Pisač računala

Nanošenje boja na papir u računalnoj tehnologiji podrazumijeva postupak miješanja tvari različitih boja, SUPTRAKTIVNI postupak miješanja boja, koji se ogleda u tome da refleks svijetla prema oku od više izmiješanih tvari različitih boja daje odraz drugačije boje. U likovnoj umjetnosti to je već odavno poznata tehnika. U računalnoj tehnici u ovu svrhu vrši se miješanje tvari od tri osnovne boje; Cyan, Magenta, Yelow (cijan, magenta, žuta) - CMY. Kod kvalitetnijih uređaja uobičajeno se za prikaz crnog koristi dopunska tvar koja je ključni (Key) element funkcionalne crne pozadine te takvi sustavi s dopunom za crnu boju imaju oznaku CMYK. Nijanse crno-bijelog u velikoj mjeri zastupljene su u strukturi slika te se u postupku ispisa slike osigurava njen vjerniji ispis i manja uporaba osnovnih boja. Osim toga ispis 'običnog' teksta ne zahtijeva uporabu osnovnih boja.

Tiskač, štampač (printer) ili PISAČ je uređaj koji na neki materijal, poput papira, pravi fizičku kopiju nekog dokumenta ili slike na osnovu podataka u elektroničkoj formi u računalu. Naziv TISKAČ je opći pojam i primjereniji je za uređaje u štampariji. Pisač je izlazni uređaj koji rezultate obrade iscrtava na papiru. Nekad su radili po načelu standardne pisače mašine s lepezom što je kao rješenje gotovo napušteno. Jedno od rješenja ispisa, utemeljeno na matričnoj koncepciji prikaza grafema, je IGLIČASTI pisač koji znakove ispisuje udaranjem iglica preko tintne trake u papir (slika 3.3.33) i to kao brzi znakovni pisač knjigovodstvenih servisa ili kao kasa-blok pisač.

Slika 3.3.33 Ispisivanje znaka pomoću igličastog pisača.

Prema ASCII znaku primljenom od računala logika pisača određuje kroz koje elektromagnete će se propustiti struja kako bi se pogurale iglice prema papiru i time ispisale jedan stupac polja matrice. Potom se glava malo pomiče i ispisuje drugi stupac matrice znaka te tako dok se ne ispiše cijeli znak. Dakle, u internoj memoriji pisača upisani su binarni podaci matrica za mnoštvo znakova a koji će skup znakova koristiti, na primjer skup prema 852 kodnoj tablici, određuje se postavljanjem parametara rada pisača bilo postavljanjem odgovarajućih preklopnika (SWITCH) ili upisom postavki u EPROM pisača.

Pisači se izrađuju se s glavama od 9 iglica u jednom stupcu (slika 3.3.33a) za jednostavne pisače i brze pisače mrežnih sustava kada se ne zahtijeva kvaliteta već brzina ispisa (DRAFT ispis). Kvalitetan ispis (LQ - Letter Quality) dobiva se s pisačima od 24 ili 48 iglica postavljenih u dva ili više stupaca smaknuto tako da naredni stupac popunjava prazna mjesta prvog (slika 3.3.33b). Ovaj tip pisača ne podržava ispis u boju, i jedino je moguće uzeti traku sa dvije pruge boje uzduž tintne trake (crvena i crna) ali i ovo rješenje sve je manje raspoloživo.

Pošto rade na principu udaranja iglica preko trake na papir, prilično su bučni. Pisači ove vrste koriste pojedinačne umetnute listove u ležište ili 'beskonačni' perforirani papir vođen rotirajućim valjcima s izbočinama (traktor) na koje naliježe perforirani dio papira. Veliki brzi pisači ove vrste mogu koristiti A3 format papira, a u pakovanjima kao perforirani papir sadrže i do par tisuća međusobno povezanih perforiranih stranica, ili nešto manje ako je svaka stranica sastavljena od više slojeva glede izrade kopije. Uglavnom su to već pripravljeni obrasci, kao npr. virmani. Vrlo brzi i veliki pisači imaju jake motore glede brzog pokretanja glave s iglicama i papira, te glede buke često imaju ugrađenu amortizaciju i kućište koje se može zaklopiti kako bi buka bila manja.

