows Device Independent Bitmap)

Сравнително остарял и прост формат, създаден от Microsoft за

Windows, който се поддържа от всички графични редактори. Може да бъде

50

използван за общи цели – например за тапет на десктопа ни, но иначе не се

поддържа от Macintosh компютри, нито пък се използва в интернет

пространството и даже почти никъде.

Данните във формата BMP се съхранява само в цветовия модел RGB.

Поддържат се както индексираните цветове (до 256 на брой), така и

пълноцветни изображения. В режим на индексирани цветове се използва

компресия RLE. Без компресиране размерът на файловете е близък до

максималния, което го прави твърде неудобен.

PCX (PC eXchange)

PCX също е един от първите формати за растерна графика.

Първоначално форматът е разработен от фирмата Z-Soft за създаване и

модифициране на графики и изображения. Поддържа 1, 2, 4, 8 или 24-битов

цвят в цветова схема RGB. Няма възможност за запазване на монохромни

изображения. Използва компресиране.

GIF (Graphics Interchange Format)

GIF е създаден през 1987 г. от фирмата CompuServe с цел предаване на

растерни изображения в Internet. Форматът поддържа до 256 индексирани

цвята. От тях един може да се използва като прозрачен. GIF използва LZW

компресия без загуба на качеството. Друга характерна черта на формата е

възможността за създаване на анимация чрез поредица изображения в един

файл. В анимационния файл се съдържат и параметри за възпроизвеждането.

Форматът GIF поддържа и технологията interlacing (презредово

изобразяване). Тя дава възможност да се изобразяват части от цялото

изображение, като качеството нараства с по-пълното получаване на данните.

Към GIF файл могат да бъдат добавяни и текстови коментари. Форматът GIF

е подходящ за съхраняване на анимации, рисунки в анимационен стил,

схеми, чертежи и бутони (включително анимирани).

PNG (Portable Network Graphics)

Графичният формат PNG е стандарт за статични графични файлове в

Internet. Разработката по този формат е започната през 1995 г. от група

разработчици, след като фирмата Ulead придобива лицензните права над

51

алгоритъма за компресиране без загуба на информация LZW. Поради тази

причина в PNG се използва алгоритъм за компресиране Deflate, който дава

дори по-добри резултати от LZW.

Основните характеристики на формата са:

поддръжка на черно-бели изображения с 16 бита за пиксел;

поддръжка на 48-битови цветни изображения;

поддръжка на 65 536 нива на прозрачност;

автоматична компенсация на яркостта за различни платформи;

двумерно редуване (по редове и стълбове) на изобразяваната

информация, което позволява разглеждане при зареждане дори на 1/64

част от данните;

отсъствие на патентна защита и подобрен алгоритъм на компресиране

без загуба на информация.

В настоящия момент PNG е единственият графичен формат, който

поддържа пълноцветни изображения с прозрачен фон. За разлика от формата

GIF, PNG не поддържа анимация. За анимация съществува друг формат MNG

(Multiple – Image Network Graphics). Този формат е базиран на PNG и

осигурява възможности като GIF анимация.

2.3. 3 . Софтуер за сканиране и етапи при сканирането

Софтуерът за сканирането е нещо изключително важно. Като пример

ще посочим SilverFast 4Ai, който позволява да се получат значително по

високи резултати, от колкото ако се използва оригиналния софтуер, който е

окомплектован дадения скенер. В частност той позволява такива настройки,

които не могат да бъдат направени нито с оригиналния драйвер, нито с

PhotoShop. Азбучна истина е, че информацията, загубена в момента на

сканиране, не може да бъде компенсирана нито с PhotoShop, нито от което и

да е било приложение за обработка на графични данни. Ето защо софтуерът

за сканиране трябва да отговаря на някои основни изисквания:

Висока детайлност на данните в режим Proview;

Да има възможност за корекции на гама кривата за всеки от цветовете

канали поотделно;

Да включва инструменти, позволяващи проверка на цветността;

52

Да позволява дерастеризиране;

Да позволява онагледяване на очакваните резултати, още преди да е

завършено сканирането;

Да включва система за цветова синхронизация и евентуално за

калибриране;

За наш общ късмет все повече производители обръщат внимание на

тези споменати макар и накратко, но много съществени параметри. На

българския пазар са представени почти всички сериозни производители на

скенери. Изобилието на предлаганите модели позволява да изберете най-

подходящия скенер за конкретните си нужди , но в никакъв случай не прави

този избор по-лесен.

