Технологии оцифровки видео доклад

Обновлено: 17.05.2024

Объединяет в себе двухмерные и трехмерные изображения, звуковое сопровождение, музыку, анимацию, видео-, текстовую и числовую информацию и т.д.

Сферы применения мультимедиа:

· информационная и рекламная деятельности;

· создание персональных фоно- и видеотек;

Виртуальная реальность

Аудио- и видеоинформация и ее особенности

Особенностью, отличающей мультимедиа-технологии от других компьютерных технологий, является обработка аудио- и видеоинформации в реальном режиме времени.

В узком смысле под мультимедиа в компьютерных технологиях понимают именно работу с потоковой аудио- и видеоинформацией, т.е. такой формой получения, обработки и передачи информации, когда она поступает непрерывно, и мы не можем охватить ее целиком.

Компьютерные мультимедиа-технологии — это средства создания и воспроизведения цифровых аудио- и видеозаписей.

Оцифровка звуковой информации

Для преобразования аналогового звукового сигнала в цифровую форму с определенной частотой (частотой дискретизации) производятся измерения (отсчеты) амплитуды звукового сигнала.

Затем непрерывные значения амплитуды тоже переводятся в дискретную форму путем разбивки интервала возможных значений амплитуды на конечное число промежутков и заменой текущего значения амплитуды на ближайшее граничное значение какого-либо интервала.

Количество битов, необходимых для представления получаемых таким образом дискретных значений, называется разрядностью отсчета

Для качественного преобразования частота дескретизации должна быть минимум в 2 раза выше чистоты сигнала..

Устройство, переводящее аналоговый звуковой сигнал в цифровую форму, называется аналогово-цифровым преобразователем (АЦП), а обратно — цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП).

Сочетание частоты дискретизации, разрядности отсчета и количества используемых каналов называют форматом цифрового звука.

Произведение этих величин и даст величину цифрового потока, необходимую для представления этого формата

Причины сжатия цифровых данных

Искажения сжатия звука дает выигрыш в объеме.

Вторая причина связана с передачей звуковых данных: если канал связи обеспечивает, например, 33,6 Кбит/с (-3,28 Кбайт/с), то 170 Кбайт/с передать по нему невозможно, и звук просто обязан быть сжат.

Прохождение звука по компьютерным цепям и его оцифровка вносят в него искажения, и может оказаться так, что искажения за счет сжатия звука окажутся меньше остальных, а выигрыш в объеме данных окажется значительным.

Из звукового сигнала удаляется информация, малозаметная для слуха, в результате чего слуховое восприятие звука практически не меняется.

Такое кодирование относится к методам сжатия с потерями, когда из сжатого сигнала уже невозможно точно восстановить исходную волновую форму, однако степень сжатия гораздо выше.

Сжатие звукового сигнала и его обратная распаковка осуществляются специальными программными модулями, называемыми кодеками (кодерами-декодерами).

Для описания степени сжатия звукового сигнала используется битрейт — скорость битового потока, с которой сжатая информация должна поступать в декодер при восстановлении звукового сигнала.

Битрейт

Измеряется в килобитах в секунду (Кбит/ с) и если, например, он равен 128 Кбит/с, то это означает, что одна секунда звука будет занимать 128 Кбит, или 16 Кбайт.

Чем выше битрейт, тем выше качество звука, получаемого при обратной распаковке и, соответственно, больше размер сжатого звука.

Широко распространенный формат сжатия mрЗ позволяет кодировать звук с битрейтом от 8 до 320 Кбит/с. Наиболее часто в mрЗ используется битрейт 128 Кбит/с, на котором достигается сжатие в 10-12 раз.

Потоковое вещание

Звуковые файлы потокового формата хранятся на сервере и содержащаяся в них информация по специальному протоколу передается в виде сжатого звукового потока на компьютер клиента, где и воспроизводятся соответствующей программой-плеером.

Характерной особенностью потокового вещания является высокая степень сжатия, которая должна обеспечить прохождение сжатого звука через низкоскоростные каналы связи.

Наиболее распространенным среди потоковых систем является формат Real Audio.

Оцифровка видеоинформации

В отличие от оцифровки звука, отсчеты делаются редко (25 раз в секунду), но результатом отсчета является целый кадр.

