Tiskárny

Transkript

Tiskárny

Tiskárny
Výstupní zařízení pro
permanentní výstup výsledků
X36PZA Periferní zařízení M. Šnorek
Obsah přednášky
• Dělení tiskáren.
• Barevný tisk.
X36PZA - Periferní zařízení
M. Šnorek
Dělení tiskáren
•
•
•
•
Úderové, rep. bezúderové,
konturové, resp. bodové,
tisk po znacích, resp. tisk řádkový,
technologie tisku.
M. Šnorek
Dělení - podle technologie
tisku
•
•
•
•
Jehličkové,
inkoustové,
laserové,
s tepelným přenosem.
M. Šnorek
Dělení - podle kvality tisku
• NLQ - Near Letter Quality,
– jehličkové, 16 x 18, 16 x 22,
• LQ - Letterr Quality,
– 24-jehličkové, 600 dpi. Ale tisk - 2100 dpi.
• černobílý tisk,
• barevný tisk.
M. Šnorek
Jak se tiskne barevně?
• Ve třech/čtyřech barevných rovinách,
• barevný model CMYK,
• řízení tónování „šedé“
– dithering,
– změnou velikosti bodu.
• Natáčení tiskové mřížky,
M. Šnorek
Barevný tisk
Tiskárny pracují na subtraktivním
principu míchání barev (na rozdíl od
aditivního u monitorů)
Používají se tři základní barvy:
Azurová (Cyan), Purpurová
(Magenta) a Žlutá (Yellow).
Většina tiskáren používá ještě
Černou barvu (blacK) případně
Další. Barvy označujeme CMYK
M. Šnorek
Řízení tónování šedé I.
• Počítačová tiskárna nemůže dávkovat
množství barvy do jednoho tiskového bodu
– výjimkou jsou tiskárny požívající sublimaci barev a
některé laserové tiskárny.
• Libovolný barevný tón zobrazíme tak, že v matici
tiskových bodů- (například 6x6) tiskneme jen
některé body.
• Shluk bodů vnímáme jako bod o různé sytosti
barvy.
• Tento algoritmus se nazývá polotónování,
resp. dithering.
M. Šnorek
Demonstrace ditheringu
Barevný model CMYK
M. Šnorek
Tónování šedé jinak
• Změnou velikosti tiskového bodu.
• Zblízka si prohlédněte vytištěný
barevný bilboard…
• Počítačové tiskárny tento způsob
tónování neužívají.
M. Šnorek
Natáčení barevné mřížky
• Subtraktivně se
netisknou barvy přes
sebe, ale
• stále se tiskne na
bílou.
• Jak? Natáčením
tiskové mřížky.
M. Šnorek
Tiskové technologie přehled
M. Šnorek
Pravěk tiskáren - konturový tisk
• S typovými pákami (psací stroj),
• s typovým kolečkem (daisy wheel, moderní
psací stroj).
• S typovým válcem. Používá se u
rychlotiskáren u sálových počítačů. (rychlost
400 řádků/min).
• S typovým páskem nebo řetězem.
• Tisknou pouze znaky, které jsou na typové
páce (válci, pásku nebo kolečku).
M. Šnorek
Jehličkové tiskárny - bodové
• Tisknou pomocí matice jehliček, které jsou
elektromagneticky vystřelovány. Přes barvící
pásku vytvářejí obraz.
• Rozdělují se podle počtu jehliček (9, 18, 24)
a tím i podle kvality tisku (NLQ, LQ – near
letter quality a letter quality)
• Mohou tisknout i „barevně“, čtyřbarevná
páska a adaptér pro její nastavování.
M. Šnorek
Jak funguje laserová
tiskárna?
M. Šnorek
Charakteristika
• Bezúderový,
• bodový,
• „stránkový“, tedy ne řádkový nebo
dokonce znakový
• tisk.
• Opravdu?
•
Ne, ve skutečnosti tiskne bodově! Stránkový tisk se říká jen kvůli tomu, že to, díky rychlosti, tak vypadá.
M. Šnorek
Fyzikální pozadí
• Fotokonduktivita - vodivost látky se mění v
závislosti na vnějším osvětlení.
• Elektrografie,
• objevena 1938 (Ch. Carlson, Xerox Corp.).
• Korona je elektrický výboj, který
emitovanými elektrony ionizuje okolní plyn.
M. Šnorek
Fotokonduktivita
• Schopnost vést elektrický proud v
závislosti na osvětlení.
• Fotokonduktory jsou
– v temnu izolanty,
– na světle vodiči.
M. Šnorek
