В печать!
Кто из нас в школьные годы не поражался терпению Софьи Андреевны Толстой, раз за разом вручную переписывавшей тысячи страниц «Войны и мира», притом что история книгопечатания к тому времени насчитывала уже более тысячи лет! Правда, старинные технологии требовали вырезать буквы на дереве, металле или других твердых материалах, что для доблестной труженицы вряд ли было бы проще. По-настоящему удобной печать стала с появлением подвижных литер. Металлические шрифты вкупе с изобретением более пятисот лет назад печатного пресса и создали массовую индустрию.
Персонализация печати произошла благодаря изобретению печатной машинки, подарившей нам QWERTY-клавиатуру, сохранившуюся до сих пор даже в устройствах без физических клавиш. Интересно, что сказал бы ее создатель Кристофер Шоулз (Christopher Latham Sholes), расположивший символы так, чтобы избежать заклинивания молоточков, увидев свое детище на сенсорном экране?
В XX веке всерьез взялись за автоматизацию печатного процесса. С изобретением ЭВМ печать приобрела новый смысл. Нужно было срочно учить человека общаться с машиной, а машину – с человеком. Родился целый класс устройств ввода/вывода – периферия.
Идея принтера состоит не просто в воспроизведении текстовой или графической информации, но в переводе ее из электронного вида на физический носитель. Классическая конструкция печатной машинки оказалась крайне неудобна для автоматизации. В 1969 году Дэвид Ли (David Lee) из Xerox адаптировал технологию. Лепестковое печатающее устройство (daisy wheel printer, DWP) было популярно почти десять лет.
Тем временем во многих учреждениях для вывода результатов вычислений, регистрации показаний приборов и прочих научных задач использовались поистине монструозные АЦПУ (автоматизированные цифровые печатающие устройства – так они назывались в СССР). Общение с ними требовало не только специальных навыков, но и физических усилий. Зато скорость достигалась совершенно невероятная для того времени – до тысячи символов в секунду.
Но возможности ударно-шрифтовой технологии стали отставать от растущих объемов печати. Устройство могло воспроизводить только физически установленные на нем символы. И конструкторы взялись за разработку машин, способных воспроизводить произвольные символы и изображения.
В 1964 компания Seiko Epson создала первые матричные принтеры. Они по-прежнему переносили краску с красящей ленты на бумагу ударным методом, но единичный элемент печати в них составлял не жестко заданный символ, а универсальная точка. Точки наносятся иглами, расположенными на печатающей головке. Скорость работы матричных принтеров была еще ниже, чем у DWP. Качество зависело от разрешения матрицы печатающей головки, которая содержала от 9 до 48 иголок. Машины с высоким разрешением закономерно печатали медленнее. Зато стало возможным сконфигурировать практически любой элемент.
Серьезный технологический прорыв произошел в печати изображений – графиков, таблиц и схем. Правда, по-прежнему черно-белых: смена цветов была доступна в некоторых моделях матричных принтеров, но реализовывалась по тому же принципу, что и в «цветных» печатных машинках – путем установки дополнительных красящих лент. О получении цветных фотореалистичных изображений речи не шло. Впрочем, во времена матричных принтеров многоцветные цифровые изображения были не в ходу. При этом в немногочисленных цветных моделях уже использовалась субтрактивная цветовая схема CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black).
«Матричники» оказались долгожителями среди устройств, печатающих с электронных носителей. В России они получили широкое распространение в качестве офисной техники, удачно дебютировав в тот период, когда печатные машинки уже разъезжались по музеям, а лазерные и струйные устройства были только на подходе. Рабочие помещения еще долгие годы наполнял характерный сухой стук игл матрицы. И до сих пор сохранились области, в которых матричным принтерам прощается невысокое качество изображений, медлительность и шумность: печать чеков, авиабилетов, ценников. А все потому, что стоимость оттиска низкая, а надежность, долговечность и стабильность работы очень высокие.
Технология струйной печати появилась, строго говоря, даже раньше матричной. Еще в XIX веке был замечен и описан факт, что жидкость, проходя сквозь узкое отверстие, разделяется на практически идентичные капли. Почти сразу выяснилось, что каплями можно ставить на бумаге точки. Однако по-настоящему использовать это открытие удалось только в 1951 году. Первое струйное печатающее (и работающее!) устройство создала компания Siemens.
С тем, чтобы заставить жидкую краску течь через отверстие, проблем не возникло. Куда сложнее оказалось добиться, чтобы краска могла не только капать, но и не капать. И еще труднее – чтобы она могла течь, потом не течь, а потом снова течь.
