Апаратне забезпечення ПК

Дискета – портативний магнітний носій інформації, що використовується для багатократного запису і зберігання даних порівняно невеликого об’єму. Цей вид носія був особливо поширений в 1970-х – початку 1990-х рр. Замість терміну «дискета» іноді використовується абревіатура ГМД – «гнучкий магнітний диск» (відповідно, пристрій для роботи з дискетами називається НГМД – «накопичувач на гнучких магнітних дисках»).

Звичайно дискета є гнучкою пластиковою пластинкою, покритою феромагнітним шаром, звідси англійська назва «floppy disk» («гнучкий диск»). Ця пластинка поміщається в захисну оболонку, що захищає магнітний шар від фізичних пошкоджень. Запис і зчитування дискет здійснюється за допомогою спеціального пристрою – дисковода (флоппі-дисковода).

Дискети звичайно мають функцію захисту від запису, за допомогою якого можна надати доступ до даних тільки в режимі читання.

Перша дискета діаметром в 200 мм (8”) і місткістю 80 Кбайт була представлена фірмою IBM в 1971 р. В 1981 р. фірма Sony випустила на ринок дискету діаметром 3,5” (90 мм). Пізня її версія має об’єм 1 440 Кбайт або 1,40 Мбайт.

Швидкість обертання дискети в середньому складає 300 об/хв. Ім’я дискети – А:.

CD – диски. Цифрова інформація представляється на компакт-дисках (CD) чергуванням западин (що не відображають плями і відображають світло острівців). Компакт-диск має всього одну фізичну доріжку у формі безперервної спіралі, що йде від зовнішнього діаметра диска до внутрішнього. Зчитування інформації з компакт-диска відбувається за допомогою лазерного променя, який, потрапляючи на острівець, що відбиває світло відхиляється на фотодетектор, що інтерпретує це як двоїну одиницю. Промінь лазера, що потрапляє в западину, розсівається і поглинається: фотодетектор фіксує двоїчний нуль.

Швидкість передачі даних для приводу визначається швидкістю обертання диска. Звичайно вона вказується порівняно із стандартом Audio CD, для якого швидкість зчитування даних складає до 150 Кбайт/с. Тобто CDx2 означає, що швидкість обміну даними з таким диском удвічі більше, ніж 150 Кбайт/с. Максимальна швидкість обертання CD-диска перевищує швидкість читання Audio CD в 52 рази. 52х150 Кбайт/с = 7800 Кбайт/с.

Для однократного запису застосовують диски, які називаються «золотими» за кольором найпоширенішого покриття. Під покриттям знаходиться поверхня, зроблена з якнайтоншої золотої плівки, що відображає світло. При записі промінь лазера з довжиною хвилі 780 нм (як і при читанні, але з більшою в 10 разів потужністю) «пропалює» цю плівку, так що прозорість шару змінюється, формуючи послідовність нулів і одиниць. Очевидно, що одного разу записаний диск вже неможливо перезаписати. Золото як підкладка застосовується тому, що воно має максимальну здатність до відображення.

Носії на CD з однократним записом характеризуються дуже високою надійністю. Важливим достоїнством CD-R є можливість їх читання на будь-якому приводі CD-ROM.

Технологія компакт-дисків, які можна перезаписувати — CD-RW дозволяє не тільки записувати, але і стирати інформацію. Вона заснована на записі із зміною фази, що полягає в переходах робочого шару диска під дією променя лазера в кристалічний або аморфний стан з різною відбивною здатністю. Виглядають носії CD-RW подібно CD-R, але їх покриття звичайно має темно-сірий колір. Недоліком CD-RW є той факт, що диски CD-RW можуть прочитуватися тільки на нових (як правило, не гірше 16-швидкісних) пристроях CD-ROM, що підтримують технологію MultiRead. Річ у тому, що лазер, який зчитує для CD-RW повинен мати іншу довжину хвилі, оскільки при 780 нм відображений сигнал дуже слабий. Максимальне число циклів читання-запису не перевищує десятків тисяч. Місткість компакт-дисків складає 650 Мбайт або 700 Мбайт.

Сучасні материнські плати підтримують завантаження комп’ютера з CD-ROM, що зручно при установці нової операційної системи або при перевірці комп’ютера на наявність вірусів.