Korona a fotokonduktivita
Ozon O3
• Fotokonduktory:
Stínění
Ionizovaný plyn
Fotokonduktor (PC) fotovodič
Vodivý materiál nosiče PC
Koronový vodič (0.1mm)
– Se - Selen,
– OPC - Organic
Photo Conductor.
• Důležitý rozdíl:
– Se vyžaduje +,
– OPC - náboj!
5 7kV
• Korona produkuje
jedovatý O3 (- více!)
M. Šnorek
Fáze laserového tisku
Nabíjení
Fotokonduktivní válec
Mazací lampa
Nabíjecí korona
Rotační zrcadlo
Čisticí jednotka
Vyvíjecí jednotka
Kazety s papírem
Expozice
Vyvíjení
Laser
Přenosová korona
Přenos
Fixace
Fixace
Čištění
M. Šnorek
Laserová tisková hlava
Fotokonduktivní válec
Plynový laser
Zrcadlo
Čidlo začátku mikrořádku Modulátor
Čočky
Rotační zrcadlo
Expander paprsku
• Rotační
zrcadlo
– typicky 8-36
plošek,
– 2.000 až
50.000 otáček
za minutu.
Objektiv
M. Šnorek
Varianta s polovodičovým
laserem
K rotačnímu zrcadlu
Polovodičový laser
Kolimátor
Optika transformace paprsku
M. Šnorek
Laser
• Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation, tj. 'zesilování světla pomocí
stimulované emise záření'
• je optický zdroj elektromagnetického záření tj. světla .
• Na rozdíl od světla přirozených zdrojů je polarizované,
koherentní a monochromatické.
• Světlo v něm vzniká v aktivním prostředí, kterým
může být plyn nebo polovodičová dioda.
M. Šnorek
Vložka: jak atomy emitují světlo?
• Toto vysvětlení
platí i pro
– CRT,
– Plasmový displej,
– Laser.
• Jen „částice“ jsou
po každé jiné.
M. Šnorek
Tiskárna s plynovým
laserem
M. Šnorek
Barevný laserový tisk?
• Čtyři fotokonduktivní
válce, čtyři tonery,
jeden průchod.
• Jeden fotokonduktivní
válec, čtyři tonery,
čtyři průchody.
• Výhody, nevýhody?
M. Šnorek
Co je to LED tiskárna?
M. Šnorek
LED tiskárna
M. Šnorek
Barevná LED tiskárna
M. Šnorek
Je rozdíl mezi tiskárnou a
kopírkou?
• Principiálně ne, jen jinak vzniká latentní
obraz
– u tiskárny modulací z počítače,
– u kopírky obrazem originálu.
M. Šnorek
Inkoustové tiskárny
M. Šnorek
Inkoustové tiskárny
• Ink on demand – technologie vystříknutí
inkoustu na žádost.
• Kontinuální stříkání inkoustu - starší
technologie.
• Rozdíl mezi ink-jet a bubble-jet?
• Ve způsobu vytváření kapky:
– bubble-jet teplem,
– ink-jet piezoelektricky.
M. Šnorek
Bublinkové tiskárny
• Využívají k vytvoření kapky tlaku, který je v
komůrce vytvářen bublinkou vypařujícího se
inkoustu.
• Komůrka se plní inkoustem pomocí kapilárních sil.
• Při tisku se topné tělísko v komůrce ohřeje na
teplotu, při které se část inkoustu vypaří.
• Celý děj trvá asi 10 s a spotřebuje se asi 130.10-12 l
inkoustu. Je to nejrychlejší ohřev, kterého se vůbec
kdy podařilo dosáhnout.
• Z důvodů odstranění špiček napájení jsou tisková
tělíska buzena postupně.
M. Šnorek
Princip bublinkové tiskárny
M. Šnorek
Piezoelektrická trysková
tiskárna
• Využívají piezoelektrickou deformaci tiskové
komůrky.
• Před tiskem se boční stěny rozšíří
přivedením napětí.
• Při tisku se změní polarita napětí, čímž dojde
ke zmenšení komůrky a vystříknutí inkoustu.
• Umožňuje v určitých mezích dávkování
inkoustu.
M. Šnorek
Piezoelektrická trysková
tiskárna
M. Šnorek
Inkoustové tiskárny - souhrn
• Rozlišení až 1200 dpi, rychlost tisku cca 4 strany za
minutu.
• Levné typy mají inkoustový zásobník v jednom celku s
tiskovou hlavou – nutno měnit celé. Cena nových náplní
se tak často blíží ceně nové tiskárny, nebo ji dokonce
převyšuje.
• Vyrábějí se a jako velkoformátové, často dnes nahrazují
plotery.
