...
...

HP Lab University 2007: инновации продолжаются. Часть 2

Окончаниее. Начало в КГ №44 (635)

В первом материале по итогам "пресс-конференции года" на тему продуктов и технологий Hewlett-Packard HP Lab University 2007 мы поговорили о новой масштабной концепции "Печать 2.0", фотокамере с сенсорным экраном HP Photosmart R937 и других интересных экспонатах выставки продуктов. Во второй части статьи с помощью HP мы поговорим о чернилах и принтерах.

Главной темой десятого, юбилейного, HP Labs 07, несмотря на формально заявленную "Прошлое, настоящее и будущее", стали, конечно же, принтеры. И в основном принтеры струйные. Правда, здесь важно абстрагироваться от обывательского "струйный принтер — это маленькая коробочка на моем столе". Чернилами посредством термоструйной и пьезоэлектрической технологий нынче печатают устройства совершенно разных классов — от малюток вроде Photosmart A826 и до полиграфических монстров из числа Designjet'ов или, например, сверхпроизводительных многофункциональных устройств HP CM8060/CM8050. Кстати, именно ему на лиссабонском мероприятии была посвящена целая секция — невиданная честь, но заслуженная ли?

"Граничная линия"

Правда, если быть точным, секция была посвящена "Edgeline Technology", воплощением которой и являются эти самые МФУ. Суть новинки ухватить несложно — еще на презентации SPT (Scalable Printing Technology — технология масштабируемой печати с использованием единой печатающей головки) пару лет назад народ уже вовсю интересовался перспективами. Мол, раз уж технология такая масштабируемая, то почему бы HP не сделать печатающую головку по всей ширине листа? Собственно, сделали. Правда, печатающих головок не одна, а целых шесть, упакованных по три в специальные картриджи — каждый обслуживает половину страницы A4. На каждой печатающей головке по пять стандартных печатающих блоков (2112 сопел для термоструйной печати на кремниевой подложке). Такой выбор продиктован соображениями эффективности и экономии (дешевле и удобнее создать пять стандартных узких блоков, нежели один широкий). Каждая печатающая головка наносит на бумагу пигментные чернила HP Vivera двух цветов: голубого и пурпурного, желтого и черного (CMYK). Нетрудно подсчитать, что при таком подходе хватило бы и четырех печатающих головок (CM+YK) шириной в половину листа A4. Но ведь в аппарате их целых шесть! Зачем каждый из картриджей несет "лишнюю" головку?

Дело в том, что дополнительная печатающая головка наносит на бумагу бесцветный связывающий состав (bonding agent) как раз в тех местах на странице, где будет что-то напечатано. Данный состав препятствует проникновению красителя вглубь бумаги ("расплывание") и делает отпечаток более качественным и устойчивым к внешним воздействиям. По словам представителей HP, использование данного состава придает любой бумаге свойства ColorLok-бумаги. И действительно, отпечатки HP CM8060 смотрелись очень здорово и в воде не тонули.

Но это далеко не все технологические изюминки Edgeline Technology. Чтобы обеспечить высокую скорость печати, необходимо как минимум протянуть сквозь принтер бумагу с этой самой "высокой" скоростью. А "протяжка" на близкой к 30 стр./мин. скорости означает — да-да, она означает очень серьезные вибрации и шум. Поэтому стандартный метод для скоростей уровня 50-60 стр./мин. (кстати, модели CM8060 и CM8050 как раз скоростью и отличаются), мягко говоря, не подойдет. Для реализации печати на высокой скорости и заодно поддержки формата A3 картриджи с головками (напомним: их всего два — по три печатных головки в каждом) реализованы подвижными, а бумага подается и удерживается при печати на специальном барабане.