Всички програми за цветно сканиране предлагат някой функции с

помоща на които може да се определят следните етапи на сканиране :

Избор на изображение и подготовката му за сканиране –

почистване от драскотини, прах, следи от пръсти;

Оценка на оригинала – базира се на следните фактори :

-         експозиция – дали оригинала е прекспониран или недоекспониран (той

е по-тъмен и не улавя всички подробности)

-         цветен отенък (преобладаващ цвят)

-         рязкост – тази част от сцената, която е на фокус

Предварително сканиране (prescan) – това е бързо сканиране при

ниска разделителна способност, което позволява да получите

предварителен изглед на изображението и да нагласите размерите

му(cropping). Ако скенерът и софтуерът позволяват може да се

направят някой настройки и корекция на цветовете. Следва

корекция в резкостта(sharpening) – върши се когато е необходимо да

се коригира замъглен оригинал или ако при сканирането оригиналът

не е бил фокусиран добре.

Изрязване;

Някакво управление на разделителната способност;

Възможност за избор на типа на оригинала - цветен, степен на

сивото или щрих;

Управление на яркостта и контрастта;

53

Баланс на цветовете;

Подобряване на резкостта;

Установяване на размера на изображението и разделителната

способност;

Преобразуване от негатив в позитив;

Записване на изображението в подходящ файлов формат.

2.3.4. Свързване на скенера към компютъра

Срещат се три варианта на свързване към компютъра – чрез паралелен

порт, чрез USB и SCSI интерфейса. Някой от евтините скенери работят с

паралелен интерфейс, но тъй като все повече системи

поддържат USB портове, USB скенерите вече почти изместиха паралелните.

На теория скоростта на USB порта е между тази на мудния паралелен порт и

бързата SCSI връзка. Но докато скенер с SCSI интерфейс изисква добавяне

на SCSI адаптер, да се зададат адреси и да се терминира последното

устройство, то инсталирането на USB скенер става съвсем лесно и бързо.

54

ГЛАВА ТРЕТА

ВИДОВЕ КАРТИ ПАМЕТ

3.1. История

Картите памет се използват в цифрови апарати, преносими компютри,

телефони, музикални плеъри, видео игри и друга електроника. Те

предоставят възможност за многократен презапис, висока скорост,

енергонезависимо съхранение и малки размери. Записващите и изтриващи

напрежения при флаш картите са (най-често) 5, 3.3 и 2.5 V, а информацията в

тях може да се презаписва многократно (приблизително до 1 000 000 пъти).

Първоначално картите памет са замислени като наследник на магнитните

дискети. Днес тази роля се изпълнява от преносимите USB флаш памети.

Съществуват много различни видове флаш карти предназначени за различна

употреба. Най-често те биват използвани в цифровите апарати, мобилните

телефони, във видео игрите и др. PC card (PCMCIA) е един от първите

формати (type I), който излиза през ’90-те и в момента основно се използва

като свързващ стандарт за модеми, мрежови карти и др. Други по-малки

карти, които излизат през ’90-те са CompactFlash, SmartMedia и Miniature

Card.

В края на ’90-те и началото на 2000 г. излизат няколко нови формата

карти – SD/MMC, Memory Stick, xD-Picture Card и техни по-малки варианти.

През 2001 г. е отчетено, че 50% от цифровите апаратаи на пазара използват

CompactFlash и SmartMedia. Но през 2005 г. SD/MMC надделяват над

SmartMedia, а конкурентните формати Memory Stick, xD, както и

CompactFlash продължават да засилват позициите си.

През 2011 г. е създадена и първата водонепроницаема карта памет.

55

3.2. Формати карти памет ( MEMORY CARD)

3.2.1. Smart Media

Най-старият от всички формати за памет. Също така е най-тънката –

0.76мм.Картите от този тип са подобни на картите за фонокартни апарати (от

типа Bulfon или Mobika), дори са още по-тънки и с по-малък размер.

Производството им е по-евтино, но за сметка на тяхната по-слаба

конструкцияи на това, че изводите им са директно на повърхността и са

достъпни задокосване и въздействие на статично електричество, изискват по-

специално отношение, за да се избегне повреждането им. Максималният за

момента обемна тези карти е 128 MB, който позволява върху тях да се

запишат до 16 снимкис висока резолюция във формат TIFF (без компресия).

