Состояние и ближайшие перспективы развития компьютерного рынка: плоттеры

Виктор Куц

И называются они плоттерами (plotters), или, по-русски, графопостроителями.

Первая более или менее пригодная для коммерческого использования модель плоттера была разработана американской компанией CalComp (CalComp 565) почти полвека тому назад - в 1959 году, и с тех пор сменилось не одно поколение таких устройств, использующих самые различные технологии для решения изрядно расширившегося (с конца пятидесятых) круга задач, требующих получения твердых копий графических документов.

Сегодняшний рынок плоттеров весьма многообразен с точки зрения технологий, форматов получаемых изображений и, естественно, цен. Устройства вывода графической информации можно разделить на два основных класса:

- Электромеханические графопостроители векторного типа, в которых пишущий узел перемещается по двум или одной координате (в последнем случае по другой координате перемещается сам носитель информации). Типичные представители - перьевые плоттеры, каттеры.

- Растровые устройства вывода графической информации, изображение в которых получается за счет использования различных технологий заполнения поверхности носителя точками красителя, хорошо знакомых нам по принтерам (струйная, лазерная, светодиодная). Типичные представители - струйные и лазерные плоттеры.

Такие устройства наиболее востребованы в следующих областях:

- Системы автоматизированного проектирования САПР. В этой области наиболее критичными параметрами являются неприхотливость плоттера к типу используемого носителя, возможность точно воспроизводить тонкие линии и мелкие объекты, а также высокая скорость вывода чертежей. В настоящее время лидирующие позиции в этой области занимают относительно недорогие цветные струйные плоттеры, практически полностью вытеснившие как струйные монохромные, так и перьевые модели. И лишь в отдельных случаях, когда производительность плоттеров выходит на первое место, могут использоваться достаточно дорогие системы на базе лазерной или светодиодной технологии.

- Картографические системы ГИС (ГеоИнформационные Системы). Основным и решающим аргументом при выборе плоттера данной категории является его точность, поэтому для такой работы пригодны исключительно прецизионные цветные струйные плоттеры, производимые компанией Mutoh.

- Полноцветная широкоформатная печать Graphic Art. Здесь на первый план выходят низкая себестоимость отпечатка, возможность автоматической подстройки (калибровки) печатающих головок, печати без полей, а также наличие дополнительного программного обеспечения (Raster Image Processor - RIP) в комплекте поставки. Альтернативы цветным "струйникам" нет.

- В области широкоформатной рекламы, как и в Graphic Art, неизменно популярны цветные струйные плоттеры, разве что предпочтение отдается широкоформатным (формата А0 и более, против наиболее востребованного в Graphic Art формата А1) моделям. Большинство современных плоттеров такого типа для уменьшения себестоимости печати оборудуются системой, обеспечивающей подачу чернил из емкости большого объема (до 500 мл для каждого цвета) либо в картридж, либо непосредственно в печатающую головку. Кроме того, в рекламном бизнесе достаточно комфортно "обосновались" последние представители исчезающего племени плоттеров векторного типа - режущие плоттеры (или каттеры, от английского cut - резать), благодаря которым процветает рынок недорогой рекламы на базе пленочной графики.

Таким образом, цветные струйные плоттеры сегодня являются безусловными лидерами рынка. Следует отметить, что одной из важнейших характеристик плоттеров является их производительность, которая фактически определяет и их ценовую категорию. Так, в группу базового уровня попадают устройства стоимостью от $1000 до $3000, среднего уровня - от $3000 до $5000 и, наконец, в ценовую категорию свыше $5000 попадают высокопроизводительные лазерные плоттеры, а также цветные струйные плоттеры, позволяющие работать длительное время без участия оператора.