Ova vrsta pisača svoju primjenu nalaze u računovodstvenim servisima za ispis virmana, platnih lista ili završne bilance, a također kao mali pisači za račune kasa u trgovačkim radnjama. Zbog za današnje pojmove ograničenog segmenta korisnika, imaju relativno visoku cijenu. Prema dosad navedenom lako je zaključiti da se ispis temelji na ispisanim ASCII znakovima, i pojedine kategorije ovih pisača posjeduju zapise o znakovima u vlastitoj memoriji te ih nije moguće uporabiti kod grafički usmjerenih aplikacija kao u Windows-ima. Kod Windows operativnih sustava sadržaj stranice s vektorskim fontovima ne ispisuje se kao ASCII znak već se ispisuje cijela slika koju na monitoru vidimo. Pri tome se koristi grafički set instrukcija koje ovi pisači imaju i u suštini ispisuju se pikseli slike prilagođeni grafičkoj razlučivosti pisača. Na primjer slika ili stranica teksta prikazana na ekranu u razlučivosti 800×600 ispisuje se kao slika ili stranica teksta u razlučivosti 180×180 dpi. Razumljivo, ispis slike je crno-bijeli, nekvalitetan i vrlo je spor. Glede navedenog, koristiti ovu vrstu pisača u Windows grafičkom okruženju besmisleno je.

Bolje rješenje od igličastih pisača u Windows grafičkom okruženju su TINTNI pisači (INK-JET) koji tekst i sliku kreiraju na sličan način kao igličasti, ali umjesto iglica na glavi pisača nalaze se male rupice kroz koje se na papir ubrizgava tinta. Izrađuju se kao crno-bijeli i kolor pisači. Crno-bijeli pisači obično koriste od 50 - 100 mlaznica za brizganje crne tinte. Kolor pisači koriste tri (četiri) glave s mlaznicama za tri boje, CMY sustavi (Cyan, Magenta, Yelow), s plavo-zelenom, ljubičastom i žutom bojom. Poneki imaju i dodatnu glavu sa crnom bojom (CMYK), koja ima nešto više mlaznica od ostalih i pridodaje se radi kvalitetnijeg ispisa crnog i štednju ostalih boja kod crnog ispisa. Istina, pisači su u radu prilično tihi i jeftini su, ali je zato tinta skupa a spremnici za tintu mali i može se otisnuti relativno malo stranica. Ovo je vrlo skup način ispisa ako se računa prema troškovima potrebnim za ispis jedne stranice. Još veće zlo je i činjenica da se boja u cijevima i rupicama osuši u začepi brizgalice ako se pisač svakodnevno ne koristi (Pisač? Nije ako utiskuje boju u papir?). Osim navedenog, utisnute boje iako se nakon nekog vremena dobro posuše i dalje imaju slabu otpornost na vlagu. Poseban proizvod ove kategorije su pisači za izradu fotografija. Veća preciznost ispisa, veći DPI, veća cijena i skupi papir ne čine ih baš privlačnim proizvodom za uobičajenog korisnika računala.

Najkvalitetnije rješenje je LASERSKI pisač. Osnovna tehnologija ispisa kakva se koristi u laserskim pisačima smišljena je još 40' godina i koristila se je kod fotokopirnih uređaja. Suštinska razlika je u tome što ulogu objektiva i lampe za osvjetljavanje koje imaju fotokopirni uređaji preuzima LASERSKA ili LED svjetlosna zraka kod pisača. Svjetlosna zraka na foto-osjetljivom valjku iscrtava negativ slike koji će se u daljnjem postupku ispisa prenijeti na papir kao pozitiv. Proboj plastike kao osnovnog dijela kućišta i sve sofisticiranija i jeftinija elektronika omogućili su razvoj LASERSKOG pisača kao izlazne jedinice računala, a primjena svjetlećih dioda (LED) dodatno je pojeftinila ovu vrstu pisača i smanjila im dimenzije. LED pisači su sve popularnije rješenje kako za firme i ustanove tako i za kuću.

Laserski pisač kao osnovu za stvaranje slike koristi valjak na kojem je foto-osjetljivi premaz koji ima svojstvo da može prihvatiti električni naboj u malim pojedinačnim električki nepovezanim elementima površine valjka. Elektronika pisača dobiva sliku od računala koju potom analizira i pretvara u negativ slike i pravi od nje raster-prikaz prema deklariranoj razlučivosti (DPI - dots per inch) pisača, odnosno u skladu s gustoćom elemenata na površini foto-osjetljivog valjka. Ako je gustoća veća, to znači da su pojedinačni elementi na površini valjka manji i buduća slika je kvalitetnija. Korona žica-elektroda 'K1' prikazana na slici 3.3.34a prilikom okretanja valjka nabija površinske elemente valjka pozitivnim nabojima. Površinski elementi valjka međusobno su električni izolirani što je posljedica osobitosti sloja nanesenog na valjak.

