Набор текста

5.2.3. Вывод

Устройства вывода делятся на фотонаборные устройства и лазерные принтеры. Могут применяться и устройства прямого вывода на формную пластину, в которых в ряде случаев можно обходиться без оригинал-макета или фотоформ.

Фотонаборные устройства

Все современные фотонаборные устройства имеют компьютерное управление. Их можно разделить на две основные группы: машины с использованием электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), которые относятся к машинам третьего поколения, и машины четвертого поколения, использующие лазер. Из двух названных групп лазерные машины являются как более мощными, так и более перспективными для дальнейшего совершенствования. Между двумя группами имеются важные различия, обусловленные не только техническими характеристиками, но и возможностями.

Однако, несмотря на различия, машины и той и другой группы имеют одно общее свойство, которое делает их принципиально отличными от всех предыдущих устройств для набора: они являются цифровыми и управляются компьютером. Символы шрифта создаются в машине для вывода не за счет использования физического негатива, через который проецируется изображение с помощью световых лучей, и не за счет применения любого рода физических шаблонов, но путем использования источника света, активируемого командами компьютера.

Используемые шрифты носят название цифровых шрифтов и поставляются на гибких дисках или CD. Каждый символ шрифта описывается на языке компьютера путем задания "карты" отдельных точек, объединение которых и создает очертания символа. Визуально цифровой символ состоит из мельчайших точечных элементов, нарисованных на невидимой сетке из тончайших вертикальных и горизонтальных линий.

Каждая индивидуальная точка носит название пиксел (pixel).

Набор символов, оцифрованный подобным образом, составляет полную информацию для шрифта.

Машины третьего поколения.Наиболее известной машиной третьего поколения была Linotron 202, сейчас уже вышедшая из употребления, но машины Linotype применялись долго и успешно. К другим машинам относятся серии Autologic APS-5 и Compugraphic MCS 8600. В них использовались электронно-лучевые трубки.

Электронно-лучевая трубка напоминает стеклянную колбу с плоским основанием, которое и служит в качестве экрана. Оно покрыто слоем фосфоросодержащей соли, который начинает светиться при облучении высокоскоростными электронами. Электроны испускаются катодом в шейке трубки в виде концентрированного луча, который формирует на экране микроскопическое светящееся пятно. Под управлением компьютера луч может перемещаться на заданное число шагов вверх или вниз по экрану и таким образом "рисовать" изображение на нем, которое затем может быть экспонировано на фотографическом материале – бумаге, пленке – через систему линз для воспроизведения изображения.

Траектория электронного луча обычно задается в виде серии вертикальных параллельных линий, вдоль которых луч и делает свои проходы при движении. Строка выстраивается символ за символом от начала до конца, после чего процесс повторяется для следующей строки. Луч включается или выключается по командам компьютера для создания зон с изображением и пробельных областей.

увеличить изображение
Рис. 5.6. Фотонаборная система третьего поколения с ЭЛТ (электронно-лучевой трубкой)

увеличить изображение
Рис. 5.7. Как формируется символ шрифта в устройстве третьего поколения с ЭЛТ

Текст на экране ЭЛТ выстраивается из серии тонких вертикальных линий, формирующих каждый символ один за другим, а затем одну строку за другой. Такая технология предусматривает набор только текстового материала. По сегодняшним стандартам эти машины являются "рабочими лошадками"; с их помощью можно довольно быстро набирать большие, но достаточно простые тексты; но они не поддерживают работу с графикой и использование таких эффектов, как поворот символов, а также не способны осуществлять вывод растровых изображений.

С появлением лазерных технологий и развитием языков "описания страниц" машины третьего поколения быстро сдали свои позиции. Процесс фотонабора на основе символьного набора трансформировался в графический набор, при котором текст и полутона могут быть интегрированы в один выходной файл. Лазерные технологии и языки описания страниц будут рассмотрены далее.

Машины четвертого поколения. К машинам четвертого поколения, использующим лазерную технологию, относятся Monotype Lasercomp, серия Linotronic 200, 300 и 500, серия Agfa SelectSet, серия Hyphen Pelbox, серия Autologic APS-6 и многие другие машины.

С технической точки зрения лазерные установки могут быть двух основных видов – с гелиево-неоновым лазером и со светодиодом. Принцип работы тех и других одинаков, хотя технология получения изображений несколько отличается.