Существует большое количество алгоритмов сжатия (МРЕG 1, МРЕG 2, МРЕG 4 и др.), служащих различным целям и имеющим совершенно различные характеристики, но все они в той или иной степени нацелены на наиболее эффективное сжатие данных с минимальными потерями качества.

Стандарты МРЕG

Слово МРЕG является сокращением от Moving Picture Expert Group — названия экспертной группы ISО (международной организации по стандартизации) по кодированию и сжатию видео- и аудиоинформации.

МРЕG 1

Предназначен для записи синхронизированных видеоизображений (обычно в формате 81Р 352x288) и звукового сопровождения на СD-RОМ (VideoCD) со скоростью считывания до 1,5 Мбит/с.

МРЕG 2

Поддерживает более высокие разрешения, поскольку поток данных в этом стандарте намного больше (до 40 Мбит/с), чем в МРЕG 1, позволяя записывать полноэкранные фильмы студийного качества.

МРЕG 4

Первоначально создавался для использования в мультимедийных приложениях, использующих узкие каналы связи, например видеоконференции, проводимые через Интернет, и не предназначался для хранения видео.

Неожиданное применение алгоритм сжатия МРЕG 4 получил в качестве средства преобразования DVD-фильмов (формата МРЕG 2) с целью их записи на обычные СD-RОМ гораздо меньшей, чем DVD, емкости.

МРЕG 7

Является еще одним представителем семейства МРЕG и предназначен для детального описания разнородного мультимедийного материала.

В государственных архивах, музеях и библиотеках России хранится множество кинодокументов, аудио и фотоматериалов на пленочных носителях. Оцифровка помогает решить задачи сохранности и обеспечить доступ к таким материалам широкому кругу пользователей.

Перечень работ

Технологии и этапы оцифровки можно рассмотреть на примере типового процесса перевода в электронный вид кинодокументов, как наиболее сложного аналогового формата фондов.

Типовой процесс оцифровки кинопленки


Для увеличения кликните по изображению

В связи с этими и другими фактами деградации пленок даже самое современное учреждение культуры при соблюдении всех правил консервации и обслуживания не может гарантировать 100% сохранности этих кино- и фонодокументов, тем более при возникновении чрезвычайной ситуации. Как обеспечить благоприятные условия сохранения этого культурного наследия для будущих поколений пользователей? Полную сохранность информации, особенно уникального содержания, можно обеспечить только переводом ее в электронный вид.

Экспертиза


В 2013–2015 гг. корпорация ЭЛАР выполнила уникальную оцифровку в формат 2,3К (2336×1752 пикселей) особо ценных единиц хранения кинодокументов для нужд Главного архивного управления при Кабинете Министров Республики Татарстан. В электронный вид переведено 852 киножурнала о значимых событиях из жизни Республики (более 522 тыс. метров пленки формата 35 мм, 16 мм, 9,5 мм и 8 мм). Объем массива составил более 600 ТБ

Как и при сканировании бумажных документов, обязательным начальным этапом является экспертиза состояния архивных фондов, в ходе которой определяются: тип носителя информации и используемый материал основы пленок; формат и скорость записи данных; общее количество единиц носителей и объем записанной информации на каждом носителе; физическое состояние пленок. Также на этом этапе выбирается разрешение, в котором возможно оцифровать кинодокумент: современное оборудование позволяет получать видео в формате полнокадрового 4К (4096 × 3112 пикселей).

Подготовительные работы

Перед сканированием рулоны с кинопленками и фонограммами проходят ряд проверок и обязательных технологических операций. Сначала пленки очищаются от загрязнений ультразвуком и специальными средствами, не наносящими повреждений. Потом проверяется сохранность склеек пленок и состояние ракордов (нерабочих, защитных участков кинопленки). Переклеиваются разрывы (отсутствующих участков) пленок с использованием прозрачных заплаток и приклеиваются новые ракорды на профессиональных склеечных прессах кадр в кадр.


Часть задач сегодня умеет выполнять само сканирующее оборудование. Например, многие сканеры обладают системами чистящих роликов, которые непосредственно перед сканированием полностью снимают на себя всю пыль и волоски с поверхности пленки.

Сегодня в отрасли приоритет отдается сканерам, поддерживающим технологию Wet Gate. Такой модуль непосредственно перед сканированием покрывает кинопленку специальным безвредным составом жидкости, заполняющей царапины, трещины и сколы. Это позволяет убрать до 90% дефектов на кадре без искажения резкости.