• Kvalita tisku je závislá na druhu papíru, při použití
kvalitního papíru je výsledek srovnatelný s laserovou
tiskárnou.
M. Šnorek
Termotiskárny
M. Šnorek
Termo - tepelné tiskárny
• Se speciálním tepelně citlivým papírem.
• S běžným papírem a speciálními
barvivy.
M. Šnorek
Se speciálním tepelně
citlivým papírem
• Obsahují řadu polovodičových topných tělísek
odpovídajících jednomu tiskovému řádku.
• Potřebují speciální tepelně citlivý papír.
• Jsou jednoduché, mají tichý provoz a jsou
spolehlivé.
• Tisk však má malou trvanlivost, po čase se tisk
ztratí.
• Aplikace: fax, tiskárny v samoobsluze, atp.
M. Šnorek
S běžným papírem a
speciálními barvivy
• Používá termoplastická barviva nanesená ve formě
proužků na nosné folii.
• Barvivo je v kontaktu s papírem, k jeho přenesení dochází
pomocí zahřátí a obarvení příslušného místa.
• Speciálním případem je ablativní tiskárna (též termosublimační). Barvivo není v kontaktu s papírem, k jeho
přenosu dochází sublimací po ohřátí a jeho zkondenzováním na papíře. Výhodou je možnost dávkování.
M. Šnorek
Co je sublimační tiskárna?
• Sublimace je změna skupenství z
pevného na plynné přímo, bez
přechodu do skupenství kapalného.
• Příklad sublimace? Sušení prádla v zimě.
• Barvy se do sebe „zapouštějí“.
• Znáte tiskárnu Canon Selphy?
M. Šnorek
SW rozhraní tiskáren
M. Šnorek
Softwarové rozhraní
tiskáren
• K čemu slouží? Jazyk pro vytváření tiskových
stran.
• Rozhraním se nepřenášejí obrazy všech
tiskových bodů, ale příkazy k jejich vytvoření.
– ESC sekvence,
– PostScript,
– PCL X.
M. Šnorek
Ovládání tiskáren
• Escape sekvence
Levné tiskárny jsou ovládany tzv. escape sekvencí od firmy Epson. Sekvence je
posloupnost znaků začínající ASCII znakem pro (27 čili 1BH), která má význam
příkazu. Takto tiskárna pak dostává příkazy postupně (nový řádek atd.), které
taky postupně provádí.
• Vektorový jazyk PCL
PCL jazyk je vektorový, který má poměrně málo příkazů a tak části, které neumí
zapsat vektorově zapisuje jako bitmapu. Proto je jeho produkt závislý na druhu
tiskárny (ovladači). Je pomalejší než Postscript a je velmi spolehlivý.
• Postscript
Viz dále
M. Šnorek
Postscript
Postscript je jazyk složitější a čistě vektorový. Je nezávislý
na zařízení a jeho rozlišovací schopnosti.
Vytváření kódu:
Interpret PostScriptu nejdříve vytvoří seznam objektů jedné
stránky se systémem souřadnic. Tím se stává nezávislý na
zařízení.
RIP - Raster Image Procesor převede příkazy PostScriptu do
řídicích informací. Seznam se třídí a pak se převede do
bitmapových rastrů.
Osvitová zařízení doplňují RIP koprocesory. Obvykle se ale
RIP vytváří softwarově v počítači.
M. Šnorek
Grafický výstup
Zapisovače a kreslicí stoly
X36PZA Periferní zařízení M. Šnorek
Terminologie I
• Grafický zapisovač – výstupní zařízení pro
pořízení trvalého grafického dokumentu.
• Pracuje (většinou) jako vektorový displej –
vektorový zapisovač.
• Některé moderní zapisovače se však podobají
tiskárnám (bodovým) – rastrový zapisovač.
M. Šnorek
Terminologie II
• Obvykle: grafické
zapisovače = stolní
provedení.
• Kreslicí stoly = větší a
velké formáty.
• Příklady:
M. Šnorek
Součásti grafického
zapisovače
• Řadič,
– Interpolátor.
• Kreslicí zařízení,
– Řízení pohybu kreslicí hlavy.
• Kreslicí hlava a nosič pisátek.
• Pohyb média.
• Interfejs k nadřazenému počítači,
– Spřažený, resp. nespřažený režim.
M. Šnorek