увеличить изображение
Рис. 5.8. Наборная машина четвертого поколения

Гелиево-неоновый лазер является одним из первых лазерных устройств, достаточно распространенным и по сей день. Непрерывный луч гелиево-неонового лазера направляется в модулятор, который представляет собой устройство, управляемое компьютером. Оно либо отклоняет луч, либо пропускает его, в зависимости от команд, поступающих с компьютера. "Порции" света, пропускаемые модулятором, фокусируются на конусообразном зеркале, которое вращается с постоянной скоростью, отражая последовательные пучки света в виде горизонтальных штрихов на фотопленку или на бумагу. Каждый пиксел, или "порция" света, участвует в формировании символа или изображения вместе с другими пикселами. Количество точек на дюйм (dpi) определяет степень разрешения устройства: для большинства машин оно составляет от 1000dpi и выше.

В отличие от наборных машин с ЭЛТ, в которых буквы формируются одна за другой в виде серий вертикальных штрихов, составляя строку от начала до конца, лазерные машины наносят штрихи горизонтально сразу вдоль всей строки, выстраивая строки текста линия за линией, сверху вниз. Этот процесс называется растровым сканированием (растр в данном случае – это сетка прямоугольной формы или точечная матрица).

Разрешение лазерного наборного устройства обратно пропорционально скорости его работы, и многие машины позволяют регулировать разрешение в зависимости от особенностей конкретной работы: например, для машины Linotronic 300 может быть установлено разрешение 2540dpi для режима "высокого качества", 1270dpi – для "обычного" режима и 635dpi – для получения пробных отпечатков.

Лазерные наборные устройства управляются специальным программным или аппаратным устройством, которое называется RIP – процессор обработки растрового изображения (raster image processor). Наборное устройство принимает сигналы из системы предварительной подготовки (front-end), несущие информацию о том, какая страница подлежит набору, а затем преобразует их в сигналы, управляющие лазером для отображения нужных серий растровых линий. Информация о шрифте для лазерного наборного устройства хранится в RIP.

Горизонтальный способ формирования изображений в лазерных наборных устройствах имеет большое значение. Устройство, осуществляющее горизонтальное сканирование без ограничений суммы последовательных линий развертки, обладает возможностью выводить не только символы, но любое изображение, представленное управляющим компьютером, например, штриховые или растровые иллюстрации (см. рис. 5.9). Теоретически, следовательно, лазерные устройства могут осуществлять вывод законченных страниц текста и графики с размещением всех элементов в требуемых позициях.

Но чтобы воспроизвести полные страницы с интегрированным текстом и растровыми иллюстрациями, компьютер наборного устройства должен иметь законченный рисунок страницы в цифровой форме до того, как он начнет процесс вывода. Поэтому должен существовать способ передачи этой информации. Именно здесь на первый план выходит язык описания страниц.

Рис. 5.9. Формирование строки символов машиной четвертого поколения

Язык описания страниц представляет собой компьютерный язык машин четвертого поколения, задуманный специально для описания шрифтов, пространственного взаиморасположения иллюстраций и графических параметров. Он содержит обширный словарь операторов для осуществления выбора шрифта, сжатия, удлинения, вращения, реверсирования и других типографских приемов; он также позволяет создавать любые графические элементы путем векторного описания геометрических элементов и координат. Было создано несколько версий такого языка, но промышленным стандартом стал только язык PostScript, впервые примененный в НИС фирмы Apple.

PostScript представляет собой язык программирования высокого уровня, операторы которого управляют размещением трех типов графических объектов: текста, геометрических фигур (т.е. векторных объектов) и растровых изображений.

Чтобы распечатать или воспроизвести полученные результаты из файла PostScript, необходим специальный RIP-процессор или принимающее устройство, которое могло бы интерпретировать команды языка. На деле таким интерпретирующим устройством выступает RIP, который способен принимать и исполнять команды языка PostScript. RIP-процессор принимает файлы, отправленные из системы предварительной подготовки на языке описания страниц PostScript. Он находит шрифты, которые вызываются поступившими командами, масштабирует их согласно полученным инструкциям, размещает их в нужном месте; он генерирует векторные изображения, организует и отображает любые растровые или штриховые изображения, которые необходимо включить; наконец, он преобразует полное "описание страницы" в набор линий (строк развертки), которые могут быть выведены любым подключенным выводным устройством.