Този тип карти сеизползват например в апаратите на Olympus.

Фиг. 3.1. Карта памет Smart Media

3.2.2. Compact Flash

Те са най-големите от всички сменяеми карти с памет в употребаднес,

но пък идват с широка гама от възможности, изградени са катотанкове, освен

това имат вградена логическа схема, ускоряваща процесите назапис-четене

на данни и някои от тях имат интегрирана буферна памет, същочесто са най-

евтините карти, които можете да намерите. CompactFlash

е изведена на пазара по едно и също време със SmartMedia. 

Заедно тези  два формата са прабаби и прадядовци на днешните

мобилни притурки за съхранение. CompactFlash е добър залог за фотографи,

които трябва да поберат голям брой изображения на всякакарта. Както

можете да видите, CompactFlash е относително малка (около3 мм), но

въпреки това се предлага в различни размери- до 16GB достатъчно за 

56

съхранение  на стотици снимки с високарезолюция. CompactFlash-

картите са идеални  за високо-мегапикселов фотоапарат и ситуации, в които

не може лесно да сменяте карти с памет,ако първата е пълна (подводната

фотография е отличен пример).

Фиг. 3.2. Карта памет Compact Flash

Вариация на формат CompactFlash е малко устройство, наречено

Microdrive. Първоначално, продадавани от IBM, Microdrive е малък твърд

диск, опакован в CompactFlash формат. Напоследък не са толкова

популярни – може да се използват обикновени флаш памети,

базирани на CompactFlash карти с много място за съхранение както и доста

евтини, но е имало време, когато тези малки твърди дискове са били почти

единственият начин да има гигабайт дисково пространство. Днес можете да

ги получите в капацитети до 8GB от компании като Hitachi и Seagate. В

сравнение с CompactFlash, те са по-бавни, по-крехки и консумират повече

енергия.

Фиг. 3.3. Карта памет Microdrive

57

3.2.3. Memory Stick

Първоначално произведени изключително от Sony за техни продукти

този тип памети са все по-популярни. Memory Stick се произвеждат в най-

различен размер на паметта, в момента до около 8GB. Този вид памет са плод

на изящно инженерство. Те са тънки и тесни, и имат  "самопочистващ" набор

от електрически контакти в края си. Това означава, че е трудно да

се повредят, въпреки че контактите са видими.  Благодарение науникалната

форма на картата е много трудно да я вмъкнете в цифровияси фотоапарат

неправилно. Още един плюс е че можете да премахнете картата и да я

поставите в друго Sony Memory Stick-устройство за достъп до вашата

информация.

Memory Stick продукти включват VAIO лаптопи, цифрови

рамки,видеокамери, цифрови камери и преносими персонални компютри.

Фиг. 3.4. Карта памет Memory Stick

Съществуват обаче няколко разновидности на Memory Stick паметите:

Memory Stick- оригиналните памети почти не се използват.

Memory Stick Pro- това е по-нова версия на Memory Stick. Тя е по-

бърза и има по-голям капацитет  (максимум 32GB). Tази версия не е

съвместима със старите модели на Sony.

Фиг. 3.5. Карта памет Memory Stick Pro

58

Memory Stick Duo- по- малка версия на Memory Stick. Дуото е около

две- трети от размера на Memory Stick. Можете да прехвърляте

информация на вашия компютър с помоща на адаптер, който позволява

на нормален Memory Stick четец работа с Duo.

Фиг. 3.6. Карта памет Memory Stick Pro Duo

Memory Stick Micro- това е ултрамалка версия на картата с памет. Има

класическа и Pro версии. Максималния й капацитет е 32GB. Можете да

прехвърляте информация с помоща на адаптер, който позволява работа

на нормален Memory Stick четец, с този вид карти.

Фиг. 3.7. Карта памет Memory Stick Micro

Memory Stick Pro-HG- Най-новият член на семейството Memory Stick

може да се използва с по-стари устройства Memory Stick Pro, тъй като

тя има точно същите свойства. Когато се използва с нови HG

съвместими притурки, тази нова версия е драстично по- бърза.