DVD диски (Digital Versatile Disc, цифровий багатоцільовий, або універсальний, диск) – це оптичні диски великої ємкості, які застосовуються для зберігання повнометражних фільмів, музики високої якості, комп’ютерних програм.

Існує декілька варіантів DVD, відмінних на ємність: односторонні і двосторонні, одношарові і двошарові.

Односторонні одношарові DVD мають місткість 4,7 Гбайт інформації, двошарові – 8,5 Гбайт; двосторонні одношарові вміщають 9,4 Гбайт, двошарові – 17 Гбайт.
Промінь лазера в звичайному приводі CD-ROM має довжину хвилі 780 нм, а в пристроях DVD – від 635 нм до 650 нм, завдяки чому щільність запису DVD істотно вище.

Розробники DVD орієнтувалися, перш за все, на можливість запису цілого відеофільму з якістю MPEG-2 на один диск, тому середня швидкість зчитування відеоінформації складає 4,692 Мбіт/с (приблизно 600 Кбайт/с), з яких власне відео прочитується із швидкістю 3,5 Мбіт/с, аудіопотік на трьох мовах в шестиканальному стандарті Dolby Surround – із швидкістю 1,16 Мбіт/с, а субтитри на 4 мовах (з 32 можливих) – із швидкістю 40 Кбіт/с. Ця швидкість в DVD прийнята за однократну (1x). Помноживши швидкість 1x потоку на стандартну тривалість фільму (133 хвилини), одержуємо мінімальний об’єм DVD – 4,7 Гбайт.

Крім читання даних з DVD із швидкістю порядку 1,2 Мбайт/с, накопичувачі DVD здатні читати звичайні CD-ROM з швидкістю, що приблизно відповідає 8–10-швидкісним приводам CD-ROM.

В даний час вже масово експлуатуються пристрої DVD, що дозволяють записувати і перезаписувати дані, це так звані DVD-RW.

BD диски (Blu-ray Disc. Від англ. blue ray — блакитний промінь і англ. disc — диск) — це чергове покоління формату оптичних дисків, що використовується для зберігання даних з підвищеною щільністю і відео високої чіткості (з роздільною здатністю 1920х1080 точок).

Компанії Sony та Philips онансували цей стандарт у 2002 році. Творці цього формату не прагнули зберегти максимальну схожість із DVD, що в підсумку дозволило не тільки підвищити ємність у порівнянні з HD DVD, але й мати запас масштабованості в майбутньому.

Назва Blu-ray — навмисне написана без літери «e» (ератив від blue (англ. синій) з метою реєстрації торгової марки, бо у правильному написанні це словосполучення є загальновживаним і не може бути зареєстроване як торгова марка.

Збільшення числової апертури призвело до необхідності переробки механічної частини накопичувача і, як наслідок, його подорожчання. Але в той же час знизило вимоги до якості самих дисків, істотно підвищивши відсоток виходу придатних дисків, що згодом приведе до здешевлення Blu-ray-дисків.

Ємність BD дисків від 7,8 ГБ.

Перші версії дисків були вкрай чутливі до подряпин та інших зовнішніх механічних впливів через що вони вкладалися в пластикові картриджі. Вирішення цієї проблеми з’явилося в січні 2004, з появою нового полімерного покриття «Durabis» (розробка корпорації TDK), що дало дискам неймовірний захист від подряпин і пилу.

Флеш-пам’ять (flash) – різновид напівпровідникової пам’яті, що може перезаписуватися.

Флеш-пам’ять може бути прочитана скільки завгодно раз, але писати в таку пам’ять можна лише обмежене число раз (звичайно близько 10 тисяч). Причина в тому, що для запису в пам’ять необхідно спочатку стерти ділянку пам’яті, а ділянка може витримати лише обмежене число стирань.

Перевагою флеш-пам’яті над оперативною є її енергонезалежність. Перевагою флеш-пам’яті над жорсткими дисками, CD- і DVD-дисками є відсутність частин, що рухаються. Тому флэш-пам’ять більш компактна, дешева (з урахуванням вартості пристроїв читання-запису) і забезпечує більш швидкий доступ.

Недоліком, в порівнянні з жорсткими дисками, є відносно малий об’єм.