Způsob vytváření obrázku
• Vektorový
–
–
–
–
Dnes obecně v útlumu.
Používají se jen pro speciální aplikace:
vyřezávání (reklama, CIM),
vrtání či frézování (plošné spoje).
• Rastrový
– Dnes nejběžnější.
– Xerografická, inkoustová, elektrostatická hlava.
M. Šnorek
Řízení pohybu kreslicí hlavy
(a někdy i média)
• Inkrementální
– s krokovým
motorem.
• Spojitý, analogový
– se servomotorem.
M. Šnorek
Podstatné rozdíly
• Inkrementální
– Nevyžaduje zpětnovazební informaci.
– Vzpomínáte si na vystavování hlavičky diskety?
– Umí kreslicí hlavu vystavovat jen do určitých bodů
rastru!
• Spojitý
– Vyžaduje zpětnou vazbu.
– Kresbu tvoří potenciálně všechny body kreslicí
plochy. Pouze začátek a konec čáry je možný jen
„odněkud někam“!
M. Šnorek
Interpolátor
• Digitální, resp. analogová interpolace.
M. Šnorek
Interpolátor
• Spojitý interpolátor generuje signál pro
polohový servomechanismus, který řídí
pohyb pisátka/média.
• Co pak dělá diskrétní interpolátor? Čáru v
tomto případě tvoří diskrétní množina bodů!
Je tam vůbec zapotřebí?
• Kde je interpolátor umístěn? Jakou má
podobu?
M. Šnorek
Servomechanismus
• … je automatické zařízení určené k úpravám
provozních vlastností nějakého mechanismu
na principu zpětnovazební chybové detekce.
• Součástí tohoto „automatického zařízení“ je
obvykle akční člen (servomotor) a regulátor
(např. PID).
M. Šnorek
Technická realizace
interpolátoru
• Analogový interpolátor
– s integrátory,
– s integrátory a s
analogovou pamětí,
– exponenciální
interpolátor.
M. Šnorek
Digitální interpolátory
• DDA
intepolátor.
• Bresenhamův
algoritmus.
M. Šnorek
Bressenhamův algoritmus
podrobněji
• Autorem je J.E.
Bressenham, 1965, IBM.
• Pro jednoduchost: vždy se
kreslí úsečka v 1. oktantu.
• Úkol algoritmu: bude příštím
bodem přímky diagonální
nebo horizontální soused?
• Rozhodující je vertikální (ne
kolmá) vzdálenost.
M. Šnorek
Konkrétní příklad
• Aproximujte přímku
• f(x, y) = ax - by = 0 pro a = 4 a b = 10.
•
Zaveďme d = 2 f(x+1, y+1/2) = a(2x + 2) - b(2y+1).
Všimněte si: ∆d nabývá jen dvou různých hodnot!
M. Šnorek
Takže BA
M. Šnorek
Symetrie oktantů pro BA
• Stačí tedy umět kreslit
úsečku v 1. oktantu.
• Úsečka v libovolné
poloze se na tento
algoritmus převede jen
vhodnou záměnou
hodnot diagonálního a
nediagonálního přírůstku
a dX a dY.
M. Šnorek
D-soubor
• K čemu sloužil D-soubor (Display File)
u vektorového displeje?
• Umístění v řetězci zapisovače.
• Je zde (u zapisovačů) také zapotřebí?
M. Šnorek
Detail řízení pohybu
média/hlavy
Lankem
M. Šnorek
Detail řízení pohybu
média/hlavy
• Ozubenými koly
nebo
• kolem a ozubeným
hřebenem.
M. Šnorek
Programový interfejs
zapisovačů
• Programovací jazyk HP-GL.
– Hewlett-Packard Graphics Language =
soubor příkazů pro řízení zapisovačů (i
tiskáren).
• PCL X.
– Page Description Language.
– Jeho Level 5 právě zahrnuje i HP-GL.
M. Šnorek
Příklad
CI
RA
RR
EA
ER
WG
EW
PM
FP
EP
SS
SA
Circle
fill rectangleabsolute
fill rectanglerelative
edgerectangleabsolute
edgerectanglerelative
fill wedge
edgewedge
polygon mode
fill polygon
edgepolygon
select standard font
select alternativefont
M. Šnorek

Tiskárny

Transkript

Podobné dokumenty

Horolezecká stěna Aztec Adventure Vertical 3

přídavná zařízení k traktorům

BEAD Bazooka TM - final

Prohlášení o shodě

Tryskací zařízení - Tryskacie stroje

G. Flaubert - Paní Bovaryová

vy_32_inovace_150

Stáhnout - AudioMaster CZ a.s