Перьевые плоттеры

В основе технологии перьевых плоттеров лежит привычный метод письма шариковой ручкой, карандашом или фломастером. Широко распространенная еще несколько лет назад в САПР и картографии, к настоящему времени эта технология полностью утратила свое значение, и чисто перьевые плоттеры уже не выпускаются. Тем не менее, эта технология, породив своеобразный тип устройств, каттеры, еще не совсем умерла. Каттеры широко используются для изготовления печатных форм в рекламном деле, также они находят применение в текстильном производстве - везде, где имеется потребность вырезать из гибких материалов фигуры самой причудливой формы. Современные каттеры производятся как в компактном рулонном варианте, когда движение ножа осуществляется только поперек листа, а сам лист перемещается вперед-назад, так и в более точном (хотя и гораздо более дорогом) планшетном варианте, в котором лист закреплен неподвижно. Ширина обрабатываемого листа может быть от 600 мм (А1) до 2520 мм (3хА0), а его длина - до 12 метров.

Наиболее известные производители каттеров - компании Summa и Mutoh.

Кроме перьевых плоттеров, которые, как уже упоминалось, являются устройствами векторного типа, все остальные плоттеры - растровые, т.е. используют дискретный способ создания изображения.

Струйные плоттеры

Современные струйные плоттеры принято разделять по типу струйной системы на два класса: термоструйные и пьезоэлектрические. Сторонниками термоструйной технологии являются компании Encad, HP и Canon; а Roland, Epson и Mutoh - пьезоэлектрической. Не вдаваясь особо в тонкости той или иной технологии, стоить отметить, что термоструйные плоттеры обладают определенным преимуществом в скорости печати, а качество печати пьезоэлектрических - чуть выше. В последнем случае под качеством понимается более высокое разрешение, более широкий потенциальный диапазон применяемых чернил, а также возможность управления размером впрыскиваемой капли. Другим принципиальным отличием двух систем является срок службы струйных головок. Термоэлектрические струйные головки, которые стоят относительно недорого, являются расходным материалом и рассчитаны на регулярную замену после прокачки определенного объема чернил. Пьезоэлектрические головки гораздо более надежны и рассчитаны на более длительную службу, зачастую равную сроку службы самого плоттера. Но при этом их стоимость выше, а процедура замены сложнее (связана с разборкой плоттера).

Для создания полноцветного изображения используются ставшие стандартными для полиграфии шестицветные цветовые схемы CMYK LcLm (CMYK + светло-голубой и светло-пурпурный) или CMYK OrGr (CMYK + оранжевый и зеленый), обеспечивающие по-настоящему фотографическое качество изображения. Сложные цвета образуются смешением основных, оттенки различных цветов могут быть получены путем сгущения или разрежения точек соответствующего цвета в элементе изображения.

Что касается производительности струйного плоттера, то она определяется не только скоростью работы струйной головки, но и наличием определенных систем, позволяющих избегать технологического простоя всего устройства. К таким системам относятся:

- Система двунаправленной печати, обеспечивающая непрерывную печать как при прямом, так и при обратном ходе печатающей головки.

- Система непрерывной подачи чернил, которая позволяет экономить время и нервы персонала, избавляя его от частой замены картриджей.

- Система рулонной подачи - позволяет работать с рулонными носителями и избавляет от необходимости постоянной загрузки отдельных листов. Необходимым атрибутом приличной системы рулонной подачи является автоматический нож для отрезания отпечатанного изображения. Наиболее совершенные плоттеры имеют рулонную подачу с нулевым натяжением, которая не только позволяет работать с тяжелыми рулонами бумаги (длиной до 137 метров), но и улучшает геометрическую точность печати, поскольку тракт протяжки носителя не испытывает сопротивления. Кроме того, рулонная система подмотки позволяет сматывать отпечатанный материал на приемную бобину, не давая ему соприкасаться с полом.

- Система просушки отпечатков обеспечивает их высыхание в темпе печати, что позволяет исключить паузы в печати для просушки отпечатков перед их подмоткой на приемную бобину и сэкономить некоторое время на каждом отпечатке.

- Система определения неисправных форсунок и их компенсации снижает количество брака при печати.

Плоттер, оборудованный всеми такими системами, может непрерывно работать на протяжении десятков часов без вмешательства оператора, обеспечивая стабильно высокое качество печати. Тем не менее, производительность струйных плоттеров не всегда устраивает пользователей, работающих с большими объемами выводимой графической информации. Там, где требуется получение очень большого числа чертежей в течение короткого времени, лучше применять лазерные или светодиодные плоттеры.