Kada nabijeno područje dođe u ravan 'S' laserska zraka obilazi valjak od točke 'A' do točke 'B' duž ravni 'S' što je omogućeno rotiranjem poligonalnog ogledala koje prilikom okretanja mijenja položaj prema zraci koju šalje laser, te se zraka odbijena od ogledala 'kreće' od točke 'A' prema točki 'B' u skladu s okretanjem ogledala. Više ogledala omogućava brzo prebacivanje zrake u početnu poziciju i brže kretanje zrake duž ravni 'S'. Svaka strana poligonalnog ogledala iscrta jednu liniju ispisa. Prilikom kretanja laserska zraka osvjetljava ili neosvjetljava pojedine elemente na valjku na temelju raster-prikaza i na taj način elementima na valjku eliminira ili ostavlja pozitivni naboj koji su dobili od žice-elektrode 'K1' prilikom okretanja valjka. Pozitivni naboj ostaje samo na neosvijetljenim elementima koja trebaju prihvatiti prah i na papiru postati crna mjesta.

Pozitivno nabijeni elementi na foto-osjetljivom valjku prihvatiti će čestice praha (boja, toner) koje su negativno nabijene a koje pred foto-osjetljivi valjak dovodi valjak spremnika praha. Taj se postupak ponekad naziva i razvijanje jer korespondira s procesom u foto industriji gdje se iz negativa razvijanjem stvara pozitivna slika. Kada čestice praha na foto-osjetljivom valjku stvore pozitivnu sliku potrebno ju je još prenijeti na papir. To se opet obavlja pomoću električnog naboja. Prah s valjka prenosi se na papir pomoću električki nabijene žice-elektrode 'K2' koja povuče čestice praha s valjka prema sebi i na taj način ih prenese na papir koji prolazi između valjka i žice-elektrode 'K2'. Brzina prolaska papira mora biti usklađena s brzinom okretanja foto-osjetljivog valjka. Slika je prenesena na papir, no prah još uvijek nije fiksiran na površinu papira pa bi se vrlo brzo s nje obrisao. Fiksiranje obavlja mehanizam grijača kombiniranjem tlaka i zagrijavanjem tako da se čestice praha zapravo utisnu u papir i upeku što konačni ispis čini kvalitetnim, preciznim i nadasve otpornim na vanjski utjecaj.

Nakon što je prah s valjka prenesen na papir, eventualni zaostali prah na foto-osjetljivom valjku ukloniti će mehanizam za čišćenje i neutralizaciju naboja na elementima valjka prije ponovnog nabijanja elemenata valjka s 'K1' elektrodom.

Slika* 3.3.34 Načelo rada laserskog i LED pisača. ( + / - )

Laser iscrtava točku po točku u jednom retku od oznake 'A' do oznake 'B' prema primjeru sa slike 3.3.34a, i tako red po red. LED iscrtava cijeli red odjednom te po tom naredni red koji je u međuvremenu pripravljen za iscrtavanje. Razlika u radu obje koncepcije prikazana je na slici 3.3.34b. Osim toga LED panel zauzima puno manje mjesta od laserskog mehanizma što u konačnici čini pisač po dimenzijama manjim.

Bez obzira kojoj vrsti laserskog pisača se radi, mehanizam foto-osjetljivog valjka s pripadnim 'žicama' uglavnom se nalazi se u istom kućištu (popularno nazvanom 'toner'), sa spremnikom za boju i spremnikom za otpadnu boju. Prilikom umetanja spremnika u pisač zaštitni poklopac foto-osjetljivog valjka pomiče se u stranu kako bi bio se omogućilo njegovo osvjetljavanje i povezivanje 'korona žica' s izvorom napona. Prije uporabe 'tonera' treba ukloniti zaštitnu traku koja zatvara otvor spremnika boje radi sprječavanja njenog rasipanja tijekom transporta. Potrošeni spremnik boje podrazumijeva izmjenu kućišta i time svih ostalih dijelova u kućištu. Pojedine jeftinije verzije pisača imaju izmjenjiv spremnik boje u kućištu, tako da nije nužno u potpunosti mijenjati cijeli mehanizam valjka, elektroda i spremnika kada se spremnik boje isprazni. Ovaj koncept odvojenog spremnika boje od ostatak kućišta često se koristi kod laserskih pisača u boji kako bi im cijena bila pristupačnija.