59

Фиг. 3.8. Карта памет Memory Stick Pro-HG Duo

3.2.4. Secure Digital(SD)

SD картите са подобни на MultiMediaCard (MMC) картите както и имат

едни и същи размери(макар че SD картите са малко по-дебели от карти

MMC). Основната разлика е в криптирането на данните: SDкартите

позволяват производителите да предоставят защитени с авторски права

данни на крайния потребител като същевременно се гарантира че тя

не може да бъде незаконно копирана. SD картите благодарение на малките си

размери и разумна цена в днешни дни са най- често срещаните карти с памет,

използвани както в цифровите фотоапарати, така и в други видове

устройства, като PDAs и мобилни телефони.

Фиг. 3.9. Карта памет Secure Digital

60

ГЛАВА ЧЕТВЪРТА

МУЛТИФУНКЦИОНАЛНИ УСТРОЙСТВА. ПРИЛОЖЕНИЕ

И ХАРАКТЕРИСТИКИ

4.1. Приложение и характеристики

Мултифункционалните устройства (MFD), понякога наричани още

мултифункционален принтер, съдържат в себе си копир, принтер, скенер,

някои и факс. Има модели, които позволяват едновременна работа на някои

от тези функции. Като всеки лазерен или мастиленоструен принтер, могат да

разпечатват снимки и различни други документи. Някои от тях разпечатват в

цвят, а други – само черно-бели документи. Всички притежават различни

функции и мрежови опции, а цената им варира от 200 до над 1000 лева.

Устройствата от висок клас са цветни, относително бързи и притежават

мрежови и офис функции. Тъй като притежават собствена памет,

мултифункционалните устройства могат да съхраняват документи и да ги

изпращат директно по електронната поща. Те са идеални за работа като

увеличават продуктивността, опростяват задачите и намаляват разходите.

Фиг. 4.1. Мултифункционално устройство Canon Pixma MP130

Мултифункционалните устройства са подходящи за дома, офиса и

работа в мрежа. Голямото разнообразие, позволява избора на подходящо

устройство, според това къде ще бъде използвано. Ориентировъчно, 10 000

страници на месец за дома са повече от достатъчни, а за малкия офис 20 000. 61

Принтерите, които работят в мрежа, трябва да поддържат натоварване повече

от 50 000 страници на месец в зависимост от големината на мрежата. 

Мултифункционалните устройства могат да се разделят на два основни

вида:

Мастилено-струйно мултифункционално устройство;

Лазерно мултифункционално устройство.

Мастиленият е по-евтин и е много подходящ за разпечатване на снимки, но

лазерният е по-бърз, по-качествен и е добър избор за бизнес-приложения.

Скорост:

Скоростта на различните операции зависи от различни параметри:

времето за изпращане на задачата от компютъра към принтера;

времето за комуникация между две устройства, например времето за

четене на карта памет от принтера;

дали устройството разполага с няколко режима на скорост на печат на

документи-например, много бърз, бърз, нормален, качествен, отличен.

Както и при много други устройства скоростта зависи пряко от

качеството;

когато устройството работи в мрежа съвсем нормално е скоростта на

работа да пада – мрежата може да е натоварена, а няколко човека да

пуснат едновременно за печат тежки файлове;

отпечатването на пълноцветна А4 снимка варира от 10-15 минути. При

по- евтините или стари модели отпечатването може да отнеме около 30

минути.

Производителите често цитират рейтинги, базирани на разпечатване на

документи, съдържащи само прост текст или на принтиране в чернови

режим. Някои даже не включват времето за изпращане на документа от

компютъра към принтера. В някои случаи обявената скорост е два-три пъти

по-голяма тази, която виждате в реална работа. Ако мултифункционалното

устройство се ползва в домашни условия, разминаването във времето

посочено от производителя и реалната скорост, няма да е от толкова голямо

значение, в сравнение с предназначението му за офисната работа – особено

когато се гонят крайни срокове.

62

Тест за скорост на мултифункционални устройства:

Тестваният принтер е с настройки по подразбиране.

Времето за отпечатване включва времето от подаване на команда за

отпечатване до приключване на печатащия процес.

Лазерни - Обявена скорост: 18-22 ppm монохромен - Скорост при

тестване за текст: 15.1-16.9 ppm - Скорост при тестване за черно-бяла

графика: 2.4-8 ppm;

Мастилени - Обявена скорост: 18-22 ppm монохромен - Скорост при

тестване за текст: 4.7-7.7 ppm - Обявена скорост: 12-14 ppm в цвят,

стандартен режим - Скорост при тестване за цветна графика: 0.9-1.4

ppm.

Времето за сканиране включва времето за преглед и окончателното

сканиране. 

