Описание основных понятий компьютерной графики для студентов Гуманитарного факультета

Ко второму типу устройств принадлежит  разнообразный класс принтеров  в самом широком значении этого  слова, куда можно включить и особый тип выводных устройств — фотонаборные автоматы и полиграфические печатные машины (печатные прессы).

Мониторы

Кажется, что мониторы представляют собой неотъемлемую часть компьютера, однако так было не всегда, кроме  того, монитор — это только наиболее заметная часть видеосистемы.

На самом деле видеосистема IBM-совместимого компьютера состоит, как минимум, из двух частей: собственно монитора, который  очевиден каждому, и видеоплаты (адаптера), которая располагается в системном  блоке компьютера. Такая структура позволяет осуществлять индивидуальное конфигурирование видеосистемы.

Монитор (дисплей) предназначен для  вывода на экран текстовой и графической  информации. Современное программное  обеспечение использует только графический  режим. В таком режиме экран  состоит из множества точек, каждая из которых обеспечивает определенный диапазон цветов. Количество точек на экране называется разрешающей способностью монитора в одном из стандартных режимов. Следует заметить, что разрешение экрана не зависит от размеров экрана монитора. Эта информация очень важна для Web-дизайнеров.

Монитор с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) по принципам работы ничем не отличается от обычного телевизора (при  наличии тюнера может служить  телеприемником), но имеет более  высокие параметры, т. к. предназначен для работы на достаточно близком расстоянии и призван служить для задач, связанных с точными работами с изображением и цветом.

Принтеры

Принтеры, как и мониторы, стали  почти непременным атрибутом  любой компьютерной системы, а уж графической тем более. Принтеры совершенно необходимы для вывода результатов работы, поскольку известно, что монитор не может обеспечить достоверного впечатления.

Струйные принтеры

Принцип работы струйных принтеров  основан на выбросе капель чернил несколькими способами.

В термальных струйных принтерах в  камере создается воздушный пузырек, который выдавливает каплю чернил из сопла. Для обеспечения более  высокого качества применяются материалы  со специальным покрытием.

В пьезоэлектрических струйных принтерах  используется электрическое поле, которым поляризуются кристаллы печатной головки. Можно использовать масляные чернила, обладающие более высоким качеством и надежностью.

Сублимационные принтеры формируют  изображение, испаряя краситель  с лавсановой пленки. Пары краски затем конденсируются в специальном покрытии бумаги (на базе полистирола). При этом печатается целая строка изображения, т. к. печатающая головка с большим количеством термических элементов равна ширине бумаги. Количество краски определяется временем нагрева печатного элемента, что обеспечивает довольно значительное число градаций тона для каждой краски. После нанесения одной краски лист возвращается к началу, лента перемещается на следующий цвет и т. д. В результате образуется изображение без растровых точек.

Преимуществом сублимационных принтеров  является замечательная цветопередача  без заметной для глаза структуры  изображения, а недостатком —  некоторое снижение четкости изображения, невозможность использования обычной  бумаги.

В принтерах на твердых чернилах (dry jet) используются твердые чернила на основе воска с цветными пигментами. Они расплавляются нагревателями (поэтому такие принтеры называют также принтерами со сменой фаз) и выбрасываются из сопла-форсунки с помощью пьезоэлектрических устройств. Для получения большего количества градаций используют по два комплекта печатающих головок (стандартной и половинной плотности). Пигмент твердых чернил аналогичен пигменту типографских красок, что позволяет использовать их для цветопробной печати. Достоинствами принтеров с твердыми чернилами являются высокая четкость изображения, передача очень мелких деталей и печать на обычной бумаге, а недостатком — довольно крупная структура растра

Фотопринтеры

Устройство печати, которое обеспечивает вывод цифровых изображений на стандартные фотоматериалы (фотобумагу или фотопленку), называется фотопринтером. Разумеется, что в этом случае требуется соответствующая обработка экспонированного фотоматериала. По сути дела, фотопринтер выступает в роли традиционного фотоувеличителя, которым пользуются фотографы, работающие с оригиналами на фотопленках.

Стойкость изображений, перенесенных на фотоматериалы, выше, чем у отпечатков, выполненных на струйных принтерах.

Экспонирование фотоматериалов выполняется  различными способами с применением лазеров или светодиодов, генерирующих красное, зеленое и синее излучения. Возможно использование галогенной лампы и цветных фильтров.

