# 07 — Technologie tisku, skenery > [!abstract] O tématu > ==**Výstupní zařízení**== pro převod digitálních dat **na papír** (tiskárny, plottery) a ==**vstupní zařízení**== pro převod **papíru zpět do digitální podoby** (skenery, OCR). > [!info] Maturitní otázka > **a)** Vlastnosti a parametry tisku · **b)** Principy jednotlivých druhů tiskáren · **c)** Skládání barev · **d)** Plottery · **e)** Skenery · **f)** OCR --- ## a) Vlastnosti a parametry tisku - ==**Rozlišení**== (**DPI** — Dots Per Inch) — počet bodů na palec. **300 DPI** = běžný dokument, **600+ DPI** = foto. - ==**Rychlost tisku**== (**PPM** — Pages Per Minute) — kolik stran za minutu - ==**Formát papíru**== — **A4** (standard), A3, A5 - ==**Barevnost**== — černobílý vs barevný - ==**Cena za stránku**== — záleží na ceně inkoustu/toneru - ==**Duplex**== — automatický oboustranný tisk - ==**Připojení**== — USB, LAN (Ethernet), Wi-Fi, Bluetooth ### Fonty - ==**Bitové fonty**== — písmena tvořena ==**sadou bodů**== (0/1), pevně dané rozlišení - ==**Vektorové fonty**== — písmena tvořena ==**křivkami**==, lze libovolně škálovat (musí podporovat program i tiskárna) ### Rastrování (tvorba odstínů šedi / barev) Tiskárna ==**neumí míchat barvy před tiskem**== — odstíny šedi/barev se tvoří ==**rastrováním**== (rozmístěním bodů na ploše). - ==**Amplitudové rastrování**== — body ==**různé velikosti**==, stejná vzdálenost. Snižuje rozlišení (např. matice 5x5 → 26 odstínů šedi, ale z 600 dpi klesne na 120 dpi). - ==**Frekvenční rastrování**== — body ==**stejné velikosti**==, různá vzdálenost. **Kvalitnější výstup, odstraňuje moiré**. - ==**Technologie RET**== (HP) — vyhlazuje ostré okraje, sousední pixely se protínají. --- ## b) Principy jednotlivých druhů tiskáren ### Úderové (impact) tiskárny Základem je ==**mechanický kontakt s papírem**== přes barvicí pásku. - ==**Řetězové**== — jeden oběh řetězu = jeden řádek - ==**Bubnové**== — buben s řádkem stejných písmen - ==**Znakové (typové kolečko / kopretina)**== — napodobuje psací stroj, jen předem dané znaky - ==**Jehličkové (maticové)**== — nejpoužívanější úderové, tisknou libovolné znaky #### Jehličková tiskárna Znaky tvořeny ==**maticí bodů**== — tisková ==**hlava s jehličkami**== přes barvicí pásku tlučí do papíru. - **Rozlišení vertikální** — určuje **počet jehliček** - **Rozlišení horizontální** — určuje **posuv hlavy** | Výhody | Nevýhody | | :--- | :--- | | ==**Tisk kopií (průklep)**== — faktury, doklady | Nízké rozlišení (**max. 360 DPI**) | | Nízká cena provozu | Pomalá (tiskne po řádcích) | | | Hlučná, tepelně namáhaná hlava | | | Nevhodná pro grafiku | ### Inkoustové (inkjet) tiskárny Princip: ==**hlava s tryskami**==, za tryskou dutina s inkoustem, různé způsoby vytlačení kapičky na papír. #### Bubble Jet (termální) — Canon, HP - Trysky a komůrky ==**vyleptané v křemíku**==, plněné kapilárními silami - ==**Ohřev na 400 °C**== během mikrosekund → vznikne ==**bublina par**==, která vytlačí inkoust - Inkoust letí rychlostí **~100 km/h** #### Piezo — Epson - ==**Piezoelement**== převádí elektrické napětí na **mechanický pohyb** (krátké impulsy) - ==**Hlava není tepelně namáhána**== → **vyšší životnost**, inkoust rychleji schne - Nevýhoda: **dražší** #### Solid-Ink (tuhý inkoust) — Tektronix - Inkoust v ==**tuhé formě**== (vosk), úzký přechod mezi skupenstvími - ==**Offsetový režim**==: barvivo z hlavy na **válec** → z válce na **papír** - Výhody: **nerozpíjí se**, vodostálý obraz, vysoká rychlost (až **100 stran/min**) #### Termosublimační (fototisk) - ==**Pevný barvicí film se odpaří teplem**== (sublimuje) a vsákne do papíru - **Vysoká kvalita foto tisku**, stálejší barvy, **nelze