Завдяки своїй компактності, дешевизні і відсутності потреби в енергії, флеш-пам’ять широко використовується в портативних пристроях, що працюють на батареях і акумуляторах – цифрових фотокамерах і відеокамерах, цифрових диктофонах, MP3-плеерах, і з успіхом витісняє дискету як портативного носія інформації.

Графічна плата (відома також як графічна карта, відеокарта, відеоадаптер) (англ. videocard) – пристрій, що перетворює зображення, що знаходиться в пам’яті комп’ютера, у відеосигнал для монітора.

Перший IBM PC не передбачав можливості виведення графічних зображень. Сучасний ПК дозволяє виводити на екран двух- і тривимірну графіку і повнокольорове відео.
Звичайно відеокарта є платою розширення і вставляється в спеціальний роз’єм (ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) для відеокарт на материнській платі, але буває і вбудованою.

Сучасна графічна плата складається з таких основних частин: графічний процесор, відеоконтроллер і відеопам’ять. Ємність сучасної графічної карти може бути 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 3 ГБ, 4 ГБ, 6 ГБ тощо.

Багато карт мають відеовихід для підключення до телевізора, DVI, HDMI, DisplayPort тощо. Це дозволяє перетворити комп’ютер на домашній кінотеатр.

Основними виробниками графічної плати є ATI Technologies, NVIDIA Corporation, Matrox, 3D Labs, 3dfx (NVidia), S3 Graphics, XGI Technology Inc. (придбана компанією ATI в 2006 р.).

Звукова плата (також звана звукова карта, аудіоадаптер) використовується для запису і відтворення різних звукових сигналів: мови, музики, шумових ефектів.

IBM PC проектувався не як мультимедійна машина, а інструмент для вирішення серйозних наукових і ділових задач, звукова карта на ньому не була передбачена і навіть не запланована. Єдиний звук, який видавав комп’ютер, був звук вбудованого динаміка біпера, що повідомляв про несправності.

Будь-яка сучасна звукова карта може використовувати декілька способів відтворення звуку. Одним з найпростіших є перетворення раніше оцифрованого сигналу знову в аналоговий. Глибина оцифровки сигналу (наприклад, 8 або 16 біт) визначає якість запису і, відповідно, відтворення. Так, 8-розрядне перетворення забезпечує якість звучання касетного магнітофона, а 16-розрядне – якість компакт-диска.

В даний час звукові карти частіше бувають вбудованими в материнську плату, але випускаються також і як окрема плата розширення.

На материнську плату звукова плата встановлюється в слоти ISA (застарілий формат) або РСI (сучасний формат). Коли звукова плата встановлена, на задній панелі корпусу комп’ютера з’являються порти для підключення колонок, навушників, мікрофону тощо.

Основними виробниками звукової плати є Creative Labs, Diamond Multimedia System Inc., ESS Technology, KYE Systems (Genius), Turtle Beach Systems, Yamaha Media Technology.

Мережна плата (також відома як мережна карта, мережний адаптер, Ethernet card, NIC (англ. network interface card) – печатна плата, що дозволяє взаємодіяти комп’ютерам між собою за допомогою локальної мережі.

Звичайно мережна плата йде як окремий пристрій і вставляється в слоти розширення материнської плати (в основному – PCI, ранні моделі використовували шину ISA). На сучасних материнських платах мережний адаптер все частіше є вбудованим.

На мережній платі є роз’єми для підключення кабелю витої пари і/або BNC- коннектор для коаксіального кабелю.

Мережна карта відноситься до пристроїв комунікації (зв’язку). Окрім неї до пристроїв комунікації відноситься модем. Швидкість передачі даних пристроями комунікації вимірюється в бітах в секунду (а також в Кбіт/с і Мбіт/с). Мережна карта може забезпечити пропускну спроможність до 1 000 Мбіт/с (1 Гбіт/с).

Модем – це пристрій, здатний здійснювати модуляцію і демодуляцію інформаційних сигналів; як правило, використовується для підключення домашнього комп’ютера до мережі Інтернет по телефонній лінії.

Дані, що підлягають передачі, перетворяться в аналоговий сигнал модулятором модему комп’ютера, що передає інформацію, і стають придатні для передачі по телефонному каналу зв’язку. Модем, що приймає сигнал, знаходиться на протилежному кінці лінії, «слухає» сигнал, що передається і перетворює його назад в цифровий за допомогою демодулятора. Режим роботи, коли передача даних здійснюється тільки в одному напрямі, називається напівдуплексом (half duplex), в обидві сторони – дуплексом (full duplex).