Лазерни - Максимална оптична резолюция при сканиране: 600x600 dpi

- 600x2400 dpi - Дълбочина на цвета (external): 24 bit - Скорост на

сканиране в цвят при 100 dpi: 18-40 sec - Скорост на сканиране в черно-

бял режим при 300 dpi: 13-33 sec;

Мастилени - Максимална оптична резолюция при сканиране: 600x2400

dpi - 1200x2400 dpi - Дълбочина на цвета (external): 24x28 бита -

Скорост на сканиране в цвят при 100 dpi: 15-28 сек. - Скорост на

сканиране в черно-бял режим при 300 dpi: 21-35 сек.

Скорост при копир:

Лазерни - Скорост на черно-бяло копиране: 4.7-6 ppm 

Мастилени - Скорост на черно-бяло копиране: 2.1-3.6 ppm

Скорост на факса:

Лазерни - Номинална скорост на факса: 33.6 Kbps - Максимална

резолюция: 300-1200 dpi - Памет на факса (страници): до 900 

Мастилени - Номинална скорост на факса: 33.6 Kbps - Максимална

резолюция: 200 dpi - Памет на факса (страници): до 200

63

4.2. Предимства и недостатъци

Предимства:

Имат няколко предимства. Ниската цена е голямо предимство на

мултифункционалните устройства. Цената на едно мултифункционално

устройства е около 2 пъти по-малка, от устройствата които включва в себе си

по отделно. Друго голямо предимство са малките габарити. Заема много по-

малко място от 2 или 3 отделни устройства. Възможността за използване на

устройството, както като самостоятелно устройство за копиране и

отпечатване на снимки, така и да се свърже към компютър и да се използват

всички негови възможности. Възможността за включване към мрежа и

ползването му от няколко потребителя също е много важно предимство. Този

вариант е много удобен за приложение в офиси. Лесната инсталация на едно

мултифункционално устройство го прави предпочитан избор за офиса и

дома. Комбинирането на няколко устройства в едно спестява и електро

енергия, което е много важно за офис помещения, където подобни

устройство се използват постоянно. С помощта на мултифункционалните

устройства избягвате многото кабели под бюрата и използвате само един

кабел, един контакт и един порт на вашия компютър. Някои от моделите са и

безжични.

Недостатъци:

Мултифункционалните устройства имат няколко недостатъка. Най-

отгоре в този списък е качеството. Тъй като те изпълняват много задачи,

качеството обикновено е компромис. Повечето съответстват на

самостоятелните устройства по скорост на печат, но качеството при

сканиране и отпечатване може да варира. Безопасността също е от значение,

особено когато машината е в мрежа и се използва за сканиране и съхраняване

на важни фирмени документи. Този проблем до голяма степен е въпрос на

миналото, тъй като през последните години технологията е подобрена, а

стандартите и защитните функции са разширени. Третата важна отрицателна

черта на многофункционалните устройства е, че всички устройства са едно

цяло. Тоест, ако една част спре да работи, вероятно ще загубите другите

64

функции. В същото време е вярно, че ако принтерът спре да работи, вие няма

да можете да разпечатвате снимки, но все пак ще можете да сканирате. Освен

това, повечето устройства с бизнес насоченост могат да информират

техническата поддръжка преди вие да сте разбрали, че има проблем. Някои

устройства могат да ви съобщят по електронната поща ако нещо се е

повредило или някои консуматив се е изчерпал (тонер, хартия, мастило и

т.н.) и можете да отстраните проблема навреме или да пренасочите работата

към други устройства.

4.3. Параметри на Canon Pixma MP130

Принтер:

Скорост на принтиране-18 стр./мин. черно(приблизително 3,3 сек. на

страница), 13 стр./мин. цветно(приблизително 4,6 сек. на страница),

фото 10х15 см. около 58 сек. ;

Брой на дюзите- черно принтиране 320 дюзи, цветно 256 х 3(циан,

магента, жълт) за всеки цвят. Общият брой на дюзите е 1088;

Резолюция-при черно 600х600 dpi, при цветно 4800x1200 dpi;

Формат-А4

Копиране:

Скорост на копиране-черно 16 копия в мин.(приблизително 3,8 сек. на

страница), цветно 10 копия в мин.(приблизително 6 сек. на страница);

Резолюция-черно 600х600 dpi, цветно 1200х1200 dpi;

Мащабиране- от 25% до 400%;

Скенер:

Максимална резолюция-оптична 1200х2400 dpi,цифрова 9600x9600 dpi

Поддържани карти памет-CompactFlash, SmartMedia, Secure Digital, Memory Stick, MultiMediaCard и Microdrive. Изброените долу карти памет могат да се използват само със специален адаптер: xD-Picture Card, miniSD Card и Memory Stick Duo.

