Журнал "Компьютерра" №725

Из этого краткого описания понятно, что лазерный принтер устроен довольно сложно (отсюда относительная дороговизна аппаратов в сравнении со струйными) и состоит из механизма подачи бумаги, блока сканирующей оптики, картриджа, в котором находится отсек с тонером и светочувствительный барабан с полупроводниковым покрытием, и печки. Для развертки лазерного луча используют вращающееся зеркало. Общая схема работы лазерного принтера приведена на рис. слева вверху.

В отличие от лазерных, светодиодные принтеры, впервые разработанные фирмой OKI в 1981 году, вместо лазера с оптической системой имеют линейку светодиодов, а потому не нуждаются во вращающемся зеркале и линзах. А поскольку они устроены проще, то могут печатать гораздо быстрее. Зато в светодиодной технологии невозможно управлять размером светового пятна, и может проявляться полосатость изображения изза разброса в параметрах светодиодов. Но подробно разбирать недостатки и достоинства современных светодиодных принтеров в сравнении с лазерными не имеет смысла, так как обе технологии на практике дают примерно одинаковое качество печати, и зачастую пользователь даже не знает, какая технология используется в конкретной модели принтера.

На протяжении большей части своей истории лазерные принтеры служили синонимом черно-белой печати. Цветные лазерники только начинают появляться на наших столах. В этих устройствах либо приходится наносить порошок четыре раза (по количеству основных цветов в модели CMYK [Cyan-Magenta-Yellow-blacK - бирюзовый-малиновый-желтый-черный]), либо имеется четыре полных комплекта формирующих изображение элементов, с промежуточным нанесением изображения на так называемый ремень переноса (transfer belt). Последний вариант придумала фирма OKI специально для своих светодиодных принтеров. Современные цветные лазерные/светодиодные принтеры устроены проще: они тоже с четырьмя комплектами фотобарабан-тонер, но с единой системой засветки, что позволяет наносить изображение с барабанов сразу на бумагу, без промежуточного переноса, и устраняет ошибки, связанные с необходимостью прецизионного выравнивания оптических систем для разных цветов.

Черно-белая печать текста на лазерном принтере в несколько раз дешевле, чем на струйном (раньше приходилось учитывать более высокую стоимость самого аппарата, но в настоящее время это уже почти не имеет значения), и не требует специальной бумаги. А так лазерник может печатать на чем угодно, лишь бы не плавилось в печке и не застревало в валках, - хоть на алюминиевой фольге, хоть на прозрачной пленке. Картридж для лазерного принтера дороже, чем для струйного, но рассчитан на тысячи листов напечатанного текста, а струйного - на сотни.

В случае цветной печати разница не столь велика - стоимость отпечатка по меньшей мере сравнима, но тут на передний план выходят другие преимущества лазерной печати. Например, проблем с водостойкостью там не было и нет, поскольку тонер обладает водоотталкивающими свойствами. Лазерным принтерам незнакомо такое явление, как высыхание чернил, - они всегда готовы к работе. На обычной офисной бумаге качество печати лазерного или светодиодного принтера трудно отличить от типографского.

У меня дома HP LaserJet 5L проработал почти без проблем двенадцать лет, за исключением того, что поимел привычку загружать бумагу сразу по несколько листов, и приходилось вставлять листочки по одному. В конце концов, эта особенность достала окончательно, и, когда в очередной раз закончился тонер, я решил отдать принтер в хорошие руки. Насколько я знаю, ра ботает он там в ненапряженном режиме и сейчас.

Классическое печатное устройство  - типографский станок - формирует элементарную точку на бумаге с помощью непрозрачного красителя только одного цвета. Ни оттенком, ни размером точки управлять нельзя. То есть (в простейшем случае мононохромной печати) точка может быть только черного (есть точка) или только белого (отсутствие точки) цвета. Как передать оттенки в подобной ситуации?

Для этого используется так называемая элементарная ячейка растра, в которой часть точек закрашена, часть - оставлена белой. Например, имея ячейку 16х16 (всего 256 точек), мы можем передать 256 оттенков серого - от чисто белого (все точки оставлены пустыми) до чисто черного (все точки закрашены).

Потому все такие устройства печати манипулируют не с разрешением в точках на дюйм (dpi), а с линеатурой - количеством растровых ячеек на единицу длины, которое измеряется в линиях на дюйм (lpi). Несложно вывести формулу, связывающую разрешение в dpi и линеатуру в lpi с числом оттенков: число оттенков = квадрат отношения dpi к lpi плюс единица.

Имея стандартный фотонаборный автомат с разрешением 2540 dpi (100 точек на миллиметр) и задавшись целью получить с его помощью 256 оттенков серого, мы получим разрешение конечного изображения, увы, лишь немногим больше 150 lpi.

Для цветных изображений это рассуждение тоже сохраняется, просто там используется не один, а четыре растра (по числу цветов в модели CMYK), которые расположены под углом друг к другу.

На самом деле, сожаления тут не очень уместны - величина 150 lpi означает, что ячейка растра имеет физические размеры около 0,17 мм, что близко к пределу разрешающей способности человеческого глаза. Считается, что на расстоянии комфортного зрения (30–40 см для отпечатка А4) человек воспринимает как раздельные не больше шести двойных, то есть черных и белых, линий на каждом миллиметре. Потому величина 150–175 lpi характерна для качественной офсетной печати, вроде глянцевых журналов. К тому же требование воспроизводить именно 256 оттенков для печати на бумаге явно завышенное, в силу того что максимальный контраст напечатанного изображения может составить в лучшем случае 100–150:1. На практике ограничиваются, например, 150 оттенками, что еще больше уменьшает необходимую ячейку растра. И величина физического разрешения устройства порядка 2400–2500 dpi в принципе достаточна для качественной печати.

Именно по этой классической модели и работают лазерные принтеры - за тем исключением, что в некоторых современных моделях можно в определенных пределах манипулировать размером элементарной точки (модели печати струйников гораздо сложнее, а термосублимационные работают вообще по другому принципу). Потому-то рядовые лазерные принтеры, большинство из которых имеет разрешение порядка 600 dpi, отлично справляются с печатью деловой графики, но не могут качественно отобразить полутоновые переходы. В самом деле, из приведенной ранее формулы следует, что при физическом разрешении 600 dpi и приемлемом числе оттенков серого линеатура может составить 40 lpi, что дает ячейку растра существенно больше полумиллиметра - хуже, чем на советских газетах полувековой давности (рис. внизу).