Такие принтеры характеризуются высоким  разрешением. Поскольку на каждый пиксел изображения обеспечивается 256 уровней яркости, даже при относительно небольших значениях разрешения (диапазон от 200 до 500 ppi) "полутоновое" разрешение увеличивается до 4000 dpi

Лазерные принтеры

Работа монохромных лазерных принтеров  основана на электрографическом принципе.

Сначала барабан с фоточувствительным покрытием приобретает поверхностный электрический заряд (покрытие не проводит электрический ток в темноте и заряд сохраняется, как в конденсаторе). Затем луч лазера, который отражается от многогранного вращающегося зеркала, пробегает вдоль поверхности барабана и рисует изображение. Те точки на поверхности барабана, на которые попал свет лазерного луча, теряют электрический заряд (покрытие начинает проводить ток под действием света).

На поверхности барабана образуется скрытый рисунок в виде отсутствия/присутствия точечных электрических зарядов. Затем специальное устройство, содержащее порошок тонера (красителя), частички которого имеют такой же электрический заряд, как исходная поверхность барабана, переносит тонер на барабан (тонер прилипает к тем точкам, которые уже подверглись действию света, а точки барабана, сохранившие заряд, отталкивают тонер). Теперь лист бумаги плотно прижимается к барабану, тонер переносится в основном на бумагу, а лист бумаги проходит через печку, тонер подплавляется и прочно сцепляется с бумагой.

Особенностью электрографического  принципа является то, что весь рисунок  перед печатью должен быть загружен во внутреннюю память принтера именно в виде пиксельного (битового, bitmap) представления. Для цветных лазерных принтеров требуемый объем внутренней памяти возрастает в три-четыре раза.

Фотонаборные автоматы

Фотонаборный автомат (ФНА, в английской терминологии — image setter) предназначен для получения изображения на фотопленке (фотоформе), которая служат промежуточным звеном в создании печатных форм. Фотонаборные автоматы являются самыми высококачественными выводными устройствами, поскольку высокое разрешение сочетается с надежной повторяемостью и жесткостью растровой точки.

Графопостроители

Устройство, позволяющее представлять цифровые изобразительные данные в виде линейных рисунков, графиков, схем, чертежей и карт на бумаге, называют обычно графопостроителем, или плоттером. Компьютер управляет специальным рисующим элементом, который чертит линии по поверхности бумаги (или режущим элементом, который обеспечивает разрезание).

Различают планшетные и барабанные графопостроители. В планшетном пишущий  элемент передвигается по поверхности  в двух направлениях, в барабанном — только поперек рулона бумаги, а бумага перемещается вперед-назад.

Разрешающая способность  устройств 

Разрешающая способность устройств  ввода и вывода определяется наименьшим элементом соответствующего устройства. В большинстве случаев оно  задается в элементах на дюйм, но для некоторых устройств удобнее использовать сантиметры или миллиметры. Устройства ввода, такие как мышь и графический планшет имеют разрешающую способность ввода. Фиксированная разрешающая способность определяется точность отслеживания аппаратурой физического перемещения. Для разных устройств эта величина не одинакова и зависит от качества устройств и от вида работ, для которой оно предназначено.

Большинство устройств ввода имеют  так же переменную разрешающую способность, зависящую от программного обеспечения, которое интерпретирует сигналы от устройства. Такая программа считывает сигналы, приходящие от устройства ввода и переводит их в эквивалентное перемещение курсора на экране компьютера.

Программу можно настроить так, чтобы перемещение курсора на 1 элемент соответствовало перемещению устройства так же на 1 элемент или чтобы несколько элементов перемещения давали 1 элемент перемещения курсора. Некоторые программы способны динамически менять коэффициент перемещения. В этом случае, чем быстрее будет передвигаться мышь, тем дальше на экране переместится курсор.

Разрешающая способность принтера. Разрешающая способность лазерного принтера - это количество лазерных точек, которые принтер может сгенерировать на одном дюйме. Лазерные принтеры обладают широким диапазоном разрешающей способности. Наиболее популярные принтеры имеют 300 и 600 точек на дюйм, сейчас также получают распространение принтеры с разрешающей способностью 1200 точек на дюйм. Принтеры, которые могут печатать более 1200 точек на дюйм, называются фотонаборными автоматами. Они используются в сервисных бюро или издательствах. Лазерные точки, генерируемые этими автоматами так малы, что их размеры обычно измеряются микронами. Однако разрешающая способность фотонаборного автомата часто измеряется по полутоновым пятнам, с помощью которых он имитирует оттен