65

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мултифункционалните устройства са подходящ избор както за дома, така

и за офиса. Някои от най-големите им предимства са:

Спестяват място – съвременните мултифункционални устройства

комбинират принтер , копир , скенер, понякога и факс в една

единствена машина;

Спестяват пари – едно мултифункционално устройство е доста по-

евтино от 4 отделни машини, 4 различни типа консумативи, и 4

различни гаранционни полици;

Намаляват кабелите – с помощта на мултифункционалните устройства

избягвате кълбетата кабели под бюрата и използвате само един кабел,

един контакт и един порт на вашия компютър. Някои от моделите са и

безжични;

Лесна инсталация – за да работите с устройството, се нуждаете само от

един диск със софтуер;

Спестява ел. енергия – едно комбинирано устройство харчи много по-

малко енергия, в сравнение с 4 отделни;

Лесно изпращане на документи – повечето модели са снабдени с

функцията “scan to email”, която им позволява директно да изпращат по

електронната поща сканираните документи, без да е необходимо

ръчното им прикачване.

Директно разпечатване на снимки от карта памет – не е нужно

мултифункционалното устройство да е свързано с компютър;

Свързването на мултифункционалното устройство към мрежа, което

позволява използването му от няколко потребителя.

В глава първа е направена класификация на печатащите устройства.

Разгледани са основните им характеристики и технологии. Описан е

принципа на работа на видовете принтери, като по-подробно е разгледан

мастилено-струйният принтер.

В глава втора е направена класификация на скенерите. Описан е

принципа на работа на видовете скенери. Принципът на действие и

66

характеристиките на плоския скенер са разгледани по-подробно. Плоските

скенери се използват в мултифункционалните устройства. Разгледани са и

различните файлови формати, в които могат да се запаметяват сканираните

изображения.

В трета глава са разгледани видовете карти памет, приложението им и

техните характеристики и особености.

В четвърта глава са разгледани мултифункционалните устройства.

Тяхното приложение, характеристики, предимства и недостатъци. Добавени

са резултати от тест за скорост на мултифункционални устройства, където са

сравнени скоростите обявени от производителите за различните операции и

получените от теста.

67

ИЗПОЛЗВАНА ЛИТЕРАТУРА

1. Записки от лекции Регистрационна техника

2. Записки от лекции Информационна техника

3. Canon Pixma MP130/110 кратко ръководство

4. http://www.kaminata.net/

5. http://www.computers.bg/

6. http://www.printeri.com/

7. http://perifer.hit.bg/

8. http://mimech.com/

9. http://hicow.com/

10. http://mcvbstudio.com

11. http://pcworld.bg/

12. http://tuj.asenevtsi.com/

13. http://computer.howstuffworks.som/

14. http://pctechguide.com/

68

СЪДЪРЖАНИЕ

Въведение...........................................................................................................4

ГЛАВА ПЪРВА.................................................................................................5

1.1.История.........................................................................................................5

1.2.Класификация, характеристики и технологии..........................................5

1.2.1.Класификация на печатащите устройства.........................................5

1.2.2.Характеристики на печатащите устройства......................................10

1.2.3.Технологии на принтиращия механизъм...........................................12

1.3.Принцип на работа......................................................................................13

1.3.1.Маргариткови принтери......................................................................13

1.3.2.Матрични принтери.............................................................................14

1.3.3.Линейни принтери................................................................................15

1.3.4.Термични принтери..............................................................................16

1.3.5.LED принтери.......................................................................................17

1.3.6.LCD принтери.......................................................................................18

1.3.7.Лазерни принтери.................................................................................19

1.3.8.Комуникация.........................................................................................20

1.3.9.Обработка на данните..........................................................................22

1.3.10.Форматиране.......................................................................................23

1.3.11.Растеризация.......................................................................................23

1.4.Мастилено-струйни принтери....................................................................24

1.4.1.История..................................................................................................24

1.4.2.Технологии и принцип на работа.......................................................25

1.4.3.Последователен печат..........................................................................33

ГЛАВА ВТОРА.................................................................................................34

2.1.История.........................................................................................................34