Однією з основних характеристик модему є швидкість модуляції (modulation speed). Вона визначає фізичну швидкість передачі даних без урахування виправлення помилок і стиснення даних, одиницею вимірювання якої є кількість біт в секунду (біт/с). Модеми за способом підключення до комп’ютера підрозділяються на зовнішні і внутрішні. Максимальна швидкість передачі даних модемом по телефонній лінії складає 56 Кбіт/сек. Окрім передачі даних, деякі модеми можуть виконувати функції автовідповідача, передавати і приймати факсимільне зображення на інший факс-модем або звичайну факс-машину, автоматично визначати номер вхідного виклику.

Внутрішній модем встановлюється в PCI слот на материнській платі, а зовнішній модем підключається до серійного порту комп’ютера або USB-порту.

Фірми – виробники модемів: US Robotics, ZyXEL, Genius і Acorp та інші.

ТV-тюнер (англ. TV tuner, TV-тюнер) – пристрій, призначений для прийому телевізійного сигналу в різних форматах віщання (PAL, SІCAM, NTSC) з показом на комп’ютері або просто на окремому моніторі. Tune означає «настроювати» (на довжину хвилі).

ТV-тюнер може бути як окремим пристроєм з радіовходом і аудіо- і відеовиходами, так і платою розширення. Зовнішні ТV-тюнери підключаються до комп’ютера через порт USB або між комп’ютером і дисплеєм через відеокабель, внутрішні вставляються в слот ISA, або PCI, або PCI-Express.

Крім того, більшість сучасних ТV-тюнерів приймає FM-радіостанції і може використовуватися для захвату відео.

Монітори електронно-променеві (CRT). ЕПТ – електронно-променева трубка, CRT – Cathode Ray Tube.

Зображення на екрані ЕПТ-монітора одержується в результаті опромінювання люмінофорного покриття гостроспрямованим пучком електронів, розігнаних у вакуумній колбі. Для отримання кольорового зображення люмінофорне покриття має точки або смужки трьох типів, що світяться червоним, зеленим і синім кольором.

Щоб на екрані всі три промені сходилися строго в одну точку, і зображення було чітким, перед люмінофором ставлять маску – панель з регулярно розташованими отворами або щілинами. Чим менше крок між отворами (крок маски), тим чіткіше і точніше отримане зображення. Крок маски виміряють в частках міліметра. В даний час найбільш поширені монітори з кроком маски 0,25–0,27 мм.

Одним з головних параметрів монітора є частота кадрової розгортки, яка має також назву частота регенерації (оновлення) зображення (частота зміни зображення на екрані). Вона показує, скільки разів протягом секунди монітор може цілком змінити зображення (тому її також називають частотою кадрів). Частоту регенерації зображення виміряють в герцах (Гц). Чим вона вище, тим чіткіше і стійкіше зображення, тим менше стомлення очей, тим більше часу можна працювати за монітором безперервно. Цей параметр залежить не тільки від монітора, але і від властивостей і настройок відеоплати, хоча граничні можливості визначає все-таки монітор. При частоті регенерації 60 Гц дрібне мерехтіння зображення помітно оку. Сьогодні таке значення вважається неприпустимим. Мінімальним вважають значення 75 Гц, нормативним – 85 Гц, комфортним – 100 Гц і більш.

Розмір монітора вимірюється відстанню між протилежними кутами трубки кінескопа по діагоналі. Одиниця вимірювання – дюйми. Стандартні розміри: 14”; 15”; 17”; 19”; 20”; 21”. В даний час самими універсальними є монітори розміром 17 і 19 дюймів.

Роздільна здатність монітора характеризується числом точок зображення, яке виводиться на екран. Прийнято вказувати окремо кількість точок по горизонталі і вертикалі. Наприклад, роздільна здатність монітора 1024×768 означає можливість розрізнити до 1024 точки по горизонталі при числі рядків до 768.

Для ЕПТ-моніторів дозвіл перенастроюється програмно. Чим більший дозвіл встановлений, тим дрібнішим буде кожний об’єкт на екрані монітора, і тим більшою буде робоча поверхня екрану, тобто ви зможете зручно розташувати на екрані більшу кількість вікон.