tisknout text**, dražší > [!tip] Fototiskárny > Inkoustové fototiskárny používají **6 barev** (CMYK + Lc, Lm) až **8 patron** (+ Or, G). Patrona ==**lesku**== přidá fotografický lesk. ### Laserové tiskárny Princip = ==**6 kroků**==: 1. ==**Čištění bubnu**== — mechanicky (čisticí čepele setřou zbytky toneru) + elektrostaticky (neutralizace náboje) 2. ==**Nabití bubnu**== — primární korona / nabíjecí buben (novější) vytvoří pole, nabije buben na ==**+600 V**== 3. ==**Kresba laserem**== — laser vykreslí obraz na buben (snižuje náboj tam, kde dopadne) 4. ==**Nanesení toneru**== — vyvolávací válec se zásobníkem toneru těsně vedle bubnu, ==**toner = oxid železa + barvivo**==. Sytost se reguluje napětím vyvolávacího válce. 5. ==**Přenos na papír**== — papír nabit ==**přenosovou koronou na −600 V**==, toner z bubnu (+600 V) přeskáče na papír s nižším potenciálem 6. ==**Zapečení v peci**== — vytvrzovací válec (180 °C, ==**křemíková lampa**==, povlak teflon + silikon) + přítlačný gumový válec + termistor hlídá teplotu > [!warning] Důležité > Tiskový buben se ==**nesmí vystavovat přímému světlu**== — zničí se. | Výhody | Nevýhody | | :--- | :--- | | **Rychlá, kvalitní, tichá** | Vyšší pořizovací cena | | **Ekonomická pro velké objemy** | Drahý toner | | Tisk neblede, suchý ihned | | ### LED tiskárny Princip ==**totožný s laserovou**==, ale místo laseru jsou ==**LED diody**== rozmístěné po celé šíři papíru. - **Výhody**: ==**kolmý dopad paprsku**== na válec, méně mechanických částí, jednodušší údržba - **Nevýhody**: nižší rozlišení, problémy s barevným tiskem ### Termální tiskárny ==**Tepelná hlava zahřívá speciální termopapír**==, který v zahřátých místech ztmavne. **Bez inkoustu/toneru.** Použití: **účtenky, štítky.** ### 3D tiskárny ==**Vrstvený tisk**== — model se staví ==**vrstvu po vrstvě**==. - ==**FDM (Fused Deposition Modeling)**== — natavená plastová struna (**PLA, ABS**). Nejběžnější, levné. - ==**SLA (Stereolitografie)**== — ==**UV vytvrzování fotopolymeru**== (tekutá pryskyřice). Vyšší detail. - ==**SLS**== — slinování práškových materiálů laserem (kov, plast) **Příklady projektů:** ==**RepRap**== (open source, Josef Průša) — tiskárna ==**dokáže vytisknout sama sebe**==. **Použití:** prototypy, modely, náhradní díly, medicína (protézy), architektura. --- ## c) Skládání barev ### RGB (Red-Green-Blue) — ==aditivní== Pro ==**zobrazovací zařízení**== (monitory, TV). Skládání ==**světla**== — jednotlivé barevné složky se ==**sčítají**==. - R + G + B = **bílá** - Žádná barva = **černá** ### CMYK (Cyan-Magenta-Yellow-Key/Black) — ==subtraktivní== Pro ==**tiskárny**==. Skládání ==**barvy na bílém papíru**== — barvy ==**pohlcují světlo**==, každá další barva ubírá intenzitu. - C + M + Y by mělo dát černou, ale je hnědá → přidává se ==**K (Key = černá)**== - Žádná barva = **bílá** (= barva papíru) > [!warning] Převod barev > ==**RGB se převádí na CMYK**== při tisku. Některé jasné barvy z monitoru **nelze vytisknout** přesně. --- ## d) Plottery ==**Velkoformátová výstupní zařízení**== pro **technické výkresy, plakáty, architekturu**. Dříve kresba ==**barevnými pery**==, dnes většinou inkoustové. ### Druhy plotterů - ==**Deskové (stolní)**== — papír leží na ploše bez pohybu, ==**pero se pohybuje v obou osách**== - ==**Stojanové (válcové)**== — ==**papír se posouvá v jedné ose**==, pero v druhé. Složitější mechanismus pro přesné souřadnice. Pro velké formáty (**A0, A1**). - ==**Řezací**== — místo pera ==**nůž**== (vinylové polepy, samolepky, reklamy) --- ## e) Skenery ==**Vstupní zařízení**== pro ==**digitalizaci tištěných předloh**== — papír převede do digitálního obrazu. ### Použití - Archivace fotografií