Например, для А3 требуется сделать два прохода — не вопрос: головки сначала обрабатывают половину каждого из необходимых листов (по четверти на каждую), после чего перемещаются и допечатывают вторую половину услужливо возвращенных барабаном "полуфабрикатов". На барабан помещается до трех листов формата A4, которые в процессе вращения проходят не только зону печатных картриджей, но и зону сушки — специальные "фены" позволяют чернилам не размазываться и высыхать даже на сверхвысокой скорости печати. Но ведь и это еще не все: надо очень четко позиционировать головки, распознавать начало/конец каждого листа, утилизировать не попавшие на бумагу чернила... И все эти маленькие и не очень аспекты в HP CM8060(50), конечно, предусмотрены. В итоге аппарат представляется исключительно технологичным и серьезным устройством, а качество его отпечатков практически неотличимо от качества вышедших из цветного лазера листов.

Приятное впечатление оставляет и интерфейс МФУ: цветная сенсорная панель серьезного размера поможет удобно настроить параметры работы, а для базовых операций можно обойтись и стандартными кнопками. Про гибкость конфигурирования, в том числе по сети, я даже не говорю, равно как и про количество опций: в зависимости от потребностей заказчика HP CM8060 (50) может поставляться и в базовой конфигурации, и с дополнительными лотками/финишерами. Стоит такой аппарат соразмерно своим возможностям, а возможностей у многофункциональника корпоративного класса, сами понимаете, хоть отбавляй. Тем не менее, цена до 30 тыс. долларов (в Америке аппараты предлагаются по ценам от 10 тыс. долларов) оказывается более чем конкурентной по сравнению с цветными копирами на базе лазерных технологий подобного класса, поэтому устройства успешно дебютировали на рынке (объявлены в апреле 2007) и, надо полагать, не будут испытывать недостатка в покупателях.

Long live струйная печать!

На секции, посвященной чернилам для струйной печати всех направлений и ипостасей, держал речь доктор Росс Аллен (Ross R. Allen) — один из аксакалов HP с 26-летним (!!!) стажем работы. Он, по сути, стоял у истоков технологий струйной печати HP, и через его руки прошли чуть ли не все поколения струйных принтеров. Выглядевший немного уставшим доктор Аллен спокойно и без особых затей рассказал о чернилах — начиная от самых простых истин ("чернила — это главное и основное!") и заканчивая специфическими вопросами применения UV-curable-чернил, то есть мгновенно затвердевающих и засыхающих под воздействием ультрафиолета. В очередной раз HP устами Росса Аллена повторила, что чернила — ключевая часть технологии, так как именно им приходится взаимодействовать и с принтером, и с бумагой, и с окружающей средой. С этим можно согласиться, но не надо забывать, что для качественной печати важны все компоненты системы: и принтер, и бумага, и чернила. Но о бумаге и принтерах мы поговорим чуть позже, а пока — к чернилам. Так вот, в современных системах печати они на 5-10% состоят из красящих веществ (водорастворимый краситель, пигментный краситель либо их комбинация) и на 90-95% из "несущей основы" чернила, которая для каждого типа своя. Основой может быть, например, вода (водорастворимые чернила), органический растворитель или мономер (восприимчивые к ультрафиолету чернила). У всех, понятное дело, свои достоинства и недостатки — органические растворители токсичны, для печати UV-curable-чернилами нужно дорогое оборудование и т.д. Отличаются друг от друга и красящие вещества: водорастворимые красители (dye) демонстрируют прекрасный цветовой охват, но при этом довольно быстро блекнут и на обычной бумаге легко смываются водой. Пигментные красители (pigment) такими недостатками не обладают, зато они менее долговечны при хранении отпечатков, а для защиты от царапин и истирания им нужен связывающий состав (см. выше), который обеспечит отпечатку необходимые характеристики.

Сравнить различные типы чернил для струйной печати поможет следующая таблица:


Тип чернилВодорастворимыеНа основе мягкого/слабого растворителя*На основе сильного растворителяВосприимчивые к ультрафиолету (UV curable)
Стоимость приобретения продукта/решениясамая низкаянизкаявысокаявысокая
Стоимость копиивысокаясредняясамая низкаянизкая
Качество изображения лучшееочень хорошеехорошеехорошее
Долговечность и стабильность (неламинированные отпечатки)низкая (вне помещений); лучшая (в помещениях, при печати на фотобумаге)очень хорошиелучшиелучшие
Безопасность для окружающей среды, требования к технике безопасностиофисная среда, самые малые требованиятребуется использование специально оборудованных рабочих мест; средниетребуется использование специально оборудованных рабочих мест; самые высокиеНизкие
Гибкость в выборе носителянаибольшая (сотни различных типов)средняя-высокая (вся бумага с покрытием и некоторые типы бумаги без покрытия)средняя (все типы бумаги без покрытия)высокая (печать на большинстве материалов)

*Понятия "слабый растворитель" и "мягкий растворитель" часто используются как взаимозаменяемые.