Типові роздільні здатності моніторів: 800×600, 1024×768, 1280×1024.

Головним мінусом такого типу моніторів є наявність електромагнітного випромінювання, вплив якої на організм людини ще не до кінця вивчений.

РК – рідкокристалічні монітори (LCD – Liquid Crystal Display). РК-монітор складається з двох шарів скла з нанесеними на них борозенками і електродами, ув’язненого між ними шару рідких кристалів, освітлювача і поляризаторів. Рідкі кристали під дією електричного поля повертають площину поляризації світла на певний кут. Далі світло проходить через поляризатор, який пропускає його з інтенсивністю, залежною від кута повороту площини поляризації. Колір отримується в результаті використовування трьох кольорових фільтрів, що розділяють біле світло на складові RGB.

В моніторах, виготовлених за технологією TFT (Thin Film Transistor), стан кожного пікселя контролюється окремим мініатюрним транзистором.

Для РК-монітора звичайно вказується native («рідна») роздільна здатність, використання якого є оптимальним. У рідкокристалічних моніторів розмір точки дорівнює розміру одного пікселя зображення в native-роздільній здатності (у звичайних ЕПТ-моніторів піксель складається з декількох точок). При використанні іншої роздільної здатності зображення або займатиме не весь екран, або буде спотворено (частина пікселів дублюватиметься або пропаде).

Якщо у моніторів на електронно-променевій трубці частота регенерації повинна бути високою, щоб точки екрану не встигали згаснути за час між оновленнями (через що і з’являється мерехтіння), то в РК-моніторах з активною матрицею (TFT) напруга кожного пікселя запам’ятовується плівковим транзистором до наступного оновлення, тому мерехтіння практично відсутнє і частоти оновлення кадрів в 60 Гц вже достатньо.
Час відгуку – важлива характеристика, що показує, з якою швидкістю монітор зможе перемикати стан пікселів з білого на чорний і назад. Для офісних додатків ця характеристика не критична, але для ігор може бути замалою. Нормальним можна вважати час відгуку 18 мс і нижче.

По яскравості РК помітно виграє у ЕПТ моніторів, а ось по контрастності, поки що, попереду все ж таки електронні трубки. Проблема в тому, що для отримання чорного кольору використовується ефект поляризації, і чорний колір чорний настільки, наскільки заблоковано світло від лампи. Недолік контрастності призводить до того, що близькі відтінки кольорів зливаються в один, особливо темні тони.

Видимий діагональний розмір ЕПТ-монітора завжди менше фактичного діагонального розміру кінескопа. РК-монітори не мають прихованої під панеллю області, тому вказаний діагональний розмір той же, що і видимий діагональний розмір.

Не кожний РК-монітор може похвалитися кутом огляду, еквівалентним стандартному ЕПТ-монітору. Менший кут пов’язаний в першу чергу з конструктивними особливостями РК. Якщо подивитися на дисплей збоку, зображення здаватиметься дуже темним або спостерігатиметься спотворення кольору.

На деяких РК-моніторах є «мертві точки». Це відбувається через дефектні транзистори. Тобто конкретний транзистор не може управляти світловим потоком. Він або завжди блокує світло, або завжди пропускає. Стандарти враховують наявність до п’яти «битих пікселів» на новому РК.

До мінусів дешевих РК-моніторів слід віднести недоліки перенесення кольорів і неможливість калібрування, з цієї причини вони не підходять для роботи дизайнерам і художникам.

До плюсів – те, що РК-монітор не створює шкідливого для здоров’я постійного електростатичного потенціалу; має малу вагу і габарити; споживає в три-чотири рази менше електроенергії, ніж ЕПТ.

Основними виробниками моніторів є такі фірми: Apple Computer, BenQ, Dell, Inc., LG Electronics, NEC/Mitsubishi, Philips, Samsung, Sony, ViewSonic.

Плазмові панелі (PDP). PDP – Plasma Display Panel. Як і в ЕПТ-моніторі, в плазмовій панелі світиться люмінофор, але не під впливом потоку електронів, а під впливом плазмового розряду.

Кожна чарунка плазмового дисплея – флуоресцентна міні-лампа, яка здатна випромінювати тільки один колір з схеми RGB.