Оцифровка

Массовая оцифровка требует максимально производительного оборудования. Поэтому для оцифровки пленочных носителей применяются высокоскоростные покадровые киносканеры. Действительно качественное современное оборудование – редкость ввиду своей высокой стоимости. Поэтому им обладают лишь несколько крупных, специализирующихся на оцифровке компаний.

Как техника научилась качественно сканировать с такой скоростью? Секрет в сочетании нескольких технологий. За скоростное сканирование отвечают высокоуровневые сканирующие сенсоры, способные вести оцифровку со скоростью 8–25 кадров в секунду с заявленным высоким разрешением HD или UltraHD. Скорость перемотки автоматически снижается при выявлении явных отличий между кадрами, что позволяет сделать оцифровку пленок в кратчайшие сроки без ущерба качеству.


Высокоскоростной сканирующий сенсор фильм-сканера позволяет сканировать кадры в высоком разрешении в диапазоне скоростей 8–25 кадров в секунду

Благодаря мощным встроенным процессорам, все современное оборудование во время сканирования в автоматическом режиме умеет выполнять коррекцию яркости, первичную цветокоррекцию и регулировку баланса белого на кадрах.

Для определения местоположения кадров при сканировании кинопленки используется лазерная система, с высокой точностью считывающая отверстия перфорации. Лазерное детектирование позволяет добиться исключительно стабильного изображения без вертикального дрожания кадра и скачков даже на кинопленке с поврежденной перфорацией.

Помимо этого, повысить качество сканирования позволяют специальные источник света с диффузным фильтром и увеличенное кадровое окно. Равномерное освещение всего кадра позволяет замаскировать царапины и сколы на пленке, а также добиться высочайшей детализации изображения и правильной цветопередачи. А кадровое окно большего размера, чем исходная пленка, позволяет получать изображение с нее целиком в полный размер кинокадра. При этом изображение даже с деформированных и сильно скрученных пленок получается четко в фокусе и без горизонтального дрожания.


Источник света с диффузным фильтром и широким кадровым окном позволяет добиться высочайшей детализации и правильной цветопередачи изображений

Одновременно с кадрами сканируются звуковые дорожки, причем в обязательной привязке к кадрам для последующей синхронизации.

В завершение группа обученных сотрудников ОКК проверяет отснятый материал. Выявляются и корректируются дефекты изображений кадров в ручном или полуавтоматическом режиме. Переводятся в цифровой формат нужного качества записанные в аналоговом виде звуковые дорожки, аудиозаписи разделяются на треки, звук синхронизируется с массивом кадров. Полученные видеозаписи выгружаются в формат, требуемый заказчику. Пленочные оригиналы реставрируются и консервируются.

Значимые моменты

Как и многие другие технологии, оцифровка кино- и фотодокументов становится с каждым годом доступнее по стоимости, быстрее и качественнее. Однако действительно качественная услуга может быть оказана только в специально подготовленных помещениях, где соблюдены температурно-влажностные режимы и режим освещения, есть весь набор вспомогательной техники.

Поэтому немаловажное значение приобретают условия доставки архивных материалов до центра оцифровки. Крупные компании отработали технологию перевозки на сотнях проектов, используют специальные транспортировочные контейнеры-фильмостаты, а любые действия с документами учитывают в акте. При необходимости всегда можно организовать доставку Спецсвязью.

Еще один момент: цифровые видео и аудиозаписи – большие по размеру файлы, поэтому заранее необходимо подготовиться к хранению большого ресурса, создав профессиональное электронное хранилище или выделив мощности существующей системы хранения.

В конце прошлого и начале нынешнего веков были весьма популярны бытовые видеокамеры, производящие запись на магнитные ленты различных форматов. Практически у каждого в домашней видеотеке найдётся пара старых VHS-кассет с роликами памятных событий, а в некоторых семьях есть свой архив из отснятых на бытовую кинокамеру плёнок. К сожалению, с течением времени качество изображения на таких носителях падает из-за физического старения материала. Оцифровка видео и киноплёнок позволяет сохранить бесценные кадры навечно и заодно улучшить исходную картинку, используя современные технологии. Как происходит процесс перевода аналоговых материалов в электронный вид?