Для промышленной печати сейчас используются достаточно токсичные сольвентные чернила, то есть чернила на основе органических растворителей. При использовании подобных чернил необходимо организовать вытяжку и соблюдать довольно строгую технику безопасности — они огнеопасны, токсичны и непригодны для использования в термоструйной печати (только пьезоструйная). Но для промышленной печати в больших объемах без чернил на базе растворителя не обойтись — они более дешевы по сравнению с нетоксичными UV-curable-чернилами и требуют менее дорогого оборудования. Чернила на основе слабых растворителей применяются в принтерах HP Designjet серий 8000s, 9000s и 10000s, а чернила на базе сильных растворителей — в системах промышленной печати HP Scitex. С вашего позволения я не буду подробно останавливаться на UV-curable-чернилах. Скажу просто, что они используются в очень дорогих системах промышленной печати (HP Scitex с печатающей головкой X2) для работы с любыми носителями. Эти чернила высыхают не при контакте с носителем, а при краткосрочном (0,1 с) воздействии УФ-излучения. Они демонстрируют очень хорошие характеристики, позволяют печатать на высокой линейной скорости и при этом оказываются значительно безопасней сольвентных чернил — не испаряются и, соответственно, не выделяют токсичных веществ.

Доктор Аллен также рассказал о еще одной новинке — оптическом сенсоре движения носителя (HP Optical Media Advance Sensor, или OMAS) — он предназначен для печати на высоких скоростях без потерь качества, разумеется, в промышленных задачах (HP Designjet Z6100). Продукт десятилетней работы исследовательской команды, каждый экземпляр которого обходится в семь евро, разумеется, на другие сектора и не нацеливался, ведь большинство деталей, скажем, домашнего принтера обходится компании в евроценты.

После разговора о чернилах на секции началось самое интересное, а именно журналистам предложили спроектировать свой принтер в соответствии с заданными приоритетами. Сначала из 11 параметров в качестве "специалистов по маркетингу" мы выбирали наиболее важные — в нашей группе абсолютным большинством голосов были выбраны "цена и размер принтера", "общая стоимость владения" и "стоимость отпечатка фотографического качества". После организаторы рассказали, что, к их огромному удивлению, каждая группа журналистов делала ставку на различные параметры. И действительно: коллеги после рассказали, что они проектировали самый быстрый принтер с высоким качеством фотопечати.

После этого необходимо было посетить различные "станции", где можно было узнать подробности о влиянии на финальные характеристики принтера того или иного параметра проектирования. Таких параметров было целых восемь: тип чернил, тип бумаги, количество чернил, объем капли, количество сопел на дюйм, ширина печатающего модуля, вариант печатающей головки (встроенная в картридж либо встроенная в принтер). Без ложной скромности скажем, что "принтер" нашей белорусско-казахской команды по взвешенному итоговому результату заткнул "принтеры конкурентов" за пояс с оценкой 6,8/10 (у ближайшего преследователя — 5,3/10). Нами было предложено использовать минимальное количество чернил (3), интегрированную в картридж печатающую головку, среднее число сопел на дюйм (600), среднюю ширину печатающего модуля (0,5") и картриджи, рассчитанные на 250 страниц. В итоге принтер получился сверхдешевым (10 по этому параметру) с разумной общей стоимостью владения (6).