До підкладок кожного пікселя плазмового дисплея, між якими знаходиться інертний газ (Ксенон або Неон), прикладається висока напруга, внаслідок чого випускається потік ультрафіолету, який викликає свічення люмінофора. 97 % ультрафіолетової складової випромінювання, шкідливого для очей, поглинається зовнішнім склом.

Недоліки:

досягти розміру пікселя менше 0,5 мм практично неможливо. Тому плазмові панелі з діагоналлю менше 32” (82 см) не існують;
темні відтінки страждають від недоліку світла – їх важко відрізнити один від одного. Оскільки піксель плазми вимагає електричного розряду для випромінювання світла, то він може або горіти, або не горіти, але проміжного стану немає. Щоб піксель горів яскраво, його потрібно часто запалювати. Для отримання більш темного відтінку піксель запалюють рідше;
люмінофорний шар вигоряє. Якщо на екрані відображається один і той же канал, на ньому можуть вигоряти пікселі логотипу (1+1, НТВ тощо). Це відноситься і до рекламних екранів, що демонструють одну і ту ж картинку. Синій канал завжди вигоряє раніше;
результат високої напруги – високе енергоспоживання: PDP 42” (107 см) – 250 Вт, а РК з тією ж діагоналлю – 150 Вт.

Сфери застосування:

високоякісні відеосистеми великого формату. Чудово підходять для перегляду DVD або телебачення високої роздільної здатності. Позиціонуються на high-end сектор ринку, де проблеми високої ціни, старіння люмінофора і високого енергоспоживання вторинні в порівнянні з якістю;
цілком очевидно, що РК будуть завойовувати ринок плазмових панелей – їх діагональ продовжує збільшуватися;
PDP-технологія мало підходить для комп’ютерних моніторів.

Клавіатура (keyboard) містить 101 або 104 клавіші. Стандартом розташування символьних клавіш є розкладка QWERTY (ЙЦУКЕН) за назвою клавіш верхнього символьного ряду зліва направо.

Клавіатури за способом підключення до комп’ютера підрозділяються на класичні і безпровідні. Класичні клавіатури підключаються за допомогою дроту до портів DIN, PS/2 або USB комп’ютера. Безпровідні взаємодіють з комп’ютером за допомогою інфрачервоного або радіозв’язку, а також засобом Bluetooth-з’єднання, в цьому випадку до комп’ютера, як правило, до USB-порту, підключається приймальний пристрій. За набором клавіш можна виділити стандартні і мультимедійні клавіатури.

Маніпулятори, або координатні пристрої введення інформації, є невід’ємною частиною сучасного комп’ютера. Найбільш відомі наступні типи маніпуляторів: миша, трекбол, графічні планшети, пристрої введення, які використовуються в ноутбуках – тачпад і трекпойнт, а також джойстики.

Графічний планшет (дігітайзер, діджитайзер) – цей пристрій для введення рисунків від руки безпосередньо в комп’ютер. Складається з пера і плоского планшета, чутливого до натиснення пера. Також до планшета може додаватися спеціальна миша.
До самих відомих виробників маніпуляторів відносяться компанії Genius, Logitech, Microsoft, Mitsumi.

Принтер (від англ. printer – друкар) – пристрій для друку інформації на твердий носій, звичайно на папір. Процес друку називається виводом на друк, а результат – роздруком.

Принтери, залежно від виду друку, розділяють на кольорові і монохромні, залежно від способу нанесення зображення – на матричні, струменеві, лазерні.

Зображення, яке отримується за допомогою сучасних принтерів, складається з точок (dots). Чим менше ці точки і чим частіше вони розташовані, тим вище якість зображення. Максимальна кількість точок, які принтер може роздільно надрукувати на відрізку в 1 дюйм (25,4 мм), називається дозволом і характеризується в точках на дюйм (dpi – dot реr inch). Добра якість друку забезпечується дозволом 300 dpi і вище.

Матричний принтер є найстарішим з нині використовуваних типів принтерів, його механізм був винайдений в 1964 р. компанією Seiko Epson.