O čemu onda brine ostatak mehanizma pisača? Osigurava generiranje slike za ispis na osnovu dobivene slike od računala, prijenos slike na foto-osjetljivi valjak, izvore napona za 'korona žice', transport listova papira kroz pisač preko foto-osjetljivog valjka te isporuku ispisanih materijala korisniku nakon prolaska kroz valjke za 'pečenje' boje.

Za otisak u boji opisani postupak se ponavlja tri puta, za svaku osnovnu boju po jednom. Kod pisača u boji koriste se četiri (CMYK) ili više spremnika za boje kako bi se ostvario kvalitetan ispis. U konačnom postupku sve boje nanesene i utisnute (pisač ili tiskač?) na papir, te potom upečene daju za rezultat sliku otpornu na vlagu a razlučivost ispisa je od 600×600 dpi pa do 2400×2400 dpi i više. Broj stranica koje se mogu ispisati s jednim spremnikom ovisi o veličini spremnika i količini praha (boje, tonera) u njemu. Koliko para toliko muzike.

Za isti tip pisača razliku u cijeni uglavnom čini količina ugrađene elektronike. Naime pisač se uobičajeno izrađuje samo s USB priključkom, ali se uz doplatu može dobiti CENTRONICS priključak ili standardna UTP mrežna kartica. Mrežna kartica je jako dobro rješenje za objedinjavanje resursa u jednoj grupaciju korisnika i pisaču tada treba dodijeliti mrežne postavke na isti način kao i računalu prema izrađenom planu za umrežavanje uređaja neke ustanove ili firme. Poneki pisači podržavaju i više vrsta komunikacijskih protokola (TCP / IP, IPX / SPX ...). Prema cijeni koštanja ispisa gledano prema troškovima potrebnim za ispis jedne stranice, ovaj tip ispisa je najjeftiniji.

Primjer XIII

Zbog čega raznolikost osnovnih boja kolor monitora i pisača?

Monitor za prikaz različitih boja koristi postupak miješanja svjetlosnih zraka - ADITIVNI postupak. Kod pisača boje se dobivaju miješanjem tvari - SUPTRAKTIVNI postupak. Navedena dva postupka nemaju iste osnovne boje za dobivanje spektra boja. Ova dva načina miješanja boja mogu dovesti do problema ukoliko prikaz na monitoru nije usklađen s rezultatom ispisa pisača. Ova usklađenost dolazi naročito do izražaja prilikom pripreme za tisak, a kako su foto-pisači sve više u uporabi i kod 'običnog' korisnika, navedeni zahtjev nije više povlastica profesionalaca. Potrebno je uskladiti prikaz na monitoru s budućim rezultatom ispisa. U tu svrhu moraju biti raspoložive konfiguracijske datoteke monitora i pisača, da bi se u programskoj potpori za obradu fotografija izvršilo usklađivanja postavki monitora i pisača. U prozoru PhotoShop-a na primjer, prikazana slika biti će s bojama koje će se zaista ispisati. O problemu usklađivanja boja više u poglavlju 3.5.7 u kojem je naglasak na PC računalni sustav.

Kako su mlaznice manje i međusobno bliže od iglica, i ima ih veći broj, razlučivost tintnih pisača bolja je od igličastih (720×720 dpi). Osim toga gotovo su nečujni u radu jer nema udaraca u papir i valjak koje proizvode igličasti pisači. Kvaliteta ispisa u velikoj mjeri ovisi o kakvoći tinte a osobito o kakvoći papira. Kako su laserski pisači u boji sve su jeftiniji i za očekivati je i njihovo skorašnje masovnije korištenje. Prednost laserskog ispisa je u velikoj otpornosti ispisa na vodu, ali noviji tintni pisači, namijenjeni baš za ispis fotografija, koriste moderne boje koje se ne razlijevaju i otporne su na vodu, naravno uz poseban papir.

Ponegdje se još uvijek koriste TERMALNI pisači koji kreiraju ispis zagrijavanjem papira koji mijenja boju pod utjecajem topline. Donedavno su na ovoj osnovi radili gotovo svi telefax uređaji i kasa-blok pisači za izdavanje računa. Jedna od verzija ovih uređaja je kreiranje ispisa zagrijavanjem trake na mjestu gdje se želi ostaviti otisak na papiru. No ovakvi ispisi s vremenom blijede i nisu pogodni za trajnu pohranu te se sve manje susreću u uporabi.