2.2.Класификация и видове..............................................................................35

2.2.1.Класификация на скенери....................................................................35

2.2.2.Видове скенери.....................................................................................36

2.3.Принцип на действие на плоски скенери и характеристики...................39

2.3.1.Принцип на действие...........................................................................39

2.3.2.Характеристика на отделните растерни графични формати............49

2.3.3.Софтуер за сканиране и етапи при сканирането...............................52

69

2.3.4.Свързване на скенера към компютъра...............................................54

ГЛАВА ТРЕТА..................................................................................................55

3.1.История.........................................................................................................55

3.2.Формати карти памет..................................................................................56

3.2.1.Smart Media...........................................................................................56

3.2.2.Compact Flash........................................................................................56

3.2.3.Memory Stick.........................................................................................58

3.2.4.Secure Digital(SD).................................................................................60

ГЛАВА ЧЕТВЪРТА..........................................................................................61

4.1.Приложение и характеристики..................................................................61

4.2.Предимства и недостатъци.........................................................................64

4.3.Параметри на Canon Pixma MP130............................................................65

Заключение.........................................................................................................66

Използвана литература.....................................................................................68

Съдържание........................................................................................................69

Приложения.......................................................................................................71

70

ПРИЛОЖЕНИЯ

Основни компоненти на мултифункционално устройство Canon Pixma

MP130

Фиг. 1. Основни компоненти на Canon Pixma MP130, изглед отвън

На фиг. 4.3.а. са показани следните компоненти:

(1) Поставка за хартията – поддържа хартията, заредена в подаващото

устройство за хартия.

(2) Удължител на поставката за хартия

(3) Подаващо устройство за хартия

(4) Изходен слот за хартия – отпечатаните листове се извеждат на този

плот.

(5) Работен панел – показва работното състояние на машината, използва се

също за промяна и проверка на настройките на всяка функция.

(6) Капак за документи

(7) Стъкло – използва се за поставяне на документ за обработка.

71

Фиг. 2. Основни компоненти на Canon Pixma MP130, изглед отзад и

отвътре

На фиг. 4.3.б. са показани следните компоненти:

(8) USB конектор – използва се за свързване към компютър за отпечатване

и сканиране.

(9) Вход за захранване

(10) Сканиращ модул

(11) Носач на печатащата глава – на него се инсталира печатащата глава.

(12) Вътрешен капак

(13) Индикатор за достъп – той свети когато в гнездата за карти е поставена

карта памет.

(14) Гнезда за карти памет – в него се поставя картата памет. Устройството

е снабдено с два вида гнезда за карти памет.

Фиг. 3. Работен панел на Canon Pixma MP130

72

(1) Бутон „Фото индекс – превключва устройството в режим фото индекс.

(2) Бутон „Копиране” – превключва устройството в режим копиране.

(3) Бутон „Сканиране” – превключва устройството в режим сканиране.

Този бутон се използва, когато устройството е свързано към компютър.

(4) Бутон „Фото” – превключва устройството в режим отпечатване на

снимки.

(5) LCD панел – показва съобщения, избрани елементи от менюто и

работното състояние на устройството.

(6) Бутон „Черно” – стартира черно-бяло копиране или сканиране.

(7) Бутон „Цвят” – стартира цветно копиране или сканиране.

(8) Бутон „Стоп/Начално състояние” – отменя операциите и връща

устройството в режим „готовност”.

(9) Бутон „ON/OFF” – включва и изключва устройството.

(10) Индикатор за грешка – мига при включване и изключване на

устройството, при възникване на грешка или изчерпване на мастилото

или хартията.

(11) Бутон „ОК” – избира или потвърждава настройки.

(12) Бутони „◄– и +►” – прелистват опциите на менюто и увеличават или

намаляват броя на копията или броя на файловете с изображения.

(13) Бутон „Меню” – отваря менюто с настройки на устройството.

73

Принципна схема на устройството на мастилено-струен принтер,

използващ пиезоелектричен принцип на отпечатване.

Означения:

1. Резервоар за рециклирано мастило

2. Филтър

3. Резервоар за мастило

4. Помпа

5. Генератор

6. Управление на зареждането

7. Зареждащи електроди

8. Електроди за хоризонтално отклонение

9. Електроди за вертикално отклонение

10. Събиране на неизползваното мастило

11. Предпазен щит

12. Хартия

74

Принцип на работа на плосък скенер

75

76