Зображення формується друкарською головкою, яка складається з набору голок, що приводяться в дію електромагнітами (голчата матриця). Голки ударяють по паперу через фарбувальну стрічку, головка пересувається по рядкам уздовж листа. Цей тип принтерів називається SIDM – Serial Impact Dot Matrix, послідовні ударно-матричні принтери. Випускалися принтери з 9, 12, 14, 18 і 24 голками. Основне поширення отримали 9- і 24-голчаті принтери. Якість друку напряму залежить від числа голок, оскільки таким чином виходить більше точок на дюйм; принтери з 24 голками називають LQ (Letter Quality, якість друкарської машинки). Швидкість матричних принтерів вимірюється в символах в секунду (CPS, characters реr second).

Основними недоліками даного типу принтерів є низька швидкість роботи і високий шум, проте завдяки дешевизні копії (витратним матеріалом, по суті, є тільки фарбувальна стрічка) і можливості роботи з безперервним (рулонним, фальцованим) і копіювальним папером вони незамінні, коли потрібен друк на безперервному папері (лабораторії, промисловість, бухгалтерія, ведення звітів, друк чеків в магазинах, банкоматах тощо), багатошарових бланках (наприклад, авіаквитки). Матричні принтери характеризуються також мінімальною вартістю друку. Сам факт ударного друку ускладнює внесення несанкціонованих змін в документ (фінансова сфера).
Область застосування матричних принтерів – там, де необхідні великі об’єми друку, але не важлива швидкість і якість друку.

Струменеві принтери (Ink Jet). Перший струменевий принтер з’явився в 1976 р. Це був принтер від компанії IBM.

Принцип друку послідовний, безударний. Зображення формується з мікрокрапель (~ 50 мкм) чорнила, яке видувається з сопел картриджа. Засмічення сопел, а точніше засихання чорнила в соплах – це істотний конструктивний недолік струменевих принтерів.

Кожний рядок кольорового зображення проходиться 4 рази. Кількість сопел звичайно від 16 до 64, але є друкуючі головки з сотнями сопел.

Переваги:

висока якість графіки навіть для найдешевших моделей;
низька вартість принтера (продається нижче за собівартість, окупається для виробника за рахунок дорогих витратних матеріалів);
наявність принтерів великих форматів (від А4 до А0).

Недоліки:

низька економічність. Витрати на чорнило вже в перший рік як мінімум в 5 разів перевищать вартість пристрою, при об’ємах друку в 10–15 сторінок в день. Непродуктивна витрата чорнила на прочищення головок. Низька місткість картриджів;
вимогливий до паперу. Для якісного друку необхідний спеціальний папір для струменевих принтерів;
низька стійкість відбитків (вицвітають і змиваються);
відносно низька надійність;
відносно низька швидкість друку.

Область застосування струменевих принтерів – там, де немає необхідності у великих об’ємах друку, але важлива швидкість і якість друку.

Лазерні принтери (Laser Jet). Лазерні принтери менш вимогливі до паперу, ніж, наприклад, струменеві, а вартість друку однієї сторінки текстового документа у них у декілька разів нижче. Більшість представлених на ринку лазерних принтерів призначена для чорно-білого друку; кольорові лазерні принтери досить дорогі і розраховані на корпоративних користувачів.

Лазерні принтери друкують на папері плотністю від 60 г/м3 з швидкістю від 8 до 24 листів на хвилину (ppm – page реr minutes), при цьому дозвіл може бути 1200 dpi і більш. Якість тексту, надрукованого на лазерному принтері з дозволом 300 dpi, приблизно відповідає друкарському. Проте якщо сторінка містить малюнки, що містять градації сірого кольору, то для отримання якісного графічного зображення буде потрібно дозвіл не нижче 600 dpi. При роздільній здатності принтера 1200 dpi відбиток виходить майже фотографічної якості. Якщо необхідно друкувати велику кількість документів (наприклад, більше 40 листів в день), лазерний принтер представляється єдиним розумним вибором.

Технологія – прародитель сучасного лазерного друку – з’явилася дуже давно. В 1938 р. Честер Карлсон винайшов спосіб друку, названий електрографія, а потім перейменований в ксерографію.

Серцем лазерного принтера є фотобарабан. З його допомогою зображення переноситься на папір. Фотобарабан є металевим циліндром, покритим тонкою плівкою фоточутливого напівпровідника. Поверхню такого циліндра можна забезпечити позитивним або негативним електростатичним зарядом, який зберігається до тих пір, поки барабан не освітлений. Якщо яку-небудь частину барабана освітити, покриття набуває провідність і заряд стікає з освітленої ділянки, утворюючи незаряджену зону. Це ключовий момент в розумінні принципу роботи лазерного принтера.