Как признали разработчики теста, это был практически лучший возможный результат — немного оптимизировав параметры, они сумели добиться общей оценки 6,9. Но, разумеется, важно не это, а осознание того факта, что результат всегда является "суммой компромиссов", порой весьма и весьма многочисленных. Надо сделать принтер дешевле? Без проблем, но он будет не слишком дешевым в эксплуатации и довольно медленным. Хотим сделать экономичный принтер? Легко, только приготовьтесь, что объем первоначальных затрат будет большим. Классический треугольник "цена-скорость-качество" очень хорошо просматривается и здесь. Кстати, разработчики собирались обнародовать эту любопытную модель, поэтому при желании и вы сможете почувствовать себя создателем принтеров — рекомендую.

Еще одна любопытная секция, связанная скорее не со струйной печатью, а с самими принтерами, называлась "Test printer testing", т.е. что-то вроде "Протестируй тестирование принтеров". HP исключительно серьезно подходит к контролю качества своей продукции и производит немыслимое число различных проверок. Устройства проверяются не только на техническую надежность, но и на совместимость, удобство использования, возможность работы в регионах с различными параметрами электросетей. HP тестирует качество печати 15 млн (!!!) страниц на 5000 принтеров для каждой модели. У компании есть отдельные лаборатории по оценке удобства интерфейса и акустическому тестированию. Кстати, как оказалось, восприятие звука — вещь сугубо индивидуальная. Нам дали послушать аудиозаписи работы нескольких различных принтеров и оценить их.

Как оказалось, оценки у всех были неодинаковыми — за исключением однозначно проблемного экземпляра, "отличившегося" громкими щелчками и совершенно "неприятным" звуком. На той же секции принтеры нещадно падали: в коробке, примерно с метра высоты, и без нее (высота — около 30 см). В последнем случае все происходящее фиксировалось на камеру, снимающую со скоростью 1500 кадров в секунду — на видео было заметно, что механизмы парковки головок у HP достаточно надежные и позволяют не повредить сами головки и механизм принтера при падениях. Вообще, как это ни удивительно (на внутренний амортизирующий материал в коробке с падающим HP DeskJet 4260 было тяжело смотреть!), но принтеры после столь зверских измывательств числом более десятка исправно продолжали работать!

Говоря о тестировании, нельзя упускать вопрос и расхода чернил, то есть количества страниц, распечатываемых с одного комплекта чернил-картриджей. Стандартный тест-метод для цветных принтеров был опубликован сравнительно недавно, в декабре 2006 (ISO 24712), и он, к сожалению, не идеален — проблема в том, что данный стандарт не охватывает работы во времени принтера.

Дело в том, что экономичность и расход чернил могут очень сильно зависеть от конкретного этапа жизни устройства. Были продемонстрированы два примера со взвешиванием картриджей и оценкой объема потраченных чернил, где конкуренты продемонстрировали худшие результаты: например, один производитель при замене черного картриджа зачем-то прогоняет "сервис" и цветного картриджа, расходуя чернила фактически впустую. А другой постоянно производит сервисное обслуживание головок — переведя дату на две недели вперед, мы включили принтер, и после "контрольного взвешивания" оказалось, что картридж заметно "похудел".

И ведь на нем ничего не печатали — просто изменили дату в настройках Windows! В общем, 100% верной, корректной и всеобъемлющей методики измерения числа отпечатанных страниц с одного картриджа пока нет и, похоже, не предвидится. Но новые стандарты, в том числе ISO 24712, вполне могут применяться для того, чтобы привести данные различных производителей к одному знаменателю, пусть даже и приблизительно.