Видеокассеты

Сначала устраняются механические дефекты носителя — повреждения корпуса, разрывы плёнки, загрязнения поверхности и так далее. Затем производится цифровой захват изображения с помощью профессионального оборудования, позволяющего перевести первоначальные данные в электронный вид с максимальным качеством. Бытовые видеомагнитофоны для этой цели малопригодны — только специализированная аппаратура способна без потерь считать материал с носителя и подготовить к дальнейшей обработке.

Далее оцифрованное таким образом видео редактируется: вырезаются некачественные сцены и брак. Затем специальными фильтрами производится шумоподавление, улучшается контрастность и чёткость изображения, устраняется дрожание кадра и так далее. Полученный цифровой материал конвертируется в необходимый формат и записывается на обычную флешку, DVD или Blu-ray диск.

Киноматериал

Перевод в электронный вид домашней фильмотеки — процесс более кропотливый и затратный. Оцифровка кинопленки начинается с её очистки специальными средствами от различных загрязнений и склеивания разрывов. Затем на предварительном просмотре отбраковываются испорченные фрагменты и выбирается материал для дальнейшей обработки.

Далее плёнка покадрово сканируется и кодируется в один из форматов согласно желаемому качеству. После перевода в цифровой вид изображение обрабатывают аналогично материалу с кассет.

По причине небольшого оригинального разрешения вряд ли имеет смысл записывать обработанное видео с VHS в более высоком качестве, чем 720х576 пикселей, а вот киноплёнка супер8 или 16 мм при достаточном первоначальном качестве картинки позволяет получать финальное изображение в форматах HD (1280х720) и Full-HD (1920х1080).

Как пройти от метро (жмите на карту)

Карта проезда в Студию Видео8

Адрес: Москва, ул. Маленковская, д.32 стр.3. Открыто: Пн-Пт 10:00-21:00, Сб-Вс 10:00-19:00.

Для оцифровки в домашних условиях нужно:
1. Выяснить какой у Вас формат видеокассеты? (см. Форматы видеокассет).

Если аналоговый (S-VHS, VHS, VHSc), то необходимо купить DVD-Recorder или купить недорогую карту видеозахвата. И конечно, будет необходим VHS-плеер или видеомагнитофон.

Для оцифровки видеокассет формата Video8, Hi8, Digital8 - необходима видеокамера формата Digital8! (Я в своей студии использую камеры SONY - одна из моделей DSR-TRV460E). И достаточно будет приобрести контроллер IEEE1394 (i-Link) для компьютера, чтобы оцифровать видео в компьютер без потери качества! Получим аппаратную оцифровку! Можно приобрести дешевую USB-плату видеозахвата (тв-тюнер), но качество будет на порядок хуже и возможно расхождение видео и звука, так как платы делают программную оцифровку!

Конечно, существуют дорогие профессиональные карты захвата видео, которые обеспечат качественную оцифровку видео программным методом, но в их основе будет заложен принцип аппаратного кодирования! Да и по цене - это не вариант оцифровки на дому!

Для оцифровки кассет miniDV, необходима видеокамера miniDV, на которую Вы записывали кассеты. Если у Вас сломалась камера или Вы брали камеру у друзей, то здесь бывают "подводные" камни. Дело в том, что в этой нише (камер формата miniDV) конкурировали два основных бренда: SONY и Panasonic. И кассеты записанные на разных камерах, могут плохо воспроизводиться на "конкурентах". Я в своей практике использую камеры обоих типов и подбираю камеру под кассету. Иначе может плавать картинка и звук плохо воспроизводится! А дальше, как для кассет Video8 / Hi8 / Digital8. Оцифровываем по цифровому кабелю 1394 на компьютер!

Лайфхак! Если у вас есть камера Panasonic miniDV, то можно оцифровать видео с S-VHS, VHS, VHSc-кассет, используя камеру для оцифровки видеосигнала. Для этого, подключаем видеомагнитофон к камере и включаем настройку для записи входного сигнала по "тюльпану", а по кабелю IEEE1394 подключаем к компьютеру и захватываем видео!

Для оцифровки кассет форматов HDV или DVCam - необходима камера SONY HDV (я использую Sony HC1). И ту же плату IEEE1394.

Лайфхак! Все камеры SONY воспроизводят свои форматы в системах NTSC и PAL! Поэтому если Вам прислали кассету из Америки или Японии, то смело вставляйте в камеру SONY и оцифровывайте, не забыв изменить систему с PAL(25 кадров/сек) на NTSC (30 кадров/сек). Более подробно о системах PAL / SECAM / NTSC ищите в другой статье!