Решали «гигиенические» проблемы по-разному. Первое время чернила подавались непрерывно, а лишние капли отводились в отдельный резервуар и в идеале возвращались обратно в картридж. В конце 1970-х в Siemens стали учить свои принтеры подавать чернила по требованию (drop-on-demand) пьезоэлектрическим способом, а в Canon – термическим (так называемая пузырьковая печать). В 1980 году свою версию drop-on-demand представила Hewlett-Packard, и через четыре года «струйники» во главе с HP ThinkJet окончательно вытеснили с рынка ударно-шрифтовых динозавров и серьезно подвинули матричных собратьев.
Поскольку краски можно смешивать в любой пропорции непосредственно перед нанесением, стала реальностью печать полноцветных изображений с оттенками, полутонами и переходами. По качеству и скорости печати струйные принтеры превзошли предшественников. А издаваемое ими тихое жужжание вообще не замечали после грохота лепестковых и матричных «ударников». За это великолепие, однако, пришлось в буквальном смысле заплатить: сам струйный принтер и головка капризны и недолговечны, срок хранения чернил в картриджах невелик, зато стоимость отпечатка и расход краски кусаются. Еще одно традиционно слабое место – почти мгновенное размывание изображения водой. Но эту проблему в принтерах более-менее успешно решают, работая над составом чернил.
Технология лазерной печати тоже прошла непростой путь. Началось все с того, что студента-юриста Честера Карлсона (Chester Carlson) настолько огорчали способы автоматического копирования, что к 1938 году он придумал свой. Изобретение было оценено и пущено в производство восемь лет спустя усилиями Haloid Company. Ее нынешнее имя – Xerox – до сих пор служит нарицательным в области копирования изображений.
Идея оказалась сложной в реализации: первая адекватная коммерческая модель копира выпущена только в начале 1960-х. В 1969 году технологию решили приспособить и для печати с электронных носителей информации, и почти десять лет спустя миру предстал первый лазерный принтер Xerox 9700 – огромный и дорогой. Настольную модель тут же анонсировала компания Canon.
Кое-где лазерные принтеры сразу пришли на смену матричным благодаря более высокому качеству изображения. В отличие от «струйника», тонер в них не засыхал, а отпечаток при меньшей стоимости был более влагостоек и долговечен. Однако само устройство значительно дороже чернильного собрата. Меньший расход красящего вещества в какой-то степени компенсируется повышенным расходом электроэнергии, а замена тонера – исконная тема анекдотов про «черного-черного человека». Что касается скорости, соревнование продолжается до сих пор. В среднем лазерники быстрее, но отдельные струйные модели ничуть не отстают.
Если в 1990-х черно-белый лазерный принтер не только для частных пользователей, но и многих организаций был роскошью, то цветной остается ею до сих пор. Впрочем, и потребность в нем невысока – в силу того, что с задачами вроде фотопечати струйные устройства справляются лучше.
История младшей из упомянутых технологий не менее увлекательна. В 1957 году Ноэль де Плассе (Noel De Plasse) открыл красители, способные сублимировать – переходить из твердого в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Казалось бы, при чем здесь печать? Она и была ни при чем вплоть до середины 1980-х, старта ПК и цифровых фотокамер. Термосублимационная печать – блуждающий огонек, время от времени привлекающий интерес. С одной стороны, качество цветной фотопечати на выходе лучше, чем у струйной. Отпечаток может быть исключительно стойким и долговечным, особенно если по окончании процесса нанести на него защитный слой (автоматически выполняется некоторыми моделями). С другой стороны – пугающе низкая скорость и высокая цена как самого устройства, так и расходников. В 2000-х на волне популярности домашней фотопечати и тенденции к портативности на витринах магазинов появляются компактные термосублиматоры. Их можно даже носить с собой. Максимально простой интерфейс, несколько функций автокоррекции изображения и поддержка прямой печати с карты памяти или флешки вполне удовлетворяют желание пользователя сразу получить отпечаток.
Выводы
Печать, безусловно, развивается. Меняются состав и консистенция красящих веществ, размер капель, к стандартной схеме CMYK добавляются цветные картриджи и прочие нюансы. Но еще серьезнее меняются пользовательские интерфейсы и формфакторы. Знаменитое изображение Xerox 9700 с надписью «Оператор в комплект не входит» устарело – теперь виртуальный оператор попросту обязан присутствовать и уметь обрабатывать фотографии, разбирать документы, принимать файлы и команды по беспроводной связи со смартфонов, считывать информацию со всех популярных носителей и из облака… Ах да, и желательно иметь компактный размер.
Опубликовано 25.12.2013