Технологичное завтра

По доброй традиции нынешние HP Lab University не обошлись без рассказа о технологиях завтрашнего и даже "послезавтрашнего" дня, денно и нощно творимых в Лабораториях HP (HP Labs). В 2007 году им исполнился уже 41 (!!!) год. Этот масштабный научно-исследовательский комплекс (расходы на НИОКР у HP в 2007 году составят $3,6 млрд) на данный момент состоит из более чем 600 сотрудников по всему миру. Исследовательские центры HP находятся в Великобритании, Индии, Израиле, Японии, Китае, США и России. В лабораториях HP исследуются как сиюминутные прикладные вещи, так и серьезные стратегические программы фундаментальных исследований, например, связанных с поиском вариантов замены транзистора перекрестными затворами (crossbar latch). К сожалению, многие интересные разработки не доходят до массового рынка — например, ничего не известно о будущем Memory Spot — представленной в прошлом году "альтернативе RFID-меткам", призванной объединить цифровой и "материальный" миры. Да и многие другие технологии, в том числе продемонстрированные на HP Lab University, до рынка не доходят. Но Хью Робсон, директор по медиаразработкам исследовательского центра HP в Бристоле (Великобритания), по этому поводу не унывает. Он говорит, что все технологии не пропадают даром, даже те, которые на рынок не вышли (и неизвестно, выйдут ли). Хью спокойно относится и к представленному в этом году Microsoft "сенсорному столу" Surface, очень и очень похожему на аналогичную разработку HP Misto, которая была продемонстрирована еще летом 2005 года. Директор по медиаразработкам HP Labs Bristol сообщил, что HP пока решила не двигать в массы "сенсорный стол", но если Microsoft считает, что рынок примет такие продукты с распростертыми объятиями — то ей и карты в руки. По его словам, как только HP примет решение о готовности рынка, анонс продуктов собственной разработки не заставит себя ждать. В общем-то, это логично — как и в любой преуспевающей компании, любое решение (в том числе связанное с анонсом новых продуктов) оценивается в первую очередь с позиций экономической целесообразности. Но вернемся к нашему "Будущему".

В 2007 году секция Future началась с презентации технологии Pluribus, позволяющей автоматически сводить картинку с нескольких недорогих проекторов в нечто с потрясающим разрешением и отличной яркостью. Или и с тем, и с другим сразу. Дело в том, что с увеличением разрешения цена проекторов возрастает нелинейно: если обычный проектор обойдется вам в 1000 долларов, то проектор с вдвое большим разрешением встанет уже в 15.000. Поэтому логично использовать не сверхдорогие единичные экземпляры, а "массивы" из множества недорогих проекторов. Однако в этом случае возникает ряд проблем, которые ручным "позиционированием" проекторов друг относительно друга решить или очень сложно, или вовсе невозможно. Тут в дело вступает технология HP, которая автоматически обрабатывает изображение, подаваемое на каждый из проекторов (поддерживается массив из 12 устройств — в представленном демонстрационном варианте использовалось 6) и с учетом воздействия остальных устройств компенсирует недостатки на перекрывающихся участках. Как результат — очень яркое и очень четкое изображение. Скажу без обиняков: даже смотреть HD-картинки на нем — фантастическое удовольствие (ибо бытовых мониторов с подобными диагоналями просто-напросто не существует). Да и на Xbox360 картинка показалась удивительно приятной — яркой и четкой.

Для "калибровки" совмещенного изображения используется видеокамера и специальное ПО, которое буквально за пару минут автоматически определяет конфигурацию проекторов и настраивает их для работы в связке оптимальным образом. Создатели, к сожалению, не рассказали о планах по реальному выводу данной технологии на рынок. Между тем, надо признать, что с Pluribus HP не пионеры. Google услужливо подсказывает, что реализацией подобных "многопроекторных" систем занимаются различные компании — например, Mersive, Scalable Display Technologies и другие компании. Правда, пожалуй, их системы изначально нацелены на промышленный уровень, а Pluribus производит впечатление несверхдорогого и оттого вполне массового решения. Осталось дождаться официального анонса продуктов или ПО для реализации многопроекторных систем в бытовых условиях.
Вторая новинка из продемонстрированного в этом году "портфолио" HP Labs заинтересует представительниц прекрасного пола. Сотрудники лабораторий HP разработали технологию, которая "посоветует" женщине оптимальную косметику под ее цвет кожи — для этого необходимо будет лишь передать свою фотографию со специальной цветовой таблицей в кадре (ожидается, что ее можно будет вырезать, например, из модных журналов или напечатать самостоятельно) посредством MMS на сервер HP, который буквально через несколько секунд оповестит женщину об оптимальном (по мнению экспертов) наборе косметики для ее цвета кожи.