Системы оцифровки видеоизображений предназначены для захвата кадров видео и сохранения их на компьютере, также такие системы могут иметь на­звание перехватчики видео (image capture). Они позволяют получать на ком­пьютере с видеокамеры или видеомагнитофона, а при наличии тюнера и с антенны, отдельные телевизионные кадры и их связанные последовательнос­ти для дальнейшей программной обработки и вывода на принтер или обратно на видео.

Захват кадра осуществляется разделением с помощью цветового декодера принимаемого аналогового видеосигнала на компоненты (RGB), получением их цифрового представления и записи его в оперативную память (как правило, это память самой видеоплаты, емкость которой достаточна для хранения одного кад­ра). Содержимое буфера постоянно обновляется с частотой смены кадров — каждые 40 мс. По команде пользователя процесс обновления буфера прекраща­ется, и в нем фиксируется выбранное видеоизображение, которое переносится на магнитный носитель (например, HDD) в виде файла в одном из графических форматов.

Качество оцифровки зависит от ряда характеристик:

• Глубина оцифровки — является характеристикой точности аналого-цифро­
вого преобразователя (АЦП). Ее значение определяет число цифровых от­
счетов между минимальным и максимальным значениями аналогового сиг­
нала. Принято считать, что при 8 бит оцифровки не происходит потери
видеоинформации. Для цветных изображений необходима оцифровка трех
составляющих (RGB), причем для получения 16,7 млн цветов необходимо
использовать 24-битную оцифровку. Такое же 24-битное задание цвета име­
ет место в качественных описаниях цветных изображений в виде графичес­
ких файлов.

• Емкость буферной памяти, необходимой для захвата полного телевизион­
ного кадра с разрешением 768 х 576, в реальном времени (за 40 мс), при фор­
мате записи как RGB-компонента 8:8:8 составляет 1296 Kb. Большинство со­
временных систем оцифровки видеоизображений могут отображать
полноэкранное видео.

1.6. Системы вывода 1.6.1. Фотонаборный автомат

Фотонаборный автомат — один из наиболее важных элементов в составе изда­тельской системы. Он осуществляет преобразование полос издания, представ­ленных в цифровом виде в компьютере, в материальную форму — негатив или позитив на фотопленке или фотобумаге. При подготовке цветных изданий на нем получают цветоделенные фотоформы полос издания. Именно по этим фото­формам в дальнейшем изготавливаются матрицы для типографской печати. Фо­тоформы содержат всю информацию о цветовых компонентах издания, форме, размере и структуре растра и, в конечном итоге, качество изготовления этих фотоформ определяет качество всего издания.

Во всех фотонаборных автоматах реализован один и тот же базовый прин­цип получения фотоформ: на фоточувствительный материал наносится растро­вое изображение путем экспонирования этого материала лазерным лучом. Далее этот материал проявляется химическими растворами в проявочной машине. Ис­пользуются два основных типа фотоматериалов: фототехническая прозрачная пленка (для последующего изготовления типографских матриц) и фототехни­ческая бумага (для изготовления пробных или контрольных форм). В силу того, что лазерный источник фотонаборного автомата имеет, как правило, узкий спектр излучаемого света, фототехнические материалы тоже имеют узкий диапазон чув­ствительности. Поэтому разные модели фотоавтоматов используют разные типы фотоматериалов. Наибольшее распространение в фотонаборном оборудовании получили лазерные источники (и, соответственно, фототехнические материалы) инфракрасного, видимого красного и гелий-неонового спектра излучения.

На качество цветоделенных фотоформ влияют следующие параметры фо­тонаборного аппарата:

• тип источника света;

• тип механизма протяжки пленки;

Формат вывода определяет максимальный размер фотоформы, которую можно изготовить на фотонаборном автомате, и соответственно максимальный формат печатного издания, получаемого в итоге. Конечно, выведенную фотоав­томатом пленку можно увеличивать последовательной пересъемкой в репрока-мере, но это ведет к дополнительным расходам на фотоматериалы и химикаты, а также сказывается на качестве конечной продукции.