a dokumentů - Rozpoznávání textu (**OCR**) - Fax (se modemem), kopírka (s tiskárnou) ### Princip skeneru 1. Předloha postupně ==**osvětlena**== 2. Odražené světlo zpracováno ==**optikou**== (zrcadla, hranoly, čočky) — rozdělí na ==**RGB složky**== 3. RGB složky zachytí ==**snímač (CCD/CIS)**== — převede světlo na **napětí** (analogový signál) 4. ==**A/D převodník**== převede na digitální signál (**8, 10 nebo 12 bitů na barvu**) ### Druhy snímačů | Snímač | Princip | Výhody | Nevýhody | | :--- | :--- | :--- | :--- | | ==**CCD**== (Charge-Coupled Device) | Zářivka + zrcadla + optika přenáší světlo na CCD prvek | **Vyšší rozlišení**, lze skenovat filmy | Citlivý na vibrace, **nutné zahřátí lampy** (~30 s), větší, dražší | | ==**CIS**== (Contact Image Sensor) | ==**3 řady diod (R, G, B)**== přímo v hlavě, bez optiky | Menší hlava, nižší napětí, **levnější** | Nižší rozlišení, **nelze skenovat filmy**, problém s rozevřenou knihou (klesá osvícení) | ### Druhy skenerů - ==**Ruční**== — uživatel pohybuje snímačem ručně. Nízké rozlišení, ale mobilita a libovolný povrch. Použití: čtečky čárových kódů. - ==**Ploché stolní (flatbed)**== — ==**nejčastější**==. Předloha nehybná, pohybuje se snímač. Formát A4/A3, nástavce pro diapozitivy. - ==**Bubnový (rotační)**== — ==**nejkvalitnější**==, vysoké rozlišení. Předloha na ==**rotujícím válci**==, snímač posouvá v ose. DTP studia, velkoplošné skenování. - ==**Filmový**== — pro **negativy a diapozitivy**, vysoké rozlišení, profesionální. - ==**3D skener**== — pro objekty (laser nebo strukturované světlo). ### Parametry skeneru - ==**Optické rozlišení**== v DPI, např. **600 × 1200 DPI**: - 1. hodnota = ==**fyzické rozlišení CCD prvku**== - 2. hodnota = ==**minimální posuv skenovací hlavy**== - ==**Barevná hloubka**== = počet bitů na pixel. Barevné: **24 / 30 / 36 / 48 bitů** (obvykle 24). Černobílé: 8 / 10 bitů. - ==**Rychlost skenování**== - ==**Formát výstupu**== — JPEG, PNG, **PDF**, TIFF --- ## f) OCR ==**OCR (Optical Character Recognition)**== — ==**optické rozpoznávání znaků**==. Kombinace **softwaru a hardwaru**, která převede ==**bitmapový obrázek na editovatelný text**==. Využívá ==**neuronové sítě**==. - **Vstup:** obrázek / PDF - **Výstup:** editovatelný text (Word, txt) - **Využití:** digitalizace knih, archivů, dokumentů - Lze použít ==**během skenování**== nebo později z uloženého obrázku - **Software:** ABBYY FineReader, Adobe Acrobat, **Tesseract** (open source), Readiris ### Zásady pro úspěšné OCR - ==**Skenovat černobíle**== - Kvalitní předloha, zřetelné tvary znaků - Předlohu vkládat ==**rovnoběžně se skenovací hlavou**== - Rozlišení obvykle **300 DPI**, drobný text **600 DPI** - Úspěšnost rozpoznání by měla být ==**nad 98 %**== ### Problémy OCR - ==**Ručně psaný text**==, kaligrafické písmo - Šikmý text, neobvyklé fonty, diakritika - Nevýrazný / malý text, barevný text na barevném pozadí - Nečistoty (tečky, čárky), nekompletní písmena --- ## Shrnutí > [!summary] Co si pamatovat > **a) Parametry tisku:** ==DPI, PPM, formát, duplex==. Fonty bitové/vektorové. Rastrování = amplitudové vs frekvenční. > **b) Druhy tiskáren:** ==jehličková (průklep), inkoustová (bubble jet/piezo/solid-ink), laserová (6 kroků, ±600 V), LED, termální, 3D (FDM/SLA)==. > **c) Barvy:** ==**RGB** (aditivní, monitory)== vs ==**CMYK** (subtraktivní, tiskárny)==. > **d) Plottery:** velkoformátový tisk (A0/A1), ==deskové/stojanové/řezací==. > **e) Skenery:** ==CCD vs CIS==. Ploché, ruční, bubnové, filmové. Parametry: DPI (optické × posuv), barevná hloubka 24 bit. > **f) OCR:** ==rozpoznání textu z obrazu==, neuronové sítě, 300 DPI, úspěšnost nad 98 %. ABBYY, Tesseract.