Можно воспользоваться и e-mail — "по старинке". Суть проста: для компенсации особенностей цветопередачи фотокамер и освещения используется специальная цветовая таблица, где все цвета известны. Из скорректированного по цвету изображения человеческого лица экспертной системой извлекаются пиксели цвета кожи, которые сравниваются с существующей базой изображений тонов кожи реальных людей, полученных и обработанных ранее. На момент презентации HP говорила о 260 женщинах с разными типами кожи, которые наносили всю возможную косметику серии, а профи оценивали, какой из вариантов (цвета косметики) лучше подойдет каждой конкретной женщине. После обработки запроса на сервере буквально несколько секунд клиент получает ответ в виде текстового сообщения с рекомендациями об оттенках косметики, которые лучше всего подходят для его цвета кожи. Компания HP не раскрывает информации о своем партнере по внедрению данной технологии, однако известно, что решение уже обкатано и практически готово для коммерческой эксплуатации. Третью технологию, которая многим была совсем не в новинку, мы смогли проверить в деле — а точнее, в парке близ гостиницы. Сотрудники HP выдали журналистам КПК с поддержкой GPS и создали опытную зону для исследований, которую пригласили исследовать. Если вы не догадались, речь идет об Mscape ( сайт ) — представленной весной технологии "геопривязки". По сути, Mscape — это специализированное ПО, которое позволяет "привязывать" определенные виртуальные объекты (текст, видео, звук) к некоторым реальным точкам пространства. Выглядит это так: при попадании человека в зону, заданную создателем Mscape-приложения (круг некоторого радиуса в точке с определенными географическими координатами), на мобильном устройстве с GPS (как правило, КПК) воспроизводится это самое текстовое, звуковое или видеосообщение. Технология открывает потрясающие перспективы для игр на открытом воздухе (от банальных "захватов территории" до масштабных и сложных квестов), создания интерактивных путеводителей (представьте: проходите вы мимо дома, а КПК услужливо сообщает всю интересную для вас как туриста информацию — о кафе рядом или об истории строений вокруг) или экскурсоводов. К сожалению, имеются и ограничения. В первую очередь, аппаратные. Mscape пока поддерживает лишь устройства на базе Windows Mobile с GPS, которых на рынке еще немного и которые еще относительно дороги. Ситуация будет меняться, но пока о поддержке других мобильных платформ вроде Symbian, MacOS (а что, думаете, в iPhone не добавят GPS?) новостей нет. Вторая важная проблема — технологическая неспособность GPS работать внутри помещений. Это значит, что, например, в музеях "не под открытым небом" придется использовать другие технологии для определения положения абонента — например, Bluetooth-маяки. Ситуация отнюдь не тупиковая, но над ее разрешением придется еще значительное время поработать.

Что же я почувствовал в процессе тестирования? Ну, во-первых, Msape впечатляет. Для виртуальных экскурсий лучше экскурсовода и не придумаешь. Во-вторых, к сожалению, Mscape тормозит. Это выражается в том, что человек может слишком быстро покинуть "активную зону", при этом координаты его обновятся с задержкой. На деле это происходит так: прошел фонтан, а через минуту открывается Mscape-событие с его описанием. К тому же, точность GPS для гражданского применения ограничена, что наряду с несовершенством приемников и прочими мешающими факторами уменьшают точность подобных систем до +/-15 метров. Сами понимаете, при плотном скоплении активных Mscape-объектов технология себя толком проявить не сможет. Но Mscape уже сейчас представляет собой интереснейшую вещь, позволяющую, например, оторвать пользователя от компьютера подышать свежим воздухом:). А дальнейшее совершенствование программной и аппаратной части (например, на коммуникаторах можно вычислять координаты абонента средствами сотовой сети), уверен, сделает Mscape действительно массовой и популярной технологией. По крайней мере, у нее есть на это все шансы.

Итого

Очередной "лабораторный университет" HP закрыл свои двери до следующего года. Но пока вы читаете эти строки, в лабораториях и офисах HP кипит работа, чтобы предоставить вам — пользователям — лучшие продукты и технологии. О которых мы вам обязательно расскажем в нашей газете. Но уже в следующем году. С наступающим!

Николай "Nickky" Щетько, me@nickky.com Минск-Лиссабон-Минск

© Компьютерная газета

полезные ссылки
Аренда ноутбуков