Для качественных цветоделенных работ необходима разрешающая способ­ность как минимум в 16 раз больше максимально используемой линиатуры по­лиграфического растра (рис. 1.6), т.е. определяется соотношением:

Разрешение (т / дюйм) =Линиатура (л / см) х 16 х 2,54

Что касается источников света, то этот вопрос достаточно сложный. Лазер с меньшей длиной волны обеспечивает более стабильную точку на пленке, легче фокусируется, при этом сильнее рассеивается в слое фотоматериала и требует более сложных механизмов управления. До недавнего времени применялись два наиболее распространенныхтипалазеров: недорогой инфракрасный полупровод­никовый лазер (длина волны 750 нм) и более дорогой, но обеспечивающий лучшее качество точки, красный гелий-неоновый лазер (длина волны 630 нм).

Для цветной печати очень важно качество совмещения цветоделенных форм, так как при его ухудшении возникают искажения цветов, разного рода гранич­ные эффекты, муар.

При общем базовом принципе работы фотонаборных автоматов есть ко­ренное отличие в способе его реализации, которое определяет деление по­добных устройств на два основных класса — автоматы барабанного типа и автоматы типа capstan. В устройствах первого типа лазерный луч экспониру­ет фотоматериал, неподвижно закрепленный на цилиндрической поверхно­сти. В устройствах типа capstan фотоматериал движется с постоянной скоро­стью, а лазерный луч сканирует поперек направления этого движения. Барабанные фотоавтоматы, как правило, обеспечивают более высокое каче­ство, чем устройства capstan.


Управление работой фотовыводных устройств осуществляется с компьютера и для обеспечения та­кого интерфейса необходим специализированный растровый процессор. Именно он определяет, в ка­ком объеме и с каким качеством будут реализова­ны технические свойства, заложенные в электрон­ную и механическую системы фотоавтомата.

Проявочные машины

Рис. 1.6. Соотношение величины растровой ячейки и разрешения фотонаборно­го автомата

Проявочные машины представляют собой автома­тические устройства для проявки полиграфических фотоформ. Технически эти аппараты выполнены в виде трех связанных емкостей для проявителя, фиксажа и воды, в которых поддерживается задан-

нал температура растворов, и через которые с заданной скоростью протягива­ется выведенная фотоформа. На выходе проявочной машины проявленная фо­тоформа сушится в специальной термокамере.

В современных проявочных машинах температурные установки для прояви­теля и фиксажа устанавливаются независимо, рециркуляция (обновление) раство­ров в процессе работы осуществляется автоматически. Помимо названных свойств, эти машины обладают сквозным контролем процесса проявки и полной обратной связью, дополнительными автоматическими системами очистки фотоматериалов от паров и микрокристаллов химических реактивов. Все эти достоинства совре­менных проявочных машин позволяют достигать высочайшего качества проявки, что напрямую влияет на качество конечной полиграфической продукции.

Принтеры

Основные типы принтеров.

Матричные принтеры.Процесс печати в таких принтерах осуществляется следующим образом: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге, через красящую ленту. Это и обеспечивает формирование на бумаге символов и изображений. В мат­ричных принтерах обычно применяются головки с 9-ю или 24-мя иголками. Каче­ство печати очень посредственное.

Матричные принтеры, некогда считавшиеся стандартным оборудованием, сейчас занимают более скромное место. Но, когда речь заходит об одновремен­ной печати нескольких экземпляров документа или скоростной выдаче больших объемов печатной продукции, этим устройствам по-прежнему нет равных. Этот метод также лучше других подходит для работы с некоторыми, неудобными для печати типами бумаги, например плотными карточками или банковскими (сбе­регательными) книжками. А построчно печатающие устройства представляют собой наиболее экономичные средства высокоскоростной печати писем на блан­ках для крупных предприятий и государственных учреждений.

Струйные принтеры.В этих принтерах изображение формируется микро­каплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Каче­ство печати струйных принтеров разное — от плохого, с видимыми полосами и тусклыми цветами, до очень хорошего, приближающегося в некоторых случаях к фотографическому, по крайней мере на специальной бумаге. Некоторые из струйных принтеров могут давать достаточно насыщенные цвета на прозрачных пленках, применяемых в современных технологиях обучения и презентациях.