Лазерные (светодиодные) плоттеры

Плоттеры обоих типов базируются на электрографической технологии, в основе которой лежат физические процессы внутреннего фотоэффекта в светочувствительных полупроводниковых слоях фотобарабана с селеновым покрытием и силовое действие электростатического поля. Селен в темноте может быть заряжен до потенциала в сотни вольт. Луч света снимает этот заряд, создавая скрытое электростатическое изображение, которое, посредством намагниченного мелкодисперсного тонера, переносится затем на бумагу. После этого бумага с нанесенным тонером проходит через нагреватель, в котором частички тонера запекаются, благодаря чему изображение окончательно закрепляется на бумаге.

В классических лазерных плоттерах (и принтерах) формирование изображения на барабане осуществлялось при помощи лазерного луча, перемещаемого с помощью сложной системы вращающихся зеркал и линз. Гораздо более простая, легкая и тем самым более надежная оптическая система может быть создана на базе линейки точечных полупроводниковых светодиодов (Light Emitted Diod - LED). Общий принцип создания изображения в LED-плоттерах сохранился, однако вместо системы линз и зеркал используется линейка светоизлучающих диодов, причем каждой точке текущей строки изображения соответствует свой излучатель (например, при типичном разрешении 400 точек на дюйм линейка для формата А1 состоит из 9600 (24"x400) светодиодов).

Лазерные и LED-плоттеры имеют достаточно высокую производительность на обычной бумаге (более трех метров в минуту) при том, что стоимость печати на них вдвое (минимум!) ниже себестоимости копий, полученных на широкоформатных струйных плоттерах. Вполне естественно, что лазерные плоттеры наиболее интересны пользователям с большими объемами работ в областях, где высоки требования к производительности и качеству, а наличие цвета не требуется: проекты САПР, сложный технический дизайн, архитектура, документооборот, картография. В последнее время такие устройства (особенно относительно недорогие LED-плоттеры) набирают все большую популярность, хотя по уровню стоимости все еще находятся в высшей ценовой категории. Не за горами и появление цветных лазерных плоттеров (ведь цветные лазерные принтеры, правда, пока узкоформатные, потихоньку начинают теснить своих монохромных "собратьев"), но широкоформатные устройства такого типа пока еще неоправданно дороги.

Среди производителей лазерных плоттеров безусловным авторитетом пользуется относительно недорогая продукция голландской компании Oce Technologies, которая появилась на российском рынке только в прошлом году и сразу вошла в довольно узкий круг "законодателей моды" плоттерного рынка.

А что у нас в Питере?

Оценивая современное состояние рынка плоттеров в Петербурге, стоит отметить, что количество предложений устройств данного типа традиционно невелико, что, впрочем, характерно для любых "нишевых" продуктов. Лидирующие позиции в нашем городе занимает продукция НР, что совершенно не удивляет - учитывая развитую структуру продаж этой компании, отличный фирменный сервис и высокую конкуренцию среди продавцов продуктов от HP в России (что не в последнюю очередь позитивно отражается на конечной цене).

На диаграммах приведены рыночные доли наиболее популярных производителей плоттеров в мае текущего года и для сравнения - ситуация на этом рынке год назад, в мае 2005 года. Обе они на удивление похожи друг на друга, разве что чуть сократилось количество "игроков" на рынке. Более того, не сомневаюсь: если бы я привел аналогичные сведения еще и за 2004 год, они бы мало отличались от имеющихся. Да, корпоративный пользователь очень консервативен и совершенно не переносит резких "телодвижений".

То же самое можно сказать и о ценах на предлагаемую продукцию: если сравнивать их сегодняшний уровень и то, что было год назад, то из четырех устройств, стабильно популярных в течение всего года (кстати, символично, что все эти плоттеры исключительно производства НР), то одна модель чуть подешевела, две - немного подорожали, и только плоттер HP DesignJet 430 исчез из продажи (по весьма уважительной причине - повсеместного прекращения выпуска монохромных струйных плоттеров). Все это лишний раз свидетельствует о незыблемости рынка, а отмеченные колебания цен по-видимому больше отражают изменения в комплектации поставляемых устройств.