Іншою найважливішою частиною принтера є лазер і оптико-механічна система дзеркал і лінз, що переміщає промінь лазера по поверхні барабана. Лазер генерує дуже тонкий світловий промінь, який відображується від дзеркал, які обертаються, і засвічує поверхню фотобарабана, знімаючи її заряд. Тим самим на поверхню барабана поміщається приховане зображення.

Тонер (порошок, що фарбує) має електростатичний заряд і притягується до поверхні барабана, що зберегла приховане зображення. Після цього барабан прокатується по паперу, і тонер переноситься на папір. Потім папір проходить через блок термозакріплення (піч) для фіксації тонера, а фотобарабан очищається від залишків тонера і розряджається.

Область застосування лазерних принтерів – там, де необхідні великі об’єми друку, а також важлива швидкість і якість друку. Як правило, їх використовують як мережні принтери.

Для підключення принтерів до комп’ютера використовується LPT або USB-порт.

Основні виробники: Hewlett-Packard, Samsung, Cannon.

Плотер — графічний пристрій для автоматичного викреслювання з великою точністю малюнків, схем, складних креслень, карт і іншої графічної інформації на папері розміром до A0 або кальці.

Графічні пристрої рисують зображення за допомогою пера (пишучого блоку). Поширена помилка: широкоформатні струменеві принтери іноді невірно називають плотерами.

Сканер (англ. scanner) – пристрій, який створює цифрове зображення сканованого об’єкту. Отримане зображення може бути збережено як графічний файл, або, якщо оригінал містить текст, він може бути розпізнаний за допомогою спеціальної програми і зберігатися як текстовий файл.

Найпоширенішими моделями є планшетні сканери. Сканований об’єкт кладеться на скло планшета сканованою поверхнею вниз. Під склом розташовується рухома лампа, рух якої регулюється кроковим двигуном.

Світло, відображене від об’єкту, через систему дзеркал потрапляє на чутливу матрицю (CCD – Couple-Charged Device), далі на АЦП і передається в комп’ютер. За кожний крок двигуна сканується смужка об’єкту, потім всі смужки об’єднуються програмним забезпеченням в загальне зображення.

Залежно від способу сканування об’єкту і самих об’єктів сканування існують такі види сканерів: планшетні, ручні, листопротяжні, планетарні, барабанні, слайд-сканери, сканери штрих-кода.

Основні характеристики сканерів:

• Формат сканованої поверхні: А4 (стандартний друкарський лист), A3, слайд-сканери під формат плівки 13х18 і 18х24 тощо.
• Оптичний дозвіл. Дозвіл вимірюється в крапках на дюйм (dots реr inch – dpi). Вказується два значення, наприклад 600х1200 dpi, горизонтальне визначається матрицею CCD, вертикальне – кількістю кроків двигуна на дюйм. Оптичний дозвіл є основною характеристикою сканера, яка характеризує якість сканування. Чим вона вища, тим краще сканер зможе «розглянути» найдрібніші деталі оригіналу. Саме на оптичний дозвіл необхідно звертати першу увагу при покупці сканера.
• Інтерпольований дозвіл. Штучний дозвіл сканера досягається за допомогою програмного забезпечення. Його практично не застосовують, тому що кращі результати можна отримати, збільшивши дозвіл за допомогою графічних програм після сканування. Використовується виробниками в рекламних цілях.
• Швидкість роботи. Вимірюється в сторінках за хвилину, при цьому маються на увазі сторінки певного формату і певний дозвіл сканера, з числа можливих.
• Глибина кольору. Визначається якістю матриці CCD і розрядністю АЦП. Вимірюється кількістю відтінків, які пристрій здатний розпізнати. 24 біти відповідає 16 777 216 відтінків. Сучасні сканери випускають з глибиною кольору 24, 30, 36 біт. Не дивлячись на те, що графічні адаптери поки не можуть працювати з глибиною кольору більше 24 біт, така надмірність дозволяє зберегти більше відтінків при перетвореннях картинки в графічних редакторах.

Основні виробники: Fujitsu, Mustek, Hewlett-Packard (HP), Epson.