Pisač ispisuje i to je uređaj sličan uređajima u štampariji, a uređaj koji iscrtava linije tvoreći oblike naziva se CRTAČ (plotter), izlazni uređaj namijenjen izradi crteža i nacrta, osobito većih dimenzija i odlične kvalitete. Sva crtala rade na principu pomicanja pera za crtanje u odnosu na medij na kojem se crta. Dakle, imaju pisaljku s tintom s kojom PIŠU po papiru s jednom ili u više boja. Jedna posve drugačija kategorija od pisača. Ovisno o konstrukciji crtanje se odvija pomicanjem pisaljke preko nepomičnog papira po njegovoj dužini i širini, ili se pak papir lagano pokreće, korak po korak, na način da se ispisuju crte jedna za drugom. Papir u ovom slučaju može biti smotan u rolni. Pisanje u crno bijeloj tehnici je jednostavnije od tehnike crtanja u boji koja mora imati CMY ili CMYK sustav za crtanje. Ovisno o vrsti tinte i uređaja, sušenje crtarije je prirodnim putem ili grijanjem. Crtač je u osnovi izlazni uređaj posebne namijene, pa su crtači u nekom projektom birou u stanju iscrtati sliku prema A0 standardu formata papira i prema tome su proporcionalne njegove dimenzije. Nasuprot njima EKG crtač, kod medicinskog uređaja za pregled rada srca, ispisuje jednobojne linije na papiru širine desetak centimetara. Crtači za znanstvenim potrebe pak imaju neke drugačije osobitosti. Crtač kao izlazni uređaj ne spada u uređaje opće namijene.

Razlučivost pisača definitivno opisuje njegovu kvalitetu. Ako se iz računala pošalje pisaču slika rezolucije 1024×768 piksela, ovisno o razlučivosti pisača, na papiru ona neće imati istu veličinu ako se slika prethodno ne prepravi. Da bi se slika mogla prikazati uzduž cijelog formata papira, treba izvršiti skaliranje originalne slike na veću ili manju razlučivost i tako obrađenu sliku proslijediti pisaču. O navedenom brine upravljački program (driver) pisača i njegova popratna programska potpora. Recimo da se slika navedene rezolucije prikaza ispisuje na uređaju razlučivosti 600×600 dpi (Dots Per Inch), bez interpolacije slika bi se ispisala u veličini otprilike 4.33 cm × 3.25 cm. DPI je u stvari mjera gustoće elemenata slike po jedinici duljine, odnosno kvadrata površine 1".

Ako su elementi slike zrnca crnog praha, oznaka DPI je valjana, ali ako se radi o prikazu u boji sastavljenom od više različitih zrnaca praha razmatra se veličina pixel-a i tada je mjera PPI (Pixels Per Inch). No proizvođači u specifikacijama pisača ove vrijednosti često poistovjećuju, pa za pisač u boji često stoji oznaka DPI. Što je veća gustoća ispisa, slika je kvalitetnija i podržava više nijansi, odnosno promjena gustoće u pojedinim dijelovima slike izgleda oku kao svjetlija ili tamnija boja. Nadalje znači da bi zaslon monitora, za obradu slike gustoće ispisa 600×600 dpi i veličine ispisa slike formata A4, trebao da ima dijagonalu oko 100" za prikaz cijele slike koja će se ispisati, jer gustoća na monitoru razlučivosti 1024×768 piksela iznosi oko 60 dpi po horizontali za monitor kojemu je zaslon širok 17". Gustoća prikazane slike na monitoru puno je manja u odnosu na gustoću ispisa. PPI i DPI su osobitosti koje treba uvažavati i prilikom odabira digitalnog fotoaparata i uređaja za skeniranje slika kojima je gustoća snimljene slike i skeniranja znatno veća od mogućnosti zaslona monitora. Takve uređaje treba odabrati na način da im je DPI veći ili jednak najvećoj rezoluciji monitora ili slikovnih sadržaja koji se koriste.

Specifični pisač je uređaj za 3D ispis. To je proces u kojem se materijal poput plastike ili neki drugi materijala kombinira i spaja slojevima koje se povezuju zajedno kao tekuće molekule ili granule pod kontrolom računala kako bi se stvorio trodimenzionalni objekt. Ovaj uređaj uskoro će se opisati kao poseban uređaj.