Помимо возможности эффективно описывать и генерировать сложные изображения, PostScript обладает еще одной важной особенностью: он по своей сути является "аппаратно независимым". Любая система предварительной подготовки, способная выводить коды PostScript, может быть использована для управления любым выходным устройством, содержащим процессор RIP PostScript. Помимо аппаратной независимости, файлы PostScript также независимы по степени разрешения: тот же самый файл может быть воспроизведен как на лазерном печатающем устройстве с низким разрешением, так и на наборной машине с высоким разрешением, поскольку интерпретатор RIP управляет этой выходной характеристикой. Также весьма важным является то обстоятельство, что PostScript стал общепринятым стандартом и доступен программистам для использования и развития. Этот фактор очень важен в связи с отходом от использованных ранее индивидуальных решений и переходом к "открытой архитектуре" и единым стандартам.

Большинство изготовителей наборных машин, такие как Linotype, Agfa и Hyphen, встраивают для своих устройств поддержку PostScript, а некоторые изготовители стали предлагать программные средства RIP, ускоряющие скорость обработки или оптимизирующих процесс вывода.

Быстродействие наборных машин связано как с самой сущностью языка PostScript, так и с видом графической информации. PostScript, как достаточно сложный язык высокого уровня, несомненно способен обрабатывать данные гораздо быстрее, чем схемы прямого кодирования, используемые в ранних (но в гораздо менее дорогостоящих) системах. Что касается информации для полутоновых изображений – хранимой в мельчайших пикселах, – она занимает весьма значительный объем, а следовательно, вывод ее также осуществляется довольно долго.

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры работают подобно наборным машинам четвертого поколения, за исключением последней стадии получения изображения.

Принцип их действия основан на комбинации компьютерного управления и технологии ксерокопирования.

Первый этап рабочего цикла очень похож на используемый в лазерных наборных устройствах четвертого поколения. В соответствии с посылаемым из устройства предварительной подготовки потоком символов и под непосредственным управлением компьютера, находящегося в самом устройстве вывода или до него (PostScript RIP для принтера PostScript), лазерный принтер получает инструкции для управления световым лучом который и формирует выводимое изображение.

Но вместо того, чтобы посылаться на фотоматериал, как это делается в наборных машинах, свет посылается на поверхность барабана с электростатическим зарядом. Это и определяет принцип печати.

Для получения законченного изображения используются принципы ксерокопирования. Свет изменяет электростатический заряд барабана на противоположный в тех зонах, куда он попадает. Частицы тонера, или измельченного черного порошка, поступают на поверхность барабана, притягиваясь к областям с обратным зарядом и отталкиваясь от областей с одноименным зарядом, формируя тем самым закрашенные и пробельные области изображения. При прохождении бумаги через барабан определенным образом уложенный тонер нагревается, расплавляется, прижимается к бумаге и переносится на ее поверхность.

Важно помнить, что большинство лазерных принтеров не являются принтерами PostScript и не могут быть использованы для создания особых эффектов, описанных в файлах PostScript. Они рассчитаны на офисный стандарт или несколько улучшенный офисный стандарт, и хотя они способны воспроизводить "типографские" шрифты, эти шрифты можно считать лишь имитацией типографских литер: они не соответствуют профессиональным шрифтам по своим детальным характеристикам.

В книгопроизводстве для изготовления оригинал-макета могут использоваться только лазерные принтеры PostScript. Первые из них относились к серии LaserWrite фирмы Apple и обладали разрешением 300dpi; по мере совершенствования степень их разрешения постепенно возросла от 400dpi до 800 и более dpi – при этом могут быть получены качественные и четкие символы, удовлетворяющие всем традиционным требованиям печати. В настоящее время наибольшей популярностью среди таких устройств пользуются принтеры HP LaserJet.

Устройства с непосредственным выводом на форму

Существуют также системы прямого вывода или с выводом на форму, в которых не используются промежуточные носители на фотоматериале. Вместо этого файл PostScript или аналогичный ему файл описания страницы используется для управления лазером, который облучает свето-(или тепло-) чувствительный формный материал так же, как в наборных машинах четвертого поколения он облучал фотобумагу или пленку.

В настоящее время такие системы в большей степени предназначены для черно-белой печати, но не для полноцветных изданий, где стоимость повторного создания формы весьма велика. Интерфейс между наборной машиной и принтером быстро совершенствуется, и уже появилась возможность беспрепятственно посылать файлы PostScript, сверстанные стандартным способом, по линиям связи от наборной машины непосредственно в специальную печатную машину.

Что все эти возможности означают для книгопроизводителя? Давайте рассмотрим некоторые типичные операции, используемые при производстве книг, и то, как они могут быть выполнены имеющимися на сегодняшний день наборными системами.