Струйные принтеры могут служить и монохромными и цветными, но не все они просто переключаются между этими режимами. Принтеры делятся на две

Технологии произволе

группы в зависимости от числа заправляемых сразу красок. Принтеры, у кото­рых четыре цвета CMYK, могут переходить от монохромной печати к цветной в пределах одной страницы без перерыва в печати. В трехцветные CMY-принтеры устанавливается один картридж с краской (красками). Можно сделать его моно­хромным, вставив картридж с черной краской, или цветным, установив картридж с тремя красками. Это означает, что для перехода от монохромной печати к цвет­ной картридж необходимо сменить. Кроме того, черный цвет текста на цветной странице будет составным — из трех наложенных друг на друга цветов. Если крас­ки совместятся не совсем точно, то текст может выглядеть сероватым, а не чер­ным. Большинство современных струйных принтеров четырехцветные CMYK.

Принтеры с твердым красителем(принтеры с твердой восковой мастикой, с изменением фазы или распылением воска). Название таких принтеров в не­которой степени вводит в заблуждение. В них нет красителя в буквальном смыс­ле, и краситель не является твердым в момент печати. Краситель поставляется в виде твердого воскового блока, но перед началом печати принтер плавит его и распыляет через сопла, совсем как струйный.

Принтеры с твердым красителем, выпускавшиеся до 1995 г., были очень по­хожи на струйные, поскольку распыляли восковую мастику прямо на бумагу. В современных принтерах этого типа принят другой метод, при котором мастика напыляется на барабан, а затем переносится на бумагу, что во многом похоже на технологию лазерного принтера. Этот принцип настолько ускоряет печать, что делает принтер удобным как для монохромной, так и для цветной печати. Он решает также проблему, с которой эта техника постоянно сталкивалась при пе­чати на пленках. Капли жидкой мастики, наносимые на пленку, застывают в виде полусфер, создающих линзовый эффект, из-за чего принтер с твердым красите­лем плохо подходит для печати на пленках. Новая конструкция устраняет дан­ную проблему, так как при переносе с барабана на пленку капли мастики сплю­щиваются.

Обе разновидности принтеров с твердым красителем прекрасно передают цвета на бумаге, благодаря чему они являются хорошим выбором для печати графики и предметом внимания со стороны художников, которым нужно по­смотреть, как будет выглядеть результат их работы на специальных бумагах.

Принтеры с термовосковой печатьюпереносят мастику с ленты на бумагу. Сильной стороной этой технологии всегда была прекрасная цветопередача на графических изображениях, особенно, наносимых на пленку. При разрешении 300 dpi становятся заметными структуры псевдосмешения — эффект, вызван­ный наложением цветов. Но при разрешении 600 х 300 dpi некоторые из этих принтеров могут печатать сканированные фотографии с качеством, приближа­ющимся к фотографическому.

Сублимационные принтеры(принтеры с термопереносом красителя). Рабо­та таких принтеров во многом похожа на термический перенос воскоподобной

мастики, за исключением того, что ленты несут краситель, а не мастику. Сегод­ня это единственная из имеющихся технологий, которая обеспечивает фотогра­фическое качество печати. Здесь не видно структур псевдосмешения, посколь­ку сублимационные принтеры не смешивают цвета, а печатают по-настоящему плавные переходы тона.

Безрастровое отображение определяется как вывод, в котором ячейка пол­ностью заполнена цветом и тоном, ничего белого не остается. Сублимационные принтеры, выводящие непрерывный тон, дают иллюзию гладкого непрерывного изображения без использования полутоновой точки и базовых цветов. Непре­рывный тон ставит в соответствие каждому пикселю изображения точку на вы­водящем устройстве с коэффициентом 1:1, поэтому он также называется пря­мым цифровым выводом.

Основной недостаток сублимационных принтеров — это высокая стоимость печати. Также в них применяется особо плотная бумага, которая на вид и ощупь напоминает фотографическую. Но если решаемые задачи не критичны к бумаге и цене, сублимационные принтеры дадут наилучшее качество печати и фото, и графики как на бумаге, так и на пленке.

Принтеры с двумя режимами.Технологии термовосковой печати и субли­мации настолько похожи, что не трудно реализовать их обе в одном принтере. Принтеры с двумя режимами могут дать экономию, позволяя печатать черновые материалы и графики, не нуждающиеся в сублимационном качестве, в более де­шевом режиме термовосковой печати.

Слайд-принтерыпредназначены для вывода цифровых изображений (в т.ч. полноцветных) на фотографическую пленку — слайд (обычно 35 мм). Слайд-принтеры представляют собой устройство в светонепроницаемом корпусе со встроенном фотоаппаратом, объектив которого направлен внутрь и сфокусиро­ван на экране небольшой электронно-лучевой трубки миниатюрного монохром­ного монитора или жидкокристаллического дисплея. Созданное на компьютере изображение экспонируется на фотопленку. При выводе полноцветного изоб­ражения используется тройное экспонирование фотопленки цветоделенными компьютером изображениями.

Лазерные принтеры.В лазерных принтерах используется электрографи­ческий принцип создания изображений (примерно такой же используется в ко­пировальных аппаратах). Этот процесс включает создание рельефа электроста­тического потенциала в слое полупроводника с последующей визуализацией этого рельефа с помощью частиц сухого порошка — тонера, наносимого на бумагу.

В механизме лазерных принтеров могут быть выделены три основных ком­понента:

• система подачи бумаги;

Технологии произволе

Система подачи бумаги продвигает лист бумаги от входного лотка к лазер-но-механическому устройству, которое воспроизводит изображение в соответ­ствии с сигналами, полученными от контроллера.

Наиболее важной частью лазерного принтера является лазерномеханичес-кое устройство, состоящее из фотопроводящего цилиндра (печатающего бара­бана) , полупроводникового лазера и прецизионной оптико-механической систе­мы, перемещающей луч.

В лазерном принтере текст и графические изображения регистрируются (печатаются) в результате электрофотографического процесса. При этом все необходимые действия в механизме принтера сосредоточены вокруг барабана — алюминиевого цилиндра, покрытого светочувствительным материалом. Особен­ностью этого покрытия является переход в проводящее состояние под воздей­ствием света. С точки зрения электрической проводимости, используемый све­точувствительный материал ведет себя в темноте подобно резине, а при освещении — подобно меди. В связи с этим, имеющиеся на поверхности электри­ческие заряды будут оставаться на ней, пока барабан находится в темноте. Если осветить барабан, светочувствительный слой отведет эти заряды на внутреннюю поверхность, где они рассеются на алюминиевой основе. Практически, это по­зволяет использовать направленное освещение для снятия электрических заря­дов с определенных участков поверхности барабана.

Получить изображение страницы на поверхности барабана и передать его на бумагу позволяют следующие процедуры:

• экспонирование изображения на барабан;

• проявление изображения на барабане;

• передача изображения на бумагу;

• закрепление изображения на бумаге.

Схематическое изображение процесса лазерной печати на рис. 1.7 иллюст­рирует последовательность проведения перечисленных процедур в направлении движения часовой стрелки.

Скрытое изображение на барабане создается избирательной ликвидацией зарядов с помощью лазерного луча. Можно представить лазерный луч в виде


карандаша, который пишет на заряженном барабане; различие между черным и белым, получающееся на бумаге, на стадии экспони­рования воспроизводится как различие между нали­чием и отсутствием заряда на поверхности барабана.

Рис. 1.7. Процесс лазерной печати

На стадии записи на ба­рабане создается электро­статическое поле, соответ­ствующее изображению, в котором черное и белое от­личается энергетическим потенциалом зарядов. На стадии проявления изобра­жения скрытое негативное

Черное изображение передается на бумагу путем создания на ней соответ­ствующего заряда. Вторичная корона, имеющая высокий потенциал, заряжает бумагу противоположно заряженности тонера. Поскольку используемый по­тенциал создает значительно более высокий, чем на барабане заряд, при контак­те бумаги с барабаном тонер переходит на бумагу.

Черное позитивное изображение, полученное на бумаге, сначала удержи­вается электростатическими силами. Затем это изображение закрепляется про­катыванием под давлением и нагревом. При температуре около 200 °С тонер вплавляется в бумагу. После выхода бумаги из принтера устройство готово для следующего цикла, начинающегося с очистки барабана.

Как видно из рис. 1.8, форма записи изображений различна. Устройство с записью черного создает площадки, на которых тонер должен удерживаться с использованием круглых точек, поэтому знаки получаются жирными.

В лазерных принтерах не обязательно использование лазерного луча. Для со­здания скрытого изображения на светочувствительной поверхности барабана мо­гут применяться другие подходящие по точности и скорости светоизлучающие ком­поненты, например, светодиодные матрицы, затворы на основе жидких кристаллов, электронно-лучевые трубки.

Читайте также: