Funcionamiento de los Discos Magnéticos, Ópticos, Monitores e Impresoras (página 2)

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Discos Ópticos

Los Discos Ópticos, Tipos, y Cuáles son sus Usos

Los discos ópticos presentan una capa interna protegida, donde se guardan los bits mediante distintas tecnologías, siendo que en todas ellas dichos bits se leen merced a un rayo láser incidente. Este, al ser reflejado, permite detectar variaciones microscópicas de propiedades óptico-reflectivas ocurridas como consecuencia de la grabación realizada en la escritura. Un sistema óptico con lentes encamina el haz luminoso, y lo enfoca como un punto en la capa del disco que almacena los datos.

Las tecnologías de grabación (escritura) a desarrollar son:

Por moldeado durante la fabricación, mediante un molde de níquel (CD-ROM y DVD ROM),
Por la acción de un haz láser (CD-R y CD-RW, también llamado CD-E),
Por la acción de un haz láser en conjunción con un campo magnético (discos magneto-ópticos – MO).

Los discos ópticos tienen las siguientes características, confrontadas con los discos magnéticos:

Los discos ópticos, además de ser medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeños espacios -por lo menos diez veces más que un disco rígido de igual tamaño- son portables y seguros en la conservación de los datos (que también permanecen si se corta la energía eléctrica). El hecho de ser portables deviene del hecho de que son removibles de la unidad.

Asimismo, tienen bajo costo por byte almacenado. Los CD-ROM se copian (producen) masivamente

La mayor capacidad de los discos ópticos frente a los magnéticos se debe al carácter puntual del haz láser incidente, y a la precisión del enfoque óptico del láser. Ello permite que en una pista los bits estén más juntos (mayor densidad lineal), y que las pistas estén más próximas (más t.p.i)

Los CD son más seguros en la conservación de los datos, dado que la capa que los almacena es inmune a los campos magnéticos caseros, y está protegida de la corrosión ambiental, manoseo, etc., por constituir un "sandwich" entre dos capas transparentes de policarbonato.

Por otra parte, la cabeza móvil -que porta la fuente láser y la óptica asociada- por estar separada a 1 mm. de la superficie del disco, mmca puede tocarla. Por ello no produce en ella desgaste por rozamiento, ni existe riesgo de "aterrizaje", como en el disco rígido con cabezas flotantes. Tampoco el haz láser que incide sobre la información puede afectarla, dada su baja potencia.

Son aplicaciones comunes de los discos ópticos: las bases de datos en CD ROM para bibliotecas de datos invariables (enciclopedias, distribución de software, manuales de software, demos, etc.), y para servidores de archivos en una red local, así como el uso de CD-R (gravables por el usuario) para copias de resguardo seguras, y las bibliotecas de imágenes.

Puede estimarse entre 10 y 15 años la permanencia de la información en un CD ROM común, dado que la superficie de aluminio que contiene la información se oxida muy lentamente en ese lapso, salvo que sea sometida a una protección anti-óxido especial, o sea de oro. En un CD-R este tiempo será mucho mayor, por presentar oro la fina capa metálica interior.

Los CD-ROMs se leen mediante un detector que mide la energía reflejada de la superficie al apuntar a esta un láser de bajo poder. Los agujeros, que se denominan huecos (pits), y las áreas sin laserizar entre estos, que se denominan zonas planas (lands), producen una diferente reflectividad del haz de láser, lo que hace posible distinguir entre ambos y recibir dos estados posibles: 0 y 1. Pero no se indica un 0 o un 1 con un land o un pit, sino que un pit indica el cambio de estado, o sea de 0 a 1 o de a 1 a 0, y según la cantidad de lands que haya, el estado se mantiene estable, o sea mientras no se cambie de estado se mantiene una zona de lands(Ver figura 1). De esta manera, se trata de realizar la mínima cantidad de huecos (pits) posibles en el disco, y así poder escribir más rápidamente.

Los CD-Roms están constituidos por una pista en espiral que presenta el mismo número de bits por centímetro en todos sus tramos (densidad lineal constante), para aprovechar mejor el medio de almacenamiento, y no desperdiciar espacio como sucede en los discos magnéticos. Es por esto que en la lectura y grabación de un CD, a medida que el haz láser se aleja del centro del disco, la velocidad debe disminuir, ya que en el centro el espiral es de menos longitud que en los bordes. Alternando las velocidades se logra que la cantidad de bits leídos por segundo sea constante en cualquier tramo, sea en el centro o en los bordes. SI esta velocidad sería constante, se leerían menos bits por segundo si la zona esta más cerca del centro, y más si esta más cerca de los bordes. Todo esto significa que un CD gira a una velocidad angular variable.

Para poder lograr que los CDs tengan igual densidad en cualquier tramo de la espiral, en la grabación, el haz láser emitido por la cabeza (que se mueve en línea recta radial desde el centro al borde del plato) genera la espiral a velocidad lineal constante (CLV), esto significa que la cantidad de bits grabados por segundos será constante.

Pero para poder lograr esto, y mantener una densidad lineal constante y la pista en espiral, será necesario que el CD gire a una velocidad angular variable (explicado anteriormente). Por lo tanto, por girar un CD a una velocidad angular variable, y ser escrito a velocidad linear constante, se escriben y leen la misma cantidad de bits por segundo y por centímetro, cualquiera sea la posición del mismo. Mientras que cada vuelta de la espiral contendrá más o menos bits según si este más cerca del centro o del borde.

Uno de los problemas del CD-ROM es que la impresión de discos de aluminio con cubierta plástica no es muy precisa, por lo cual la información digital contiene, por lo general, muchos errores. Existen dos formas para corregir estos errores:

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior
La cabeza lectora de la unidad contiene un espejo de precisión manejado por un mecanismo que se utiliza para encontrar errores en la superficie del disco.
Los datos se graban utilizando un algoritmo denominado ‘código de corrección de errores de Reed Solomon’. Este es similar al algoritmo de Hamming, pero al utilizar mas bits de paridad, puede corregir mayor cantidad de errores.

Un tipo de CD-ROM de 60 min. de duración (también son comunes los de 74 min.) presenta la espiral constituida por 270000 marcos conteniendo cada uno 2048 bytes (2 K) para datos. En total se pueden almacenar: 527 Mb. La espiral presenta unas 16000 vueltas por pulgada radial (t.p.i). Se debe tener en cuenta que en el espesor de un cabello entran 50 vueltas.

Antes de grabar el disco "maestro", un programa fracciona cada archivo a grabar en marcos de 2048 bytes de datos, y les agrega, conforme a los campos de un marco:

unos y ceros indicadores de comienzo de marco, que sirven para sincronismo con la lectora de CD.
una secuencia de bits que irá en la cabecera (header) de cada marco para poder localizarlo.

Para poder localizar un marco dentro del CD, este se identifica por una dirección formada por 3 variables. Teniendo en cuenta el CD de 60 minutos (antes explicado), las primeras dos variables de la dirección son los minutos y los segundos horarios (mm:ss), los cuales obviamente varían desde 0 hasta el 59. El comienzo del espiral, o sea el centro del CD, tiene la dirección 00:00, este va progresando según va creciendo el espiral, hasta llegar a la dirección 59:59. Pero estas direcciones no son suficientes para localizar cada marco, de ahí viene la utilidad de la tercera variable. Esta variable, indica el número de marco, teniendo en cuenta los minutos y segundos, y sus valores pueden ser desde el 0 hasta el 74. O sea, que por cada segundo, hay 75 marcos. De esta manera hay 60 valores posibles para los minutos y los segundos, y 75 para cada marco, hay 270 000 direcciones posibles, por lo cual existe una dirección para cada marco.

Teniendo en cuenta esto, podemos deducir, que por ejemplo el marco 155, tendrá la dirección 0:2 4. Esto se deduce ya que si por c/seg existen 75 marcos, si la dirección es 2 seg, esta pertenece al marco 150, entonces para direccionar el marco 155, el marco es el numero 4.

En informática se usan los siguientes tipos de discos ópticos:

Grabado masivamente por el fabricante, para ser sólo leídos: como lo son el CD ROM (Disco compacto de sólo lectura) y el DVD ROM (Digital Versatil Disc de sólo lectura). En éstos, a partir de un disco "master" grabado con luz láser, se realizan múltiples copias obtenidas por inyección de material (sin usar láser). Se obtienen así discos con una fina capa de aluminio reflectante -entre dos capas transparentes protectoras-. Dicha capa guarda en una cara unos y ceros como surcos discontinuos (figura 2.33), que forman una sola pista en espiral. La espiral es leída con luz láser por la unidad de CD del usuario.
Grabable una sola vez por el usuario: el CD-R (CD Recordable) antes llamado CD-WO (Write once) En la escritura, el haz láser sigue una pista en espiral pre-construida en una capa de pigrnento. Donde el haz incide, su calor decolora para siempre el punto de incidencia. En la lectura, esta capa deja pasar el haz láser hacia la capa reflectora dorada que está más arriba, reflejándose de forma distinta según que el haz haya atravesado un punto decolorado o no, detectándose así unos y ceros. Ambas capas están protegidas por dos capas transparentes. Una vez escrito, un CD-R puede leerse como un CD-ROM.
Borrables-regrabables: en la tecnología de grabación magneto-óptico (MO), la luz láser calienta puntos (que serán unos) de una capa -previamente magnetizada uniformemente- para que pierdan su magnetismo original (este corresponde a ceros). Al mismo tiempo, un campo magnético aplicado produce sólo en dichos puntos una magnetización contraria a la originaria (para así grabar unos).
Estas diferencias puntuales de magnetización son detectadas en la lectura por la luz láser (con menos potencia), dado que provocan distinta polarización de la luz láser que reflejan. Otro tipo de CD ópticos re-escribibles son los CD-E (CD-Erasable), hoy designados CD-RW (CD ReWritable), con escritura "por cambio de fase" (de cristalina a amorfa o viceversa) de los puntos de la capa del disco que guarda los datos. Se trata de una tecnología puramente óptica, sin magnetismo, que requiere una sola pasada para escribir una porción o la pista en espiral completa. En la tecnología PD (Phase change/Dual) que también es por cambio de fase, la unidad escribe pistas concéntricas. "Dual" indica que la unidad también puede leer CD con pistas en espiral (CD-ROM, CD-R, CD-RW).

Si bien los CD-ROM son los CD más usados para almacenar programas y datos, las unidades lectoras de CD actuales también permiten leer información digital de otros tipos de CD basados en la misma tecnología, con vistas a aplicaciones en multimedia, como ser:

CD-I son las iniciales de disco compacto interactivo. De tecnología semejante al CD-ROM, puede combinar datos, audio y video, conforme a un estándar multimedia propuesto por Phillips y Sony en 1986. Este también define métodos para codificar y decodificar datos comprimidos, y para visualizarlos. Almacena 72 minutos de audio digital estéreo ó 19 horas de conversación de calidad en mono, ó 6000 a 1500 imágenes de video – según la calidad deseada- que pueden buscarse interactivamente y mezclarse. Requiere una plaqueta inteligente especial en el computador. Al usuario le es factible interactuar mientras el CD es reproducido -en una unidad lectora compatible- mediante el mouse, o un dispositivo para disparar sobre un punto infrarrojo emitido ("thumbstick").

CD-ROM XA (de extended Architecture): es un estándar para sonido e imagen propuesto por Phillips, Sony y Microsoft, extensión de las estructuras de un CD-ROM, que especifica la grabación comprimida de sonido en un CD-ROM por el sistema ADPCM, también empleado en CD-I. Esto hace que un CD-ROM XA sea un puente entre CD-ROM y CD-I.

Photo CD: el estándar elaborado en 1990 por Phillips y Eastman Kodak específica el procedimiento para convertir fotografías de 35 mm en señales digitales para ser grabadas en un CD-R en una o varias sesiones. La grabación se realiza durante el revelado de la película. Así se guardan cientos de fotos color en un CD-R. Los Photo CD y Video CD son CD-ROM XA "Bridge Format", que pueden leerse en lectoras CD-I como en lectoras propias de computadoras.

DVI es un tipo de CD ROM que integra video, televisión, gráficos con animación, audio multicanal y textos. Necesita plaquetas adicionales. Merced a una técnica de compresión de datos, éstos ocupan 120 veces menos lugar, permitiendo ver una hora de video de 30 imágenes por segundo. A esta velocidad, dado que una imagen de TV ocupa 600 KB, para ver un segundo se requieren 600 KB x 30 = 18 MB. De no existir compresión, los 600 MB de un CD ROM sólo permiten unos 600/18  30 seg. de visión. Los reproductores de CD actuales pueden leer CD-ROM, CD-R (de varias sesiones), CD-ROM XA, Photo CD, Video-CD, CD-I, CD-plus, y CD-DA.

Cómo se Fabrican los CD-ROM, y se Graban los Sectores de la Espiral

En un CD-ROM la espiral que codifica la información grabada es moldeada (en máquinas que fabrican en serie miles de CD iguales) en un molde de níquel, en el cual a temperatura se inyecta plástico.

A dicha espiral así moldeada se le deposita una fina capa de aluminio, y es protegida por una capa transparente superior. Más en detalle, con el disco visto desde abajo, la superficie grabada presenta una sucesión de hoyos ("pits") separados por espacios planos ("lands"), que forman una pista en espiral.

De este modo, un CD-ROM es grabado por el fabricante -en serie con otros iguales- pudiendo posteriormente ser sólo leído por el usuario en su unidad lectora de CD-ROM. En ésta un haz de láser puntual sigue la pista en espiral metalizada que contiene la información, y al ser reflejado por dicha pista permite detectar la longitud de los "pits" y "lands" que codifican la información almacenada.

Por presentar un CD-ROM más bytes para código detector de errores que un disco CD-DA, no es factible leerlo en una reproductora para CD de audio.

La información digital (bits) en un CD-ROM -al igual que en un CD DA- se debe grabar en bloques (también llamados sectores) contiguos de una espiral.

Un tipo de CD-ROM de 60 min. de duración (también son comunes los de 74 min.) presenta la espiral constituida por 27000 sectores conteniendo cada uno 2048 bytes (2 K) para datos. En total se pueden almacenar:

2048 bytes x 270.000 = 552.960.000 bytes = 552.960.000/1.048.576 MB = 527 MB.

Antes de grabar el disco "master", punto de partida para fabricar miles de CD ROM, un programa fracciona cada archivo a grabar en sectores de 2048 bytes de datos, y les agrega, conforme a los campos de un sector:

Unos y ceros indicadores de comienzo de bloque, que sirven para sincronismo con la lectora de CD.
Una secuencia de bits que irá en la cabecera (header) de cada bloque para poder localizarlo.
Los códigos ECC de Reed y Salomon para detectar/corregir errores que van al final de cada bloque.

Cada uno de los 270.000 bloques así conformados se va grabando en un disco "master" de vidrio, recubierto en una de sus caras por una película que atacará un haz láser, para formar en ella una espiral constituida por hoyos ("pits"). Para ello, se inserta el disco "master" de vidrio en un dispositivo de grabación, que presenta un cabezal que porta un haz láser de potencia, el cual se mueve en línea recta desde el centro al borde del disco. Este movimiento combinado con el de giro del disco, da como resultado que sobre la superficie del disco pueda formarse una espiral que crece desde el centro. Cada vez que el haz es activado, el calor que genera la punta microscópica del mismo (menor que una milésima de mm.) ataca la película que recubre el vidrio del "master" -en la cual está enfocado- generando en ella un hoyo que conformará la espiral.

Más en detalle, una computadora envía al cabezal, uno por uno, los bits a grabar, y en correspondencia se enciende o apaga el haz láser. Si el haz se activa, quema un punto microscópico en la pista en espiral que se va generando (de ancho algo menor que el punto), creando en ella un hoyo. De esta forma dicha pista se va conformando por hoyos ("pits"), separados por espacios no atacados por el haz, los "lands".

En un tipo de grabación corriente, un "land" representa un uno, y el "pit" que le sigue representa uno o más ceros, según sea la longitud de dicho "pit" (y el tiempo involucrado).

La espiral presenta unas 16.000 vueltas por pulgada radial (t.p.i). En el espesor de un cabello entran 50 vueltas. En total tiene 22.190 vueltas.

Cada archivo queda grabado en sectores sucesivos (que forman lo que suele denominarse un "track", aunque la pista en espiral es una sola). A continuación de un archivo sigue otro en la espiral, como en una cinta magnética.

Luego de grabar el disco "maestro" se fabrican réplicas metálicas (resistentes a la manipulación) de su superficie, por duplicación electrolítica, resultando otros discos de metal, "negativos" y "positivos" del "maestro" original. Este servirá de molde para fabricar en serie los CD de plástico. Para fabricar cada CD, por inyección de plástico (policarbonato que se derrite en el molde de níquel citado), se moldean la espiral -réplica de la existente en el "master"- junto con la capa inferior que le sirve de protección, constituyendo una sola pieza transparente. (figura 2.35 a). Por ser el molde un "positivo" del master, la espiral moldeada será un "negativo", o sea los "pits" como "mesetas montañosas" en su superficie superior. Esta superficie "montañosa" en espiral, debe ser metalizada (figura 2.35 b) con una fina capa reflectante de aluminio (u oro); y en otro paso deberá ser cubierta por una capa protectora de resina acrílica, sobre la cual se imprimirá la etiqueta, que conforma el "el techo" plano del CD. Visto el CD de–,de abajo presenta una superficie plana, sobre la cual está la espiral "montañosa" recubierto por la capa de metal, y sobre ésta la capa protectora transparente donde va la etiqueta.

La figura 2.35 c es una ampliación de la 2.35 b, con un corte en "mesetas". Sirve para mostrar que en una lectura, el haz láser -que llega al CD por su cara inferior y atraviesa su capa transparente protectora inferior- si pasa por una "meseta" es reflejado por la capa de aluminio que la recubre, siendo así la meseta sensada desde abajo por el haz como un hoyo ("pit"). Los hoyos vistos desde la cara inferior del CD son como se indica en la figura 2.33.

La pista en espiral de un CD presenta el mismo número de bits por centímetro en todos sus tramos (densidad lineal constante), para aprovechar mejor el medio de almacenamiento. Un disquete gira a velocidad angular constante (CAV: constant angular velocity), como ser, cada vuelta siempre en 1/5 seg. Si tiene 18 sectores por pista, en cada vuelta leerá 18 sectores en 1/5 seg, cualquiera sea la pista. De esta forma, con CAV, se logra fácil que la cantidad de bits que se leen por segundo (velocidad de transferencia interna) sea la misma, sin importar qué pista sea.

Análogamente en un CD-ROM, por tener su pista en espiral igual densidad en cualquier tramo, a medida que ella es leída desde el centro al borde, -y por ende también cuando es grabada- la velocidad de giro debe disminuir continuamente, para que la cantidad de bits leídos por segundo sea constante en cualquier tramo. Dado que la espiral tiene igual cantidad de bits por cm en cualquier tramo, una vuelta interna guardará menos bits que otra más externa, por tener menor longitud. Si la espiral se leyera a velocidad de giro constante, durante una revolución del disco, una vuelta más interna de la espiral proporcionaría menos bits que otra más externa. De ser así, la lectura de una vuelta más interna de la espiral al ser leída proveería menos bits por segundo que otra más externa.

Para tener igual densidad en cualquier tramo de la espiral, en la grabación del "master", el punto luminoso del haz láser emitido por la cabeza (que se mueve en línea recta radial desde el centro al borde del plato, incidiendo siempre perpendicular al disco) genera la espiral a velocidad lineal constante (constant linear velocity-CLV, en cm/seg), para que sea constante la cantidad de bits grabados (y por ende leídos y transferidos) por segundo. Para que esto ocurra, el disco en el centro gira a una cierta velocidad angular (vueltas por segundo), que debe disminuirr permanentemente a medida que la cabeza se aleja rectilineamente hacia el borde del disco.

Resulta así, que la velocidad de rotación variable de un CD no se debe a su pista en espiral. Del mismo modo (figura 2.3), en un disquete, un sector más interno ocupa menos longitud de pista (mayor densidad de bits por cm) que otro más externo (menor densidad).

Sintetizando: por girar un CD a velocidad angular variable, y ser escrito a velocidad linear constante, se escriben (y leen) la misma cantidad de bits por segundo y por centímetro, cualquiera sea el sector del mismo Los sectores grabados, por contener igual cantidad de bytes, presentarán igual longitud en centímetros, dado que la cantidad de bits por centímetro es igual en cualquier porción de la espiral. El número de sectores escritos en cada vuelta de la espiral es un número variable, y en general no entero.

Cómo se Lee un CD en una Unidad Lectora de CD-ROM

El hardware de una unidad lectora de CD (CD drive o CD player) comprende, básicamente:

Mecanismos y motor de bandeja para insertar y retirar el CD.
Electrónica de este periférico (IDE o SCSI), basada en un microcontrolador, con programas en EPROM para gobernar la mecánica y la electrónica de la unidad, y para detectar y corregir errores de lectura.
Motor de giro del disco.
Motor para movimiento (radial), hacía delante o atrás, de la base que soporta el cabezal de lectura.
Diodo láser y óptica auxiliar.
Óptica móvil de enfoque (con motor).
Subsistema de óptica móvil para seguimiento de la pista.
Diodos foto-sensores de las señales ópticas reflejadas en el CD, y óptica auxiliar.

En un tipo de mecanismo corriente, al apretar un botón la bandeja de inserción ("caddy") sale hacia fuera, y el CD es puesto en ella (figura 2.36). Al pulsar nuevamente dicho botón, la bandeja vuelve hacia adentro.

En un determinado momento de su trayecto empuja también hacia adentro a dos "mandíbulas" que se cierran paulatinamente (como una dentadura), hasta que el agujero central del disco queda prisionero (a través del hueco la bandeja) entre dos piezas circulares giratorias imantadas, vinculadas a esas mandíbulas. Así el disco queda centrado, y levantado respecto de la bandeja, a fin de no rozarla al girar.

Más en detalle, al final del recorrido de la bandeja -cuando se cierran por completo las mandíbulas- la pieza circular ligada a la mandíbula superior atrae magnéticamente al cuerpo de la pieza circular de la mandíbula inferior, vinculada al eje de un motor de giro, para asegurar que el borde interno del disco quede aprisionado entre dichas piezas, a fin de que pueda girar correctamente y esté centrado, como se planteó.

La mandíbula inferior presenta una base que contiene el motor de giro, el cabezal con el láser, y un sistema con dos guías (figura 2.37) para desplazar hacia atrás o adelante (mediante otro motor) el cabezal respecto a esta base, en dirección radial al disco. Además existe un bus flexible, para conectarla a la electrónica IDE.

Para que en todos los puntos grabados en espiral en el CD pueda incidir el haz láser generado por el cabezal, a medida que éste avanza radialmente hacia el borde del CD, se disminuye la velocidad de giro del disco; e inversamente, si el cabezal avanza hacia el centro, el CD debe girar más rápido. O sea, que al pasar el haz de un punto al siguiente de la espiral grabada, la velocidad de giro del disco ya varió.

El cabezal está a 1 mm. de la superficie del CD, generando un haz láser infrarrojo no visible, de baja potencia (pero peligroso para la vista), con un sistema de autoenfoque automático permanente en la capa de aluminio del CD, para incidir sobre "pits" y "lands" de la espiral grabada en esta capa (figuras 2.38 y 2.39).

Si en su movimiento rectilíneo radial a velocidad constante, el punto luminoso del haz incide en un "land" de la espiral grabada (cuya velocidad de rotación varía constantemente), el haz láser es reflejado por el aluminio, con mayor intensidad que si incide en un "pit".

Un diodo fotosensor detecta estas diferencias de intensidad de luz láser reflejada, a fin de recuperar -bajo la forma de impulsos eléctricos- los ceros y unos almacenados. Dichos pulsos según su duración representan distinto número de ceros, mientras que tanto el comienzo como el final de un pulso representa un uno.

A un nivel de mayor detalle, en el cabezal existe un sistema de lentes móviles no dibujado -gobernado por la electrónica de la unidad lectora de CD, basada en un microprocesador- que tiene como función enfocar el haz láser en cada punto de la espiral grabada, formada en la capa metálica del CD. Esto es necesario, dado que el CD no es perfectamente plano, por presentar deformaciones (± 0,6 mm) por el proceso de fabricación. También dicha electrónica comanda otro subsistema para desplazar levemente el haz sobre la superficie grabada del CD, de modo que en la lectura el haz siga correctamente sobre la pista en espiral grabada.

Los CD que almacenan 650 MB y 1,3 GB se graban típicamente según al método PPM (pulse position modulation) por el cual (figura 2.39) se representa un uno haciéndole corresponder un "land" de la espiral, al cual sigue un número de ceros representados por la longitud del "pit" que sigue a dicho "land". Los bytes a grabar están recodificados según el código EFM, a tratar.

En la lectura de un CD (figura 2.38) el diodo láser del cabezal genera un haz de luz láser infrarrojo perpendicular a la superficie del disco. En su camino hacia el disco, atravesará un prisma triangular sin desviarse, y luego pasará por otra lente (o por una bobina en la cual circula corriente eléctrica) para que el haz sea enfocado como un punto en la capa reflectante de aluminio donde están los pits y lands de la espiral. Al incidir el haz en la primer capa transparente protectora del CD, tiene un diámetro de 1 mm (figura 2.40).

Atravesando esta capa los rayos se difractan (desvían), llegando luego a tener el haz un diámetro de unas 0,8 milésimas de mm. Cuando incide sobre la pista en espiral (cuyo ancho es de 0,5 milésimas).

En PPM un "land" es menor que 0,8 milésimas, por lo que el haz mmca puede incidir totalmente en un "land": parte de los rayos incidirán en el "land", y parte en el "pit" vecino (figura 2.39). Dado que un "pit" está a una profundidad de un cuarto de longitud de onda de un "land", la porción de rayos que inciden en el "pit", antes de hacerlo recorren un cuarto de onda más que los que inciden en el "land". El haz luego de incidir en el aluminio, se reflejará. Los rayos que incidieron en el "pit" después de reflejarse harán nuevamente un cuarto de onda más de camino que aquellos que incidieron en el "land".

En definitiva, los rayos incidentes en el "pit" recorrerán media onda (un cuarto más un cuarto) más que los incidentes en el "land". El efecto resultante, es que el haz que incide parte en un "land" y parte en un "pit", al ser reflejado, llega al diodo fotosensor con muy poca intensidad luminosa (luego de pasar por el objetivo y ser reflejado por la cara de un cristal que por su inclinación oficia de espejo), por anularse entre sí los rayos desfasados en media onda provenientes del "land" y del "pit".

En cambio, cuando el haz incide en un "pit" (figura 2.39), en cada punto del mismo todos los rayos reflejados recorrerán la misma distancia, reforzándose mutuamente (todos en fase) provocando una fuerte intensidad luminosa al llegar al fotodiodo.

El método de registro PWL (Pulse Width Modulation) permite una mayor densidad de almacenamiento. Los "lands" dejan de servir para codificar un solo uno, pudiendo codificar uno o más ceros como los "pits". La transición de "pit" a "land" o la inversa codifica un uno (figura 2.41); y la distancia entre dos transiciones (dos unos) representa un cierto número de ceros, según sea su longitud (y el tiempo transcurrido).

Existen unidades lectoras CD-ROM de tipo 2x, 4x, 6x y 8x,…. de doble, cuádruple, séxtuple, óctuple, … velocidad que la velocidad simple de una unidad CD de audio estándar, respectivamente. Las mismas tienen, en consecuencia, tiempos de acceso y transferencia respectivamente más rápidos que la velocidad CD estándar.

Por ejemplo, las del tipo 6x tienen un tiempo de acceso de unos 120 mseg (para 1/3 de carrera del cabezal entre extremos, que se duplica si la carrera es entre extremos), y velocidad de transferencia de 900 Kbytes/seg, casi 1 MByte/seg (contra 600 Kbytes/seg de las 4x, en correspondencia con el 50% de diferencia de velocidad). Las unidades 6x presentan un buffer de datos de 256 Kbytes.

En la performance de una lectora intervienen la eficiencia del controlador y e1 tamaño del buffer.

Cómo Son y se Escriben los CD para Grabación por un Usuario Designados CD-R

Un CD-R (CD Recordable, o sea grabable) puede grabarse por cualquier usuario que tenga conectado en su computadora el periférico "unidad grabadora de CD" (u optar por pagar este servicio).

En ésta, un haz láser graba en una espiral parcialmente pregrabada de fábrica –construida en una capa de material orgánico- un equivalente de "pits" y "lands", requeridos para almacenar los datos. Dicha espiral ya viene formateada por hardware con las direcciones de los sectores, y sirve de guía para el láser. El CD-R sobre dicha capa orgánica con la espiral, que es translúcida, presenta otra capa de oro para reflejar el haz láser en cada lectura (figura 2.43). Estas dos capas están protegidas por otras de policarbonato. La capa orgánica translúcida es de resina o pigmento verde (generalmente cyanina). Durante el proceso de grabación (figura 2.42) de los datos, el equivalente de un "pit" se establece al decolorarse -merced al calor puntual generado por el haz láser- puntos de la capa orgánica de pigmento (típicamente verde). 0 sea que un CD-R simula ópticamente los "pits" y "lands" físicos de un CD-ROM.

Después de ser grabado, un CD-R se convierte de hecho en un CD-ROM, que puede leerse en cualquier unidad lectora de estos discos -de la forma antes descripta- sin posibilidad de ser regrabado.

Para la lectura de cada punto de la espiral (figura 2.43), el haz láser incidente atraviesa la capa de policarbonato transparente y la capa de pigmento, hasta llegar a la capa superior metalizada cm oro, donde se refleja (en ella está enfocado). El haz reflejado -correspondiente al punto leído- es sensado por un fotodiodo, pasando ahora primero por la capa de pigmento y luego por la transparente. Según que el punto de la capa de pigmento por donde pasó el haz incidente (y retomó reflejado) esté decolorado ("pit") o no ("land"), el haz reflejado tendrá distinta intensidad, lo cual será detectado por el fotodiodo. Puntos sucesivos de igual intensidad luminosa constituirán un "pit" o un "land", según el valor de la intensidad detectada.

No es necesario grabar toda la espiral de un CD-R de una sola vez (sesión). Es factible hacerlo en tantas "sesiones" como archivos se quiera incorporar a lo largo del tiempo, hasta completar la capacidad del CD-R (como ser, 650 MB).

Una vez grabada una porción de la espiral, no puede borrarse y ser regrabada. Por tal motivo, los CD-R también se denominan CD-WO (Write Once, o sea de una escritura). Esta imposibilidad de regrabación ha motivado su uso en el ámbito contable y financiero, pues garantiza datos no borrables para auditorias. Por lo general, los CD-R se reconocen a primera vista, por el color dorado de su etiqueta.

Los primeros 4 mm de ancho radial de una espiral de un CD-R o de un CD-ROM (figura 2.44) constituyen el "lead in", que antecede a la zona de datos. Esta es de unos 29 mm de ancho, y le sigue el "lead out" de 1 mm.

En un CD-R, el "lead-in" es precedido por dos áreas necesarias para alinear el haz láser a fin de poder grabar lo que sigue. Cada sesión de grabado de la espiral debe comenzar con la escritura de un "lead in", y terminar con la de un "lead out". A su vez, cada "lead in" debe contener la tabla de contenidos ("Tabla of contents" TOC), índice de los datos grabados en la sesión correspondiente.

Debe mencionarse que un CD-R grabado en "multisesiones" debe ser leído por un lector de CD-ROM apropiado (como son los actuales). De no serlo, sólo leerá la primera sesión.

Existen grabadoras/lectoras de CD-R de varias velocidades (x1, x2, x4 … ). A mayor velocidad debe usarse un láser más potente para producir más calor, de forma de poder atacar adecuadamente los puntos requeridos en la espiral. Existen discos vírgenes CD-R para distintas velocidades, cuyo sustrato disipa distinta cantidad de calor en correspondencia con su velocidad de grabación.

Los discos WORM ("Write Once Read Many") fueron los precursores de los CD-R. La tecnología WORM no está normalizada: ciertos discos sólo pueden insertarse en unidades de un determinado fabricante. Estos discos son de 5 1/4", y vienen en "cartuchos" semejantes a los de plástico que protegen los disquetes magnéticos de 3 1/2", para ser insertados en las unidades correspondientes. Además existen discos con datos grabados en espiral, y otros con pistas concéntricas. Según la norma seguida por los fabricantes, un cartucho de 5 1/4" puede tener ya sea 640 MB ó 1,2 GB. Discos de 12" usados en redes pueden guardar más de 6 GB.

Por su capa orgánica los CD-R no deben ser expuestos a excesivo calor (por ejemplo dentro de un automóvil o sol directo) o humedad, pues pueden reducir su vida útil, o ser inutilizables por filtraciones de cyanina. También se debe cuidar de no escribir con bolígrafo su etiqueta, dado que la presión ejercida puede dañarlos. Una unidad CD-R puede leer un CD-ROM, y viceversa.

Cómo se Direcciona y Localiza un Sector de la Espiral en un CD-ROM o en un CD-R

Tanto en el CD-ROM grabado en serie por inyección de material, como en el CD-R grabado en una unidad de grabación, la lectura de los archivos contenidos es casi directa (random), sin tener que empezar a buscar desde el comienzo de la espiral, merced a que los sectores grabados en ésta son localizables por su dirección.

Cada sector de un CD-ROM o de un CD-R (figura 2.34) se identifica por una dirección formada por tres números (figura 2.45). Volviendo al CD antes ejemplificado de 60 minutos y 270.000 sectores, los dos números primeros de una dirección son los minutos y segundos horarios (mm:ss); cada uno puede variar entre 00 y 59 (para indicar 60 números distintos). A partir del comienzo de la espiral minutos y segundos van progresando en forma absoluta desde 00:00 hasta 59:59 como indicadores de direcciones de los sucesivos sectores de la misma, y sirven de primer referencia para localizarlos.

Pero para individualizar cada sector hace falta un tercer número, dado que, por ejemplo, si en un CD x1 lee 75 sectores por segundo, suponiendo que un sector se lea luego de transcurridos 23 min. 40 seg. del comienzo (00:00) de la espiral, los 74 sectores siguientes en su dirección contendrán los números 23:40, puesto que la menor medida de tiempo en este sistema es el segundo. A fin de individualizar cada uno de los 75 sectores con dirección 23:40 se agrega otro número designado número de sector, que va de 0 a 74. Entonces, ese primer sector que está justo en 23:40 tendrá por dirección 23:40 0; el siguiente 23:40 1; y así hasta el 23:40 74, luego del cual seguirá el de dirección 23:41 0, etc. En esencia, es como dividir el segundo en 75 fracciones, puesto que en un CD x1 cada sector se lee en 1/75 de segundo.

Minutos y segundos pueden combinarse para formar 60 x 60 = 3.600 combinaciones de números distintos. Cada una de ellas puede asociarse a un número de sector, que va entre 0 y 74 (o sea se pueden indicar 75 números distintos). Por lo tanto, en total pueden formarse 3.600 x 75 = 270.000 combinaciones (direcciones) distintas, una para cada sector.

Conforme a lo anterior, las direcciones irán progresando como sigue:

00:00 0 00:00 1 00:00 2 … 00:00 73 00:00 74; y para el siguiente segundo:

00:01 0 00:01 1 00:01 2 … 00:01 73 00:01 74; y para el siguiente segundo:

00:02 0 00:00 1 00:02 2 … 00:02 73 00:02 74; y para el siguiente segundo:

00:59 0 00:59 1 00:59 2 … 00:59 73 00:59 74; y para el siguiente segundo:

01:00 0 01:00 1 00:00 2 … 01:00 73 01:00 74; y para el siguiente segundo:

01:01 0 01:01 1 00:01 2 … 01:01 73 01:01 74; y para el siguiente segundo:

01:02 0 01:02 1 00:02 2 … 01:02 73 01:02 74; y para el siguiente segundo:

Los últimos 75 sectores, del total de 270.000 de la espiral de 60 min. de duración deben tener por dirección:

59:59 0 59:59 1 59:59 2 … 59:59 73 59:59 74

De esta forma, el sector 155 contado desde el comienzo de la espiral, tendrá por dirección 0:2 4 Suponiendo que se conoce la dirección del sector al que se ordena acceder (lo cual implica haber consultado un archivo de subdirectorio, según se verá), el microprocesador de la unidad lectora dará la orden de traslado rápido del cabezal (según la recta en que se desplaza) a la porción de la espiral donde se encuentra dicho sector, en función de los minutos y segundos de su dirección. Luego, el haz láser del cabezal (enfocado en la capa metálica) traspasará la capa transparente protectora, y leerá direcciones de sectores de dicha porción, para que se puedan hacer ajustes finos del posicionamiento del cabezal (y de la velocidad de rotación), hasta encontrar el sector al que se quiere acceder.

El tiempo medio de acceso a un sector de la espiral depende que el CD sea x1, x2, x4, etc. Así tenemos:

CD x 1 (velocidad simple), lee 75 sectores/seg, (como los CD-DA) y transfieren 150 KB/seg.

CD x 2 (velocidad doble): tiempo de acceso 400 mseg; lee 150 sectores / seg y transfiere 300 KB / seg.

CD x 4 (cuádruple velocidad): tiempo de acceso 240 mseg; lee 300 sectores/seg y transfiere 600 KB/seg.

CD x 6 (séxtuple velocidad): tiempo de acceso 170 mseg, y transfiere 900 KB/seg.

CD x 8 (óctuple velocidad'): tiempo de acceso 160 mseg, que transfiere 1,2 MB/seg.

Como en los discos rígidos, las mayores velocidades de giro de los CD x2, x4, etc. implican mayores velocidades de transferencia, dado que el haz láser lee más bit/seg., lo cual se traduce en que pasarán más rápido a la electrónica de la lectora de CD, y por ende a memoria principal. En multimedia muchas aplicaciones pueden tener serios problemas de continuidad de sonido e imagen si usan CD x1 ó x2.

La performance de un reproductor de CD-ROM también depende del tamaño del buffer de su interfaz (típicamente de 256 KB), y de la calidad de su electrónica.

Como aparece en las figuras 2.39 y 2.41, el número de ceros entre dos unos, por limitaciones técnicas, no puede ser mayor que once, ni menor que tres. Nos encontramos con una convención y problemática semejantes a las existentes con la codificación RLL de los discos rígidos (figura 2.26). Para los CD (de audio o de datos) se usa la codificación EFM ("Eight to Fourteen Modulation"). En ésta, grupos de 8 bits a grabar se convierten a 14 bits, según la tabla de la izquierda.

De esta forma, 16 ceros seguidos se codifican mediante 28 bits en EFM, entre los cuales existirán 6 unos. Para poder separar dos bytes consecutivos, de forma que codificados en EFM no puedan existir menos de dos ceros entre dos unos, se agregan 3 "merge bits", pasándose así de 14 a 17 bits por cada grupo de 8.

En esencia, la codificación EFM es un caso particular de la llamada "modulación" PCM (Pulse Code Modulation) usada para codificar información digital.

Cómo son en Detalle los Sectores de un CD y el Código CIRC

El hecho de que un CD de audio digital (CD-DA o CD player) pueda ser escuchado en la lectora de CDROM de una PC implica que la información está estructurado de manera semejante en ambos. En lo que sigue, se describirá la trama interna de un CD-DA, para luego mostrar su diferencia con el CD-ROM.

Los formatos de los sectores de los distintos tipos de CD tienen un origen común en el CD-DA. En éste un sector comprende 98 sub-bloques ("frames") iguales (figuras 2.45 y 2.46) codificados en EFM.

Cada "frame" (figura 2.46) comienza con 27 bits para sincronismo, y luego siguen 17 bits en EFM (1 byte real, con bits PQRSTUVW) para control. Después siguen 476 bits en EFM (28 bytes reales) compuestos por 24 bytes de datos mezclados con 4 bytes adicionales para el código detector-corrector de errores designado CIRC (Cross Interleaved Reed-SalomoW Code). Luego siguen otros 68 bits EFM (4 bytes) de CIRC.

Los bytes de CIRC sirven para asegurar que sólo puede haber un bit errado no corregido por cada 108 bits = 100 millones de bits (1/108 = 10-8) en un CD-DA, lo cual no es perceptible escuchando música, pues cada segundo se leen 75 sectores. Si un sector está malo el oído no lo nota, dado que el reproductor de CD esta programado para repetir en este caso el sector anterior.

En total, un "frame" (cuadro/trama) consta de: 27 + 17 + 476 + 68 = 588 bits (en codificación EFM). De acuerdo con lo anterior, un sector -por contener 98 "frames" con 24 bytes reales para datos cada uno- puede almacenar en total: 24 x 98 = 2352 bytes de datos.

Dado que la capacidad máxima de un CD-DA puede ser 680 MB, ello implica que consta de: 680 x 1.048.576 bytes/2352 bytes = 300.000 sectores (1 MB = 1.048.576 bytes).

Conforme a lo descripto, la espiral de un CD esta compuesta por una sucesión continúa de "frames", siendo que cada 98 "frames" consecutivos forman un sector (bloque). No existe separación alguna entre un sector y el siguiente. Se utiliza la zona de datos del primer "frame" de cada sector para guardar información que identifica dicho sector. (mm:ss y número de sector).

Otra forma de representar un sector sin detallar "frames" (figura 2.47) concentra en un solo campo los 2352 bytes de datos del mismo antes calculados, que en realidad están repartidos en sus 98 "frames" (figura 2.46). También los 4 bytes de CRC, que aparecen una vez junto con los datos y otra vez solos en cada uno de los 98 "frames", se concentran en dos campos contiguos, cada uno agrupando un total de 4 x 98 = 392 bytes Los 8 bits PQRSTUVW del byte de control de cada "frame" (figura 2.46), llamado "subcódigo", en un sector totalizarán: 1 x 98 = 98 bytes de control (figura 2.47). Los bits de sincronismo de cada "frame" no aparecen. De los 2352 bytes se usan 16 para sincronismo e identificación del sector, quedando 2336 bytes para datos.

Todos los bits P de los 98 "frames" de un sector, constituyen el "subcanal P" del mismo (que se conoce totalmente cuando se termina de leer dicho sector), el cual indica si el sector contiene música o datos para computación. Los datos de un subcanal P a lo largo de un CD (compuesto por los bits P de todos los sectores) pueden Regar a 4 MB. Del mismo modo, los 98 bits designados Q conforman el "subcanal Q".

En los subcanales o subcódigos P y Q, que entre otras cosas indican si la grabación es de 2 ó 4 canales, el tipo de pre-énfasis empleado en la grabación musical, si se trata de sectores en blanco entre temas musicales, el número de tema grabado, y la codificación que sirve para visualizar en el reproductor tiempos en mm:ss.

Con los 6 bits R a W de los 98 sub-bloques se forma un subcanal auxiliar menos utilizado, con información para sincronización, identificación y otros fines.

Usando los subcanales es factible almacenar, además de la música, imágenes fijas (unas 700) o móviles.

Cada sector consta de 588 x 98 = 57.624 bits. Multiplicando este valor por los 300.000 sectores de un CD, resulta un total cercano a los 20 mil millones de bits, de los cuales sólo 680 MB son para datos del usuario Este tipo de CD puede guardar 650 MB en un disco de 74 minutos, y 553 MB en discos de 60 minutos.

Hasta acá el CD-DA. Los CD-ROM y los CD-R presentan la misma Estructura de 98 "frames" por sector.

Pero el error de un bit cada 108, admisible en un CD-DA, no puede ocurrir en un CD-ROM usado en computación, en especial si contiene archivos de programas. En un CD-ROM conservar la integridad de los datos guardados es más crítica que en un disco rígido, dado que si en este último se tiene sectores malos, esto puede subsanarse copiándolos en otros sectores, lo cual no es factible de realizar con los datos de un CD-ROM.

Por ello, en el formato "modo 1" (figura 2.48) de un CD-ROM, que es el más universal, además del código CIRC existente en cada "frame" (igual al visto en un CD-DA), se usan 288 bytes de los 2352 bytes para datos, a fin de realizar una corrección adicional sobre todo el sector. Esta se lleva a cabo luego que se hicieron las correcciones CIRC en cada "frame" del sector, mediante sus dos CIRC, como se describió en el pie de página anterior. Estos 288 bytes constan de 4 bytes de código detector errores (EDC), más 8 bytes cm ceros, más 276 bytes de código corrector. De este modo, sólo es factible un bit errado por cada 10.000.000.000.000 de bits (1/1013 = 10-13), o más. Un lector de CD-DA no puede interpretar estos 288 bytes (escritos con los datos), por lo que no puede leer un CD-ROM. A diferencia, un lector de CD-ROM puede leer un CD-DA.

En un CD-ROM, en un CD-R, como en un CD-DA, de los 2352 bytes de datos del sector, deben destinarse al comienzo (figura 2.45 y 2.48), en la zona de datos del primer frame, 12 bytes para sincronismo del sector (que existen además de los bits de sincronismo de cada "frame" del mismo), y 4 bytes para el encabezamiento ("header"). Este contiene en 3 bytes los valores de minutos (mm), segundos (ss), y números (de 0 a 74) descriptos, que identifican cada sector. El cuarto byte indica el "modo".

Por lo tanto, cada sector de un CD-ROM "modo 1" guarda en neto: 2352 – 12 – 4 – 288 = 2048 bytes reales (2 K) de datos.

Puesto que un sector de un CD-DA o CD-ROM, o CD-R presenta 98 "frames" de 24 bytes de datos, y se leen 75 sectores/seg (CD-ROM x1), para esta velocidad de lectura corresponde una velocidad de transferencia de (98 x 24) Bytes/sector x 75 sectores/seg = 176.400 Bytes/seg. (que se duplica, triplica, etc., para 2x, 3x … ).

De uso menos frecuente en computación es el formato "modo 2" (figura 2.47) de 2336 bytes para datos por sector, para aprovechar casi 15% más el espacio que en el modo 1, dado que, (como en los CD-DA) no se emplean 288 bytes adicionales para una ulterior corrección. Este formato es eficaz en aplicaciones donde el error de 1 bit en 108 citado no es crítico, como ser en el ahnacenanúento de imágenes.

También existe el formato CD-ROM X-A (de extended Architecture), para multimedia, que agrega un campo de 8 bytes ("sub-header") al formato de la figura 2.47, quedando libres 2324 bytes para datos. Permite reunir secuencias de video sincronizadas con texto y sonido comprimidos.

Los reproductores de CD actuales pueden leer CD-ROM, CD-R (de varias sesiones), CD-ROM X-A, Photo CD, Video-CD, CD-I, CD-plus, y CD-DA.

Qué es el Formato Lógico HSG/ISO 9660 para Organización Interna de un CD-ROM usado en Sistemas Operativos para Almacenar Archivos

Las siglas HSG hacen mención al High Sierra Group, grupo de fabricantes de hard y soft que se reunió en el High Sierra Hotel de Nevada en 1985, para establecer normas de compatibilidad entre CDs. Estas con muy pocas variantes constituyera luego el estándar ISO 9660. De ahí la denominación HSG/ISO 9660. Este estándar sirve para acceder a archivos en un CD-ROM, a través del DOS u otro sistema operativo de uso en una PC. Según el mismo, un sistema operativo -para almacenar la información o leerla- "ve" un CD-ROM conformado por una sucesión de sectores lógicos (figura 2.49) de 2048 bytes (2KB) como en una cinta magnética, constituidos a su vez por 4 bloques lógicos de 512 bytes.

Un archivo se guarda en una secuencia continua de bloques lógicos.

Tanto los sectores lógicos como los bloques lógicos se numeran 0,1,2… Estos números identificatorios se denominan Logical Sector Numbers (LSN), y Logical Blocks Numbers (LBN), respectivamente.

Resulta, pues, que el tamaño de un sector lógico (2 KB) coincide cm el de un sector antes definido (figura 2.48), también llamado sector físico, siendo que en un sector físico entran 4 bloques lógicos de 512 bytes.

El sector lógico 0 (SLN 0) se encuentra luego que pasaron 150 sectores físicos, en el sector físico de dirección 00:02 0, o sea en el sector que está a 2 seg. del comienzo del CD (figura 2.50), suponiendo que pasan 75 sectores por segundo por el punto de incidencia del rayo láser enfocado en la espiral.

Mediante un simple cálculo, con el SLN se puede hallar la dirección del sector físico que le corresponde.

Según se vio, en un disquete o en un disco rígido un archivo puede estar fraccionado: parte en sectores consecutivos de un cilindro, y parte en sectores consecutivos de otro(s) cilindro(s). Ello depende del espacio existente cuando fue creado, de su extensión, y del hecho de que si el archivo fue ampliado en distintas oportunidades, en el lapso transcurrido entre éstas fueron creados o borrados otros archivos.

En un CD la espiral una vez grabada no puede borrarse (sea del tipo CD-ROM grabado por inyección en un molde patrón, o un CD-R). Cada archivo guardado en el CD consta de varios sectores consecutivos de la espiral, sin posibilidad de fragmentación, ni de cambios (gran estabilidad). Resulta así sencillo ubicar en un CD todos los bloques lógicos que constituyen un archivo, pues basta indicar la ubicación del primero de ellos y el número total de tales bloques.

Por lo tanto, un CD no requiere de una tabla tipo FAT, necesaria para seguir la continuidad de un archivo que se encuentra fraccionado en distintos cilindros de un disco o disquete.

La denominada "Path table" ("tabla de alternativas") de un CD, contiene -por orden alfabético- los nombres de todos los directorios y subdirectorios, junto con el número de sector lógico (SLN) donde cada uno de ellos empieza, con lo cual puede determinarse en qué sector físico están. Puede haber varias tablas. Si una copia de esta tabla pasa a memoria principal, en ella se selecciona el subdirectorio buscado, y luego es factible perder tiempo únicamente para acceder a un solo sector del CD, donde dicho subdirectorio se encuentra, a fin de localizar por su nombre un archivo que forma parte del mismo. Para traer a memoria la "Path Table", el sistema operativo debe averiguar en qué sector del CD ella está. A tal fin primero debe llevar a memoria el Descriptor de Volúmen estándar (VD), que siempre debe existir en el SLN 0. Este sector y hasta el SLN 15 están reservados para el área del sistema (figura 2.50); o sea que ésta consta de 32 KB (16 sectores de 2KB). Luego, se extiende el área de datos hasta el fin del CD. Este VD también permite localizar el SLN del área de datos donde se encuentra el "directorio raíz" del CD, a partir del cual comienza la estructura jerárquica de subdirectorios y archivos contenidos en el CD, como en los discos y disquetes.

Conforme al estándar HSG, pueden existir en el área del sistema un "boot sector", y hasta 5 descriptores de volumen distintos, que informan sobre distintos atributos del CD, siendo obligatoria la existencia del VD estándar. Esta información debe estar en sectores consecutivos, a partir del SLN 0, al final de los cuales un sector lógico debe indicar el fin de la secuencia de sectores ocupados en el área del sistema.

Los descriptores de volumen posibilitan la creación de varios directorios en un CD (o para un grupo de CD)

Las Técnicas Magneto-Ópticas (MO) y de Cambio de Fase usadas en Discos Ópticos Borrables

Los discos borrables magneto-ópticos (M0) presentan (figura 2.5 1) una fina capa de material magnetizable y reflectante, protegida entre dos capas de material plástico transparente. La capa magnetizaba guarda la información en pistas concéntricas, que se graban y leen a velocidad angular constante (CAV: constant angular velocity) como ocurre en los discos magnéticos. También como en éstos, mientras el disco gira, el cabezal primero se posiciona en la pista a la que se quiere acceder, quedando inmóvil sobre ella (al igual que el cabezal de los discos magnéticos), y luego busca al sector (de 512 ó 1024 bytes) direccionado.

En la escritura (figuras 2.52 y 2.53) un cabezal con un haz láser auxilia con calor puntual la grabación N-S o S-N que llevará a cabo un campo magnético. Dicho haz, en la lectura de un sector, al ser reflejado por la capa magnetizada servirá para detectar si el punto donde incidió tiene polarización magnética correspondiente a un uno o cero.

El tiempo de acceso puede ser hoy de 30 mseg. para discos MO de 3 1/2", y velocidades de 3000 r.p.m.

Los discos MO se alojan en los denominados "cartuchos" ("cartridges"), semejantes a los que protegen disquetes magnéticos. Pueden grabarse y leerse en ambas caras, pero en el presente de a una por vez, debiéndose extraer el disco para darlo vuelta y reinsertarlo. Existen discos MO de 5 1/4", con 325 ó 650 MB por cara; y de 3 1/2" con 128 MB por cara.

Dado que no existen aún normas acordadas mundialmente, puede ocurrir que un disco MO de un fabricante no funcione en una unidad para tales discos de otra marca.

Como se detallará, en la grabación de unos y ceros de un sector, debe generarse un campo magnético de polaridad adecuada mediante un electroimán, como en los discos magnéticos.

Pero para que tal grabación sea posible, debe acompañar al campo magnético un haz láser puntual de cierta potencia, perpendicular a la pista, que caliente los puntos de ésta (dominios mgnéticos) que son magnetizados como ceros o unos. Esto permite una mayor densidad de grabación, especial en el número de pistas por pulgada (t.p.i).

En la lectura de una pista, no interviene el electroimán citado. Este sensado se hace con un haz láser de baja potencia, cuya reflexión permite diferenciar campos magnéticos, ya sean de unos o ceros grabados.

Otra diferencia de los MO respecto de los magnéticos, radica en que la superficie de material magnetizable y reflectiva (actualmente de Cobalto-Platino) que contiene la información grabada, está protegida por una capa de plástico translúcida.

Para regrabar (o grabar en un disco virgen) información en un sector, una forma de hacerlo es realizando dos pasos (previamente el cabezal debe acceder al sector a grabar):

1. Un denominado borrado, que en definitiva es una escritura de todos ceros en la porción de la capa magnetizable a grabar. Consiste (figura 2.52) en calentar con el láser' los puntos microscópicos magnetizados que guardan tanto los unos como los ceros existentes en la porción a grabar (lo mismo si se graba por primera vez), al mismo tiempo que se aplica un campo magnético con el electroimán que actúa desde la cara superior del disco. El láser puntual calienta (a unos 150 ºC durante menos de una millonésima de segundo) cada punto a fin de desmagnetizarlo, para que luego quede polarizado magnéticamente S-N como un cero, merced a la acción del campo magnético del electroimán citado. Aunque dicho campo actúe sobre otros puntos vecinos, sólo puede ser cambiada la polaridad magnética del punto que es calentado por el láser.

Se trata, pues, de una escritura termomagnética "asistida" por láser que la figura 2.52 esquematiza.

La bobina del electroimán sobre el disco genera el campo rnagnetizador externo -usado sólo para grabar- que es vertical a la pista accedida.

El calor es disipado por la capa grabada hacia todo el CD.

2. Escritura de unos, para lo cual el disco debe hacer casi una revolución para volver al inicio de la zona del sector a grabar. En este paso (figura 2.53) el electroimán invierte la polaridad del campo magnético que genera, y el haz puntual es activado por el microprocesador, sólo para calentar puntos que deben ser cambiados a unos (magnetizados como ceros en el paso anterior) conforme a la información que debe ser realmente escrita. Esto se hace igual que en el paso 1. Lo único que cambia es la dirección de la corriente en el electroimán. En dichos puntos la dirección de magnetización se invierte en la dirección del campo magnético externo. La energía calorífico absorbida es disipada merced a la conducción técnica del sustrato del disco.

Tanto en la escritura de unos o ceros la polarización resultante N-S o S-N es perpendicular a la superficie, como en los discos rígidos actuales (figura 2.23), a fin de lograr una mayor densidad de grabación.

En una lectura (figura 2.51), el cabezal se posiciona en la pista a leer, y genera un haz de luz láser, de baja potencia siempre activado, el cual polarizado' es enfocado en esa pista de la superficie metálica, antes magnetizada según los dos pasos citados. El haz láser al ser reflejado en dicha superficie permite detectar indirectamente la polaridad magnética (N-S ó S-N) de cada uno de los puntos de la pista, o sea si representa un uno o un cero. Esto se debe a que el plano de polarización del haz reflejado rota un pequeño ángulo en sentido horario o antihorario según la polaridad del campo magnético existente en cada punto donde el haz incidió. Tal diferencia de rotación del haz reflejado (figura 2.54) se manifiesta en un cambio en la intensidad de luz que detecta un diodo sensor, ubicado en el cabezal, que convierte este cambio en una señal eléctrica.

En el presente existen discos MO de escritura en una sola pasada (DOW: Direct Overwriter o LIMDOW: Light Intensity Modulation Direct Overwriter), o sea de sobreescritura directa Una técnica consiste en agregar una capa MO adicional, paralela a la que actúa como memoria propiamente dicha, para que puntos de ésta puedan ser puestos a cero por la capa adicional.

Qué son los CD-RW o CD-E

CD-RW son las siglas de CD ReWritable, o sea CD re-escribible (como los MO), asociado a la tecnología de regrabación por cambio de fase. También se denominan CD-E (CD-Erasable) o sea CD borrable. Esta tecnología se basa en la propiedad que posee una capa de material como el teluro (mezclado con germanio o antimonio), de cambiar del estado amorfo (0) al cristalino (1) si se alcanza la "temperatura transición" (100 ºC ó más); y de volver de cristalino a amorfo, si se alcanza la "temperatura de fusión" y se deja enfriar.

Para escribir un uno en un punto de una pista del disco, un láser con baja potencia lo calienta rápidamente hasta la temperatura de transición. Si el estado físico del punto era amorfo, pasa a cristalino; y si ya está en este estado, quedará igual. Un cero se escribe calentando el punto hasta la temperatura de fusión, usando el láser con alta potencia. Al enfriarse pasa al estado amorfo, y si estaba en ese estado volverá al mismo.

La lectura de las pistas así grabadas se realiza con el mismo cabezal, recorriéndoles con el láser de Potencia diez veces menor. La luz láser reflejada al ser sensada permite detectar, por diferencias de reflectividad, los cambios de un estado físico al otro, a lo largo de la pista. Un punto en estado cristalino refleja el 70% de la luz incidente, y en estado amorfo el 18%.

Obsérvese que esta tecnología es puramente óptica, sin magnetismo, requiriéndose tina sola pasada para escribir, a diferencia de la MO, que necesita borrar (escribir todos ceros) y luego escribir los unos. Para escribir o leer este tipo de discos se requiere grabadoras y lectoras apropiadas para su tecnología. Se estimaba hace poco un CD-E puede regrabarse unas 100.000 veces (contra 10 millones de un MO). Realizando 50 reescrituras diarias, duraría 5 años (de 365 días). Ha habido avances al respecto. Las unidades CD-RW pueden también leer los CD-ROM y CD-R, siendo además que estos CD (y los MO) cumplen con el formato UDF (Universal Disc Format) normalizado por la Asociación OSTA, que facilita a los sistemas operativos el acceso a discos.

La cabeza lectora de la unidad contiene un espejo de precisión manejado por un mecanismo que se utiliza para encontrar errores en la superficie del disco.

Los datos se graban utilizando un algoritmo denominado ‘código de corrección de errores de Reed Solomon’. Este es similar al algoritmo de Hamming, pero al utilizar más bits de paridad, puede corregir mayor cantidad de errores.

Un tipo de CD-ROM de 60 min de duración (también son comunes los de 74 min) presenta la espiral constituida por 270000 marcos conteniendo cada uno 2048 bytes (2 K) para datos. En total se pueden almacenar: 527 Mb. La espiral presenta unas 16000 vueltas por pulgada radial (t.p.i). Se debe tener en cuenta que en el espesor de un cabello entran 50 vueltas.

Antes de grabar el disco "maestro", un programa fracciona cada archivo a grabar en marcos de 2048 bytes de datos, y les agrega, conforme a los campos de un marco.

Teniendo en cuenta esto, podemos deducir, que por ejemplo el marco 155, tendrá la dirección 0:2 4. Esto se deduce ya que sí por c/seg existen 75 marcos, si la dirección es 2 seg, esta pertenece al marco 150, entonces para direccionar el marco 155, el marco es el numero 4.

Existen unidades lectoras de CD-ROM de tipo 2x, 4x, 6x,… velocidad simple de una unidad de CD de audio estándar respectivamente.

CD-DA (Digital Audio): es el conocido CD que escuchamos en un reproductor de CD para audio. Podemos escuchar la música que contiene mientras trabajamos con una PC, o bien mezclarla en usos multimedia. CD-I son las iniciales de disco compacto interactivo. De tecnología semejante al CD-ROM, puede combinar datos, audio y video, conforme a un estándar multimedia propuesto por Phillips y Sony en 1986. Este también define métodos para codificar y decodificar datos comprimidos, y para visualizarlos. Almacena 72 minutos de audio digital estéreo ó 19 horas de conversación de calidad en mono, ó 6000 a 1500 imágenes de video – según la calidad deseada- que pueden buscarse interactivamente y mezclarse. Para utilizarse el mismo, se requiere de una plaqueta especial.

CD-ROM XA (de extended Architecture): es un estándar para sonido e imagen propuesto por Phillips, Sony y Microsoft, extensión de las estructuras de un CD-ROM, que especifica la grabación comprimida de sonido en un CD-ROM por el sistema ADPCM, también empleado en CD-I. Esto hace que un CD-ROM XA sea un puente entre el CD-ROM y el CD-I.

DVI es un tipo de CD ROM que integra video, televisión, gráficos con animación, audio multicanal y textos. Necesita plaquetas adicionales. Debido a una técnica de compresión de datos, éstos ocupan 120 veces menos lugar, permitiendo ver una hora de video de 30 imágenes por segundo. A esta velocidad, dado que una imagen de TV ocupa 600 KB, para ver un segundo se requieren 600 KB x 30 = 18 MB. De no existir compresión, los 600 MB de un CD ROM sólo permiten unos 600/18 » 30 seg. de visión. Los reproductores de CD actuales pueden leer CD-ROM, CD-R (de varias sesiones), CD-ROM XA, Photo CD, Video-CD, CD-I, CD-plus, y CD-DA.

Discos y unidades PD

Los discos PD (Phase change/Dual) se basan en la tecnología de cambio de fase tratada, pero las pistas generadas son concéntricas, como en los discos magnéticos (en los CD-WR se tiene una sola pista en espiral) Las unidades PD también pueden leer discos con espiral (CD-ROM, CD-R, CD-RW), de donde proviene la denominación "dual". Por tal motivo aparecen con la denominación PD/CD-ROM

DVD-ROM

Los DVD-ROM (Digital Versatil Disk) de "simple capa" tienen el mismo tamaño que un CD-ROM de 680 MB, y se basan en la misma tecnología de grabación y lectura que éstos, pero pueden almacenar 4,7 GB de datos (7 veces más), video o audio. Típicamente pueden transferir unos 1,3 MB/seg para computación (como un CDx1O).

Esto se ha logrado:

Disminuyendo a la mitad la longitud de los "pits" en relación a un CD-ROM
Llevando al doble que un CD-ROM el número de vueltas por pulgada radial de la espiral (un CD-ROM presenta 16000 vueltas por pulgada radial).
Usando un haz láser de color azul, de menor longitud de onda que el rojo, a- fin de poder sensar "pits" de menor longitud.

El DVD estándar que se comercializará en el mercado es fruto del acuerdo entre Phillips – Sony y Toshiba. Este DVD puede almacenar 2 hs de video de calidad, con títulos y sonido. Asimismo, los 4,7 GB permiten guardar 135 minutos de films (duración típica de una película de cine) en reemplazo de una cinta de video. Esto es así, dado que con compresión MPEG2 se requiere, para transferir imagen, sonido y títulos, cerca de 0,5 MB/seg. Si efectuamos: 135 min x 60 seg/min x 0,5 MB/seg., resulta un valor cercano a 4,7 GB.

Los DVD-ROM de "doble capa" presentan (figura 3) una capa semi-transparente reflectiva con oro (que puede guardar 3,8 GB), la cual se encuentra debajo de la capa reflectora (4,7 GB) metalizada con plata. Sumando ambas capacidades resultan en total 8,5 GB.

Para leer la capa semi-transparente el haz láser es enfocado en ella con baja potencia, mientras que la lectura de la capa reflectiva se realiza enfocando en ésta el haz, ahora con mayor potencia, para que atraviese la capa semi-transparente al incidir, y cuando se refleja.

También se están fabricando DVD-ROM de "simple capa" y "doble cara", para ser leídos en ambas caras, con lo cual se logra 4,7 GB x 2 = 9,4 GB; y DVD-ROM de "doble capa" y "doble cara", de 8,5 x 2 = 17 GB. Estos CD están muy expuestos a las rayaduras, por ser más finas las capas protectoras transparentes

DVD-RAM

Un DVD-RAM es análogo a un CD-RW re-escribible antes descripto, pero tiene mayor capacidad, merced al empleo de un láser de menor longitud de onda que los usados.

Debido a las limitaciones de fabricación masiva de láseres azules de potencia de corta longitud de onda, la capacidad de los DVD-RAM es de 2,6 GB frente a los 4,7 GB de los DVD-ROM.

Potencialmente, los DVD-RAM pueden ser competidores de las cintas magnéticas para "backups" si el costo por byte almacenado lo justifica.

Las tecnologías de grabación (escritura) a desarrollar son:

Por moldeado durante la fabricación, mediante un molde de níquel (CD-ROM y DVD ROM),
Por la acción de un haz láser (CD-R y CD-RW, también llamado CD-E),
Por la acción de un haz láser en conjunción con un campo magnético (discos magneto-ópticos – MO).

Son aplicaciones comunes de los discos ópticos: las bases de datos en CD ROM para bibliotecas de datos invariables (enciclopedias, distribución de software, manuales de software, demos, etc.), y para servidores de archivos en una red local, así como el uso de CD-R (grabables por el usuario) para backups, y las bibliotecas de Imágenes.

Algunas características importantes de los discos ópticos:

Son medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeños espacios.
Son portables (removibles de la unidad) y seguros en la conservación de datos.
Tienen bajo costo por byte almacenado.
Los CD-ROM se producen masivamente
Los CD son más seguros en la conservación de datos que los discos magnéticos debido a que la capa que los almacena es inmune los campos magnéticos caseros, y están protegidos de la corrosión ambiental, etc.

SOPORTE	CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO	DURACIÓN MÁXIMA DE AUDIO	DURACIÓN MÁXIMA DE VÍDEO	NÚMERO DE CDs A LOS QUE EQUIVALE

Disco compacto (CD)	650 Mb	1 h 18 min.	15 min.	1
DVD una cara / una capa	4,7 Gb	9 h 30 min.	2 h 15 min.	7
DVD una cara / doble capa	8,5 Gb	17 h 30 min.	4 h	13
DVD doble cara / una capa	9,4 Gb	19 h	4 h 30 min.	14
DVD doble cara / doble capa	17 Gb	35 h	8 h	26

Jaz (Iomega) – 1 GB ó 2 GB

Las cifras de velocidad del Jaz son absolutamente alucinantes, casi indistinguibles de las de un disco duro moderno: poco más de 5 MB/s y menos de 15 ms. La razón de esto es fácil de explicar: cada cartucho Jaz es internamente, a casi todos los efectos, un disco duro al que sólo le falta el elemento lector-grabador, que se encuentra en la unidad.

Por ello, atesora las ventajas de los discos duros: gran capacidad a bajo precio y velocidad, junto con sus inconvenientes: información sensible a campos magnéticos, durabilidad limitada en el tiempo, relativa fragilidad. De cualquier forma, y sin llegar a la extrema resistencia de los discos Zip, podemos calificar este soporte de duro y fiable, aunque la información nunca estará tan a salvo como si estuviera guardada en un soporte óptico o magneto-óptico.

Aplicaciones

Almacenamiento masivo de datos que deben guardarse y recuperarse con la mayor velocidad posible, lo cual lo hace ideal para la edición de vídeo digital (casi una hora en formato MPEG); en general, sirve para lo mismo que los discos duros, pero con la ventaja de su portabilidad y fácil almacenaje.

En cuanto a defectos y críticas, aparte de que los datos no duren "para siempre", sólo tiene un inconveniente: el precio. La unidad lectora-grabadora de 1 GB vale una respetable cantidad de dinero, unos $650.000, y los discos unos $180.000 c/u.

Zip (Iomega) – 100 MB

Las unidades Zip se caracterizan externamente por ser de un color azul oscuro, al igual que los disquetes habituales (los hay de todos los colores). Estos discos son dispositivos magnéticos un poco mayores que los clásicos disquetes de 3,5 pulgadas, aunque mucho más robustos y fiables, con una capacidad sin compresión de 100 MB una vez formateados.

Su capacidad los hace inapropiados para hacer copias de seguridad del disco duro completo, aunque perfectos para archivar todos los archivos referentes a un mismo tema o proyecto en un único disco. Su velocidad de transferencia de datos no resulta comparable a la de un disco duro actual, aunque son decenas de veces más rápidos que una disquetera tradicional (alrededor de 1 MB/s).

Existen en diversos formatos, tanto internos como externos. Los internos pueden tener interfaz IDE, como la de un disco duro o CD-ROM, o bien SCSI; ambas son bastante rápidas, la SCSI un poco más, aunque su precio es también superior.

Las versiones externas aparecen con interfaz SCSI (con un rendimiento idéntico a la versión interna) o bien conectable al puerto paralelo, sin tener que prescindir de la impresora conectada a éste. El modelo para puerto paralelo pone el acento en la portabilidad absoluta entre ordenadores (Sólo se necesita que tengan el puerto Lpt1) aunque su velocidad es la más reducida de las tres versiones. Muy resistente, puede ser el acompañante ideal de un portátil.

Ha tenido gran aceptación, siendo el estándar en su segmento, pese a no poder prescindir de la disquetera de 3,5" con la que no son en absoluto compatibles, aunque sus ventajas puede que suplan este inconveniente. Muchas de las primeras unidades Zip sufrían el denominado "mal del click", que consistía en un defecto en la unidad lectora-grabadora que, tras hacer unos ruiditos o "clicks", destrozaba el disco introducido; afortunadamente, este defecto está corregido en las unidades actuales. En todo caso, los discos son bastante resistentes, pero evidentemente no llegan a durar lo que un CD-ROM.

Impresoras

EL Proceso de Impresión

La salida por monitor no perdura indefinidamente, ni es portable. En cambio, una impresora permite obtener en un soporte de papel una "hardcopy": copia visualizable, perdurable y transportable de información procesada por un computador, en forma de texto o gráficos.

Para realizar un proceso de impresión, las impresoras constan de tres subsistemas:

Circuitos de preparación y control de impresión (por lo general un microprocesador dedicado).
Transporte de papel.
Mecanismo de impresión sobre el papel.

Los datos a imprimir pueden estar (ver monitores) bajo la forma de:

Archivos de texto
Objetos definidos matemáticamente
Mapa de bits

En líneas generales, el proceso de una impresión es como sigue. Ella es ordenada en un programa en alto nivel (Pascal, Basic, C, etc.) mediante una orden tipo "PRINT". Al ser traducido dicho programa a código de máquina (por el compilador), dicha orden se convierte (mediante una instrucción INT 17 en una PC) en un llamado a una subrutina del sistema operativo o de la ROM BIOS.

I. Cuando se ejecuta este programa en código de máquina, tiene lugar la fase de preparación de la operación de salida que implica una impresión. Suponiendo que se imprimirá en modo texto, la subrutina llamada por INT 17 preparará en ASCII la lista de caracteres a imprimir, y los dejará en una zona de memoria. Conforme a una de las formas de imprimir, mediante una instrucción OUT escribirá el registro de status de la interfaz de la impresora, de modo que un bit específico del mismo tome el valor 1, para habilitar que la interfaz pueda interrumpir toda vez que su port de datos esté vacío.

II. Sigue la fase de sincronismo: ahora, cada vez que se le puede enviar información a imprimir al port de datos de la interfaz, se activa la línea IRQ que sale de ella.

III. La señal IRQ activada llama a una subrutina, (y luego IRQ se desactiva), para que mediante sucesivos AIM pase de memoria al port de datos citado una cierta cantidad de datos a imprimir según sea la capacidad del buffer de la impresora, cumplimentándose así la fase de transferencia.

IV. La electrónica de la impresora va pasando del port de datos a su memoria buffer los datos que van llegando para ser impresos, realizando la escritura en el papel, lo cual configura la fase de escritura. Cuando termina de escribir el contenido del buffer, se activa otra vez la línea IRQ, repitiéndose las fases III y IV, hasta que se termina de imprimir toda la información que estaba en la zona de memoria. Una vez realizado esto, la subrutina llamada por IRQ inhibirá la activación de esta línea.

La fase de sincronismo la UCP debe ejecutar instrucciones para leer el port de status, a fin de sensar mediante un bit del mismo, si la electrónica de la impresora está lista para enviarle un nuevo byte. De ser

así en la fase de transferencia por AIM llega un byte de memoria al port de datos, encargándose la electrónica de pasarlo al buffer y luego imprimirlo (fase de escritura).

En este caso la línea IRQ se usa para a una subrutina que avise por pantalla si hay algún problema.

Las impresoras que trataremos: de matriz de agujas, de chorro de tinta, de tipo láser y de transferencia térmica, forman texto o gráficos mediante patrones de puntos de tinta, al igual que en la pantalla de un monitor la imagen se forma por puntos (píxeles).

En impresores de tecnologías anteriores como la de "margarita" o la impresora de línea con martillos, los caracteres se forman como en una máquina de escribir: impactando un carácter entero contra una cinta, la cual pasa su tinta al papel.

Formas de Conectar una Impresora a una PC

La forma más corriente y veloz es la conexión paralelo, mediante el conocido conector tipo 'D' de 25 patas. Este vincula eléctricamente el manojo de cables que sale de la impresora, con las correspondientes líneas que van a los circuitos del port de datos, así como al port de estado, y a los ports de comandos, ubicados en la interfaz "port paralelo". Esta interfaz puede estar en la plaqueta "multifunción", o en la "motherboard".

Las patas que se describen a continuación, conectan líneas con las siguientes funciones:

"Datos": ocho líneas dedicadas a enviar 8 bits de datos juntos, en paralelo. En correspondencia existen otras tantas 8 líneas de "puesta a tierra".

"Strobe": por ella el sistema avisa que terminó de enviar los datos a imprimir.

"Acknowledge": por ella la impresora avisa que está lista para recibir más datos.

"Busy": por ella la impresora indica que está ocupada.

"Paper Out": por ella pasa la indicación de falta de papel.

"Error": por ella la impresora indica cualquier tipo de falla que tenga.

"Selectin": indica impresora "en línea", para ser controlada por el computadora.

"Select": indica que el sistema está controlando la impresora (luz encendida en ésta).

"Init": para que una aplicación dé una indicación a la impresora, antes de enviar datos.

La conexión paralela también se conoce como "Centronics", por la empresa de impresoras que la generó. La conexión serie, supone un solo cable para enviar los datos a imprimir, bit a bit, desde el port serie (COMM 1 en una PC) a la impresora, conforme el protocolo RS232-C.

Se usa para imprimir lentamente a distancia (hasta unos 15 mts. de la computadora), debido a que la conexión en paralelo sólo permite distancias de hasta 3 ó 4 mts. por la interferencia eléctrica entre líneas.

Tipos de Impresoras que son las más Usadas Actualmente

La impresión monocromática (de un color: negro en general) o en color, pueden ser realizadas por distintos tipos de impresoras, siendo de uso más corriente las siguientes:

Monocromáticas:

De matriz de agujas.
De chorro de tinta.
Láser y tecnologías semejantes.

Color:

De chorro de tinta.
Láser y tecnologías semejantes.
De transferencia térmica.

Todas estas impresoras son gráficas, dado que con mayor o menor calidad y velocidad pueden imprimir gráficos, y por lo tanto también texto.

Cómo Opera una Impresora de Impacto por Matriz de Agujas

La impresora de matriz de agujas (figura 2.74) recibe este nombre por que su cabezal móvil de impresión contiene una matriz de agujas móviles en conductos del mismo (figura 2.75), dispuestas en una columna (de 9 agujas por ejemplo) o más columnas.

Es una impresora por impacto: si una aguja es impulsada hacia afuera del cabezal por un mecanismo basado en un electroimán (figura 2.75.b) impacta una cinta entintada, y luego retrocede a su posición de reposo merced a un resorte. La cinta -sobre la zona de papel a imprimir- al ser impactada por una aguja transfiere un punto de su tinta al papel. Así, una aguja de 0,2 mm de diámetro genera un punto de 0,25 rnm de diámetro. Si bien las agujas en el frente del cabezal están paralelas y muy próximas, se van separando y curvando hacia la parte posterior del cabezal, terminando en piezas plásticas como porciones de una pizza, que forman un círculo. De esta forma el cabezal puede alojar cada electroimán que impulsa cada aguja.

Más en detalle cada aguja termina en una pieza plástica de forma de sector circular, que tiene adosada un imán cilíndrico. Este imán puede desplazarse dentro de un arrollamiento de alambre que lo rodea, si se hace circular por éste una corriente eléctrica, la cual produce en sus extremos dos polos magnéticos que atraen al imán. Entonces, el desplazamiento del imán hará que la pieza plástica citada pivote, impulsando la aguja hacia la cinta, a la par que se contrae un resorte que rodea la aguja Al cesar la circulación de corriente, el imán deja de estar atrapado por el arrollamiento, por lo que el resorte recupera su posición normal, y su estiramiento hace que la aguja vuelva a su posición de reposo.

El funcionamiento de la impresora es manejado por un microprocesador (que ejecuta un programa que está en ROM de la impresora) que forma parte de la misma. También en ROM están contenidas las matrices de puntos que conforman cada carácter a imprimir, y en distintos tipos (Roman, Sans Serif, etc).

Esta forma de almacenar cada letra mediante un mapa o matriz de unos y ceros, que definen una matriz de puntos (representados por los unos) prestablecidos se conoce como tipos de letra fuentes "bit map". Cada letra se caracteriza por una matriz particular, que es única para cada estilo de letra y tamaño.

Muchas impresoras presentan además una RAM para definir matrices de otras tipografías no incorporadas.

La operatoria en modo texto es la siguiente. Desde memoria llegarán al port de la impresora, byte por byte, caracteres codificados en ASCII para ser impresos, y un código acerca del tipo y estilo de cada carácter. Cada uno será transferido a través del cable de conexionado. al buffer RAM de la impresora (de 8 KB), donde se almacenarán. Según la fuente y el código ASCII de cada carácter a imprimir, el microprocesador de la impresora localiza en la ROM la matriz de puntos que le corresponde.

Luego este procesador -también ejecutando programas que están en ROM- determina:

Los caracteres (matrices de puntos) que entrarán en el renglón (línea) a imprimir,
El movimiento óptimo del cabezal de impresión (a derecha o izquierda, en función de la posición donde este se halla en cada momento),
Qué agujas se deben disparar en cada posición del cabezal, para imprimir la línea vertical de puntos que forma la matriz de un caracter en el papel.

Cuando se imprime una línea, el cabezal es acelerado hasta alcanzar una cierta velocidad, y desplazado en forma rectilíneo hacia derecha o izquierda, enfrentando al papel para formar líneas de puntos verticales en éste. Entre ambos se mueve lentamente la cinta entintada.

Cada 0,2 mm (o menos, según la resolución, en correspondencia con cada milisegundo, o menos) del recorrido del cabezal se disparan sobre la cinta las agujas que correspondan según la porción del carácter que se está imprimiendo. En el espacio entre dos caracteres no se dispara ninguna aguja.

De esta forma, el cabezal va imprimiendo columnas de puntos, que van formando una línea de caracteres, o puntos que forman parte de un dibujo o letras (en modo gráfico). Luego de imprimir una línea, el mecanismo de arrastre del papel hace que éste se desplace verticalmente.

Las impresoras de matriz de agujas son especialmente útiles para imprimir varias copias usando papel carbónico y papel con perforaciones laterales para ser arrastrado con seguridad, pudiendo adquiriese con carro ancho. Estas posibilidades y su bajo costo, las hace indispensables para ciertos usos comerciales. Asimismo, el costo por página es muy bajo, siendo de larga vida útil (entre 3 y 6 años).

El hecho de ser impresoras por impacto, las hace ruidosas, inconveniente mejorado últimamente. Otra desventaja que tienen es su baja velocidad: una página por minuto (ppm) en modo texto y hasta 3 en borrador ("draft").

Una resolución típica puede ser 120×72 dpi (dot per inch, o sea puntos por pulgada). Ella implica que en sentido horizontal y vertical se tiene 120 y 70 puntos por pulgada, respectivamente.

Los 120 dpi se deben a que el cabezal se dispara cada 1/120 de pulgada (unos 0,15 mm) en su movimiento horizontal. También puede elegirse 60 dpi y 240 dpi. Con 240 dpi, dada la velocidad de disparo requerida, una misma aguja (por su inercia mecánica) podría no dispararse dos veces sucesivas. En tal caso, primero se imprimen las columnas pares que componen un renglón, y en una segunda pasada, las impares, desfasando el cabezal 1/240 de pulgada.

Los 70 dpi de resolución vertical suponen que entre dos agujas existe una separación de 1/70 de pulgada (0,35 mm). Este valor puede mejorarse con técnicas semejantes a las descriptas para la resolución horizontal También la resolución depende del diámetro de las agujas, para obtener puntos más pequeños.

Los gráficos no salen muy bien y tardan mucho en estas impresoras. Esto último se debe a que en modo gráfico se le debe enviar al buffer de la impresora los bytes que indican qué agujas deben dispararse en cada posición del cabezal. En cambio cuando se imprime texto, sólo debe enviarse a dicho buffer el código ASCII de los caracteres a imprimir, siendo que en la ROM del microprocesador dedicado (de la impresora) está tabulado qué agujas se deben disparar para formar cada uno de esos caracteres.

Cómo Operan las Impresoras de Chorro de Tinta de un Color

Estas impresoras, (en inglés "ink-jet") como las de matriz de agujas reciben en su memoria buffer el texto a imprimir, procedente de memoria principal -vía la interfaz paralelo- y para cada carácter a imprimir el micro procesador de las impresoras determina en su memoria ROM la matriz de puntos a imprimir correspondiente a la misma. Difieren de las de matriz de agujas en la forma en que imprime el cabezal, siendo ambas bastante análogas en la mayoría de los restantes aspectos funcionales (figura 2.77) Presentan un cabezal (figura 2.78) con una matriz de orificios, que son las bocas de un conjunto de pequeños "cañones" de tinta. La boca de cada uno dispara una diminuta gota de tinta contra el papel, cuando así lo ordena el microprocesador de la impresora, a través de cables conductores de una cinta plana. Cada boca es la salida de un microconducto formador de burbujas y gotas de tinta al que llega tinta líquida. En lugar que una aguja golpee una cinta para que transfiera al papel un punto de su tinta, cada punto es producido por una pequeña gotita de tinta al impactar contra el papel, disparada desde un microconducto. Entonces, cada vez que el cabezal debe imprimir puntos de tinta que forman parte de la matriz de puntos de una letra, los microconductos correspondientes a dichos puntos disparan una gotita de tinta.

En un tipo de cabezal ("Bubble-jet") esto último se consigue por el calor que generan resistencias ubicadas al fondo de los microconductos (figura 2.79.a). Para tal fin, el microprocesador ordena enviar un corto pulso eléctrico a las resistencias de los microconductos que deben disparar una gota. Esto hace calentar brevemente a la temperatura de ebullición, la tinta de cada uno de esos microconductos, con lo cual en el fondo de ellos se genera una burbuja de vapor de tinta (figura 2.79.b). Esta al crecer en volumen presiona la tinta contenida en el conducto, y desaloja por la boca del mismo (en un milisegundo) un volumen igual de tinta, que forma una gota (figura 2.79.c).

Por lo tanto, la presión de la burbuja generada por calor produce un efecto "cañón", para disparar una gota hacia el papel (figura 2.79.d), que está cercano a los orificios del cabezal. Cada gota al incrustarse sobre el papel forma un punto de tinta, sin necesidad de cinta entintada. Al enfriarse luego las resistencias calentadas, desaparecen las burbujas por ellas generadas, produciéndose un efecto de succión de la tinta existente en el depósito del cartucho, para reponer la tinta gastada. Cuando se acaba la tinta del cartucho, éste se descarta, pudiendo también recargarse.

Un segundo tipo de impresora a chorro de tinta ("DeskJet"), en lugar de resistores usa cristales piezo-eléctricos para que los microconductos del cabezal disparen sobre el papel sus correspondientes gotas de tinta. No se genera calor, sino que se aprovecha la deformación que sufren ciertos cristales cuando se les aplica un voltaje. Cada microconducto tiene adosado un cristal que al deformarse -por aplicarse un voltaje ordenado por el microprocesador- produce un efecto de bombeo sobre el microconducto, obligando que se dispare una gota. Es un efecto similar al que ocurre cuando apretamos un gotero.

Otro tipo de impresora usa cartuchos que a temperatura ambiente contienen tinta sólida. Esta por medio de resistores se funde (cambio de fase) y pasa al microconducto. Luego, de la forma vista, se produce una gota. Mientras la gota se dirige hacia el papel se va solidificando de forma que al impactarlo no es absorbida por el papel. Así no se produce un cierto efecto "papel secante", como sucede con la tinta líquida, que depende del tipo de papel usado.

Existen impresoras que disparan continuamente por todos los microconductos gotas de tinta, a razón de unas 50.000 por segundo. Un subsistema desvía las gotas que no deben impactar el papel cargándolas electrostáticamente, las cuales por acción de un campo eléctrico vuelven al depósito de tinta del cabezal. Las impresoras de chorro de tinta forman puntos de menor diámetro que las de matriz de agujas. En el presente alcanzan a resoluciones de 600 dpi y más. Pueden imprimir varias ppm en texto, y según la complejidad y grisados de un dibujo, puede tardar varios minutos por página. El cartucho dura unas 500 páginas, y el precio por página es algo mayor que en una impresora láser.

Cómo Operan las Impresoras de un Color de Página Completa Electrostáticas, con Impresión Láser o Semejante

La impresión electrostática se basa en la electricidad estática para llevar a cabo el siguiente proceso, que luego se trata más en detalle, sintetizado en la figura 2.80 (que esquematiza una impresora láser estándar con cartucho descartable):

Primero, a medida que un tambor fotosensible gira, sobre su superficie se forma la imagen a imprimir como puntos electropositivos, merced a la acción de un haz de luz láser, u otra forma de luz puntual.
Estos puntos electropositivos atraen partículas de tóner electronegativas, apareciendo así sobre la superficie de dicho tambor la imagen a imprimir conformada por puntos negros de tóner negativo adheridos.
El papel a imprimir es cargado con carga positiva, y pasa junto al tambor a medida que éste gira. Así atrae los puntos con tóner electronegativo adheridos al tambor, pasando la imagen del tambor al papel. Después, el tóner adherido al papel debe ser fundido por calor, para que quede fijado al papel.

Este proceso se conoce como "impresión láser", aunque también se emplean otros medios para producir el mismo efecto que un haz de luz láser, usando diodos luminosos (LED) o con cristal líquido (LCS).

Mientras que las impresoras de matriz de agujas o de chorro de tinta imprimen sobre el papel de a una línea por vez, a medida que el cabezal recorre cada una, las impresoras electrostáticas generan (típicamente luego de tres vueltas del tambor) una página completa.

Las impresoras láser se basan en el sistema de impresión de las fotocopiadoras homónimas. En éstas, a partir de la imagen en papel a fotocopiar iluminada por una potente lámpara, se forma una imagen electrostática en la superficie fotosensible (de selenio o material conductor foto-orgánico) de un tambor. Ello se debe a que la superficie del tambor convierte la imagen óptica -generada por la luz reflejada por la imagen a copiar, que incide enfocada sobre el tambor- en su equivalente electrostático, al cual se adhiere el tóner, por estar constituido por partículas de carga eléctrica contraria a la de dicha imagen electrostática.

En una impresora láser no se tiene, como en una fotocopiadora, una imagen original en papel, sino que ésta existe como una matriz ordenada de unos y ceros a imprimir, en la memoria de la impresora. Si se imprime en blanco y negro, un uno hace que el microprocesador que gobierna la impresora encienda el haz láser que barre la superficie del tambor. Al incidir el haz en un punto de dicha superficie, este pasa a ser un punto con carga positiva, sobre el que se adherirán partículas de tóner negativo. Los ceros no encienden el haz, resultando puntos sobre los que no se adherirá el tóner, que luego serán puntos blancos en el papel.

Se describirá una impresora láser, representativa de las actuales con cartucho descartable. Este contiene elementos que se degradan por el uso, como el tambor fotosensible, otros rodillos a describir, o que se gastan, como el tóner. El proceso de impresión láser en blanco y negro, sin grisados, básicamente es como se indica a continuación (figura 2.80 con detalles en las figuras indicadas):

I. El haz láser crea una imagen electrostática invisible en la superficie del tambor:

El haz láser generado -encendido o apagado por el microprocesador de la impresora- está dirigido siempre en una dirección fija, hacia un espejo giratorio de dos caras planas. Mientras gira la cara sobre la que está incidiendo el haz láser, va cambiando el ángulo de incidencia del haz sobre la misma.

En correspondencia también varía constantemente el ángulo con que dicho haz se refleja en dirección a la superficie del tambor, donde siempre está enfoca do merced a un sistema de lentes (no dibujado).

De esta forma se consigue que el haz reflejado por dicha cara, barra una línea horizontal (generatriz) de esa superficie, de izquierda a derecha, pasando a través de una abertura del cartucho descartable.

A medida que recorre esa línea del tambor, el haz se enciende o apaga (hasta 600 veces en una pulgada si la resolución es 600 dpi), en concordancia con los unos y ceros de la memoria de la impresora que codifican una línea de la imagen a imprimir. En la superficie del tambor, los puntos de la línea barrida por el haz láser que fueron tocados por éste se convierten en pequeñas zonas con cargas eléctricas positivas, dada la fotosensitividad de la superficie. Los puntos no tocados mantendrán una carga negativa que les fue proporcionada anteriormente, cuando todos los puntos de esta línea de la superficie del tambor tomaron contacto con un rodillo de goma conductora de electricidad negativa.

Luego que en sincronismo con el giro de la cara citada del espejo, el haz láser reflejado barrió toda la línea del tambor, el haz incidirá en la otra cara del espejo giratorio, y el microprocesador hará girar un pequeño ángulo al tambor, deteniéndose brevemente éste mientras dura otro barrido. De la forma descripta -encendiéndose para generar puntos positivos- el haz láser barrerá otra línea horizontal del tambor, separada 1/600 de pulgada de la que barrió antes (si la resolución de la impresora es de 600 dpi).

Por lo tanto, con cada cambio de cara del espejo sobre la que incide el haz, éste barre una línea distinta de la imagen que de esta forma va dibujando, a la par que el tambor detiene su giro mientras ello ocurre Así de seguido se repite este proceso de barrido de líneas (600 por pulgada), por medio del cual en cada línea de la superficie del tambor resultan puntos electropositivos donde impactó el láser, formando estas líneas una porción de la imagen a imprimir (en esta etapa electrostática, y por lo tanto invisible), según el correspondiente patrón de unos y ceros guardado en la memoria de la impresora. En la figura 2.81 aparecen esas cargas puntuales positivas formando letras, rodeadas de cargas negativas pre-existentes.

II. El tóner se adhiere a la imagen electrostática creada en la superficie del tambor, "revelándola":

Un rodillo denominado "revelador" (figura 2.82), oficia de "puerta giratoria" de la cavidad que contiene el tóner, para que éste pueda ser extraído de la misma, transportado por la superficie de ese rodillo.

La composición del tóner es una mezcla de partículas negras de resina plástica y partículas de hierro. El rodillo "revelador" tiene un núcleo magnético. Así mientras gira atrae hacia su superficie partículas de hierro del tóner de la cavidad, las cuales arrastran a las partículas plásticas, que quedan electronegativas al tocar la superficie de aluminio del rodillo, por estar ella cargada negativamente. Con el giro del tambor, las sucesivas líneas antes barridas por el haz láser se van acercando al rodillo "revelador", con partículas negativas de tóner libre en su superficie, y cercano a la superficie del tambor. A medida que dichas líneas van pasando frente a este rodillo, dichas partículas negativas de tóner saltan hacia la superficie del tambor, atraídas por los puntos positivos de ella, formándose así sobre esta superficie cilíndrica una imagen "revelada" (esto es, visible si se observara el tambor) con las partículas de tóner adheridas a la imagen electrostática, "latente", antes formada con los puntos que tocó el haz láser. Las cargas negativas de la superficie del tambor rechazan a las partículas de tóner.

A esta altura del giro del tambor, el sistema de arrastre del papel hace que éste pase por otro rodillo de goma conductora con carga positiva quedando electropositiva la cara del papel que no se escribe. Luego el papel pasa junto a la porción de la superficie del tambor donde se formó la imagen "revelada" citada, tomando contacto con ella y acompañando su giro. Así el tambor le transfiere al papel (electropositivo) la imagen latente que formó, pasándole la mayor parte de las partículas de tóner (negativas) que tiene adheridas electrostáticamente a su superficie. Después el papel debe tomar contacto con una varilla metálica, para que las cargas positivas pasen a masa, quedando neutra la superficie del papel que pasó por dicha varilla.

III. Fijación por calor del tóner al papel:

Posteriormente, el papel en su movimiento de arrastre es sometido a presión y calor (unos 150º C), entre dos rodillos, para fundir el tóner y así fijarlo, en su camino hacia la bandeja de salida. El rodillo o elemento que transfiere el calor al papel está recubierto por una capa de teflón.

IV. Borrado de la superficie del tambor de la imagen electrostática antes generada:

La superficie del tambor que ya transfirió el tóner pasa por debajo de un fleje paralelo próximo a ella, que elimina las partículas de tener que no fueron transferidas al papel; y luego -completando la vuelta- dicha superficie pasa otra vez por el rodillo de goma conductora de electricidad negativa citado en 1. Este rodillo, en una acción de borrado electrostático, elimina los puntos con carga positiva (generados antes por el láser) que sirvieron para adherir el tóner, quedando esa superficie homogéneamente negativa. De esta forma rechaza cualquier partícula de tóner (también negativo) que pudiera quedar adherida, y prepara la superficie para llevar a cabo el proceso detallado en el punto 1.

Otra tecnología de impresión no usa láser, sino que éste es reemplazado por una fila de diodos emisores de luz (LEDs). A fin de lograr en cada línea barrido una resolución como ser de 300 puntos por pulgada (dpi) existe una línea de LEDs consecutivos paralela al tambor, que apunta al mismo, a razón de 300 por pulgada Para cada línea generatriz del tambor que quede frente a estos diodos, aquellos diodos que deben iluminar puntos en dicha generatriz son encendidos por el microprocesador. De este modo se produce el mismo efecto que con un haz láser, siendo que los puntos que fueron brevemente iluminados por los LEDs son convertidos -por ser la superficie fotosensible- en puntos con carga positiva. Luego de iluminar puntos luminosos en una generatriz de la superficie del tambor, este girará a una nueva posición, y el conjunto de LEDs iluminarán puntos de la nueva generatriz que está frente a ellos, y así de seguido.

La tecnología de semiconductores (diodos) con cristal líquido (LCS) es semejante a la descripta con LEDs. Cada LCS presenta un cristal que puede ser transparente u opaco según el valor de una señal eléctrica que le llega al diodo. Esta señal es ordenada por el microprocesador, dejando así cada cristal pasar o no la luz proveniente de una lámpara halógena que ilumina todos los cristales. La luz que dejan pasar por sus cristales los diodos activados, incide en forma de puntos en la generatriz del tambor que está frente a ellos en ese momento.

Resta mencionar la tecnología de impresión por emisión de electrones, también llamada "deposición de iones", de gran velocidad de impresión por insumir pocos pasos. En este tipo de impresoras de página, las funciones del haz láser son realizadas por haces de electrones generados en un "cartucho de emisión de estado sólido", que opera con altas tensiones y frecuencias. No se usa ningún tipo de luz para formar la imagen electrostática. La superficie del tambor es de material dieléctrico (aislante), bajo del cual el cilindro es de aluminio anodizado. El tóner (en este caso con carga positiva) se adhiere sobre la superficie con dieléctrico del tambor, en los puntos cargados negativamente.

Otra diferencia en relación con el proceso láser descripto, es que en esta técnica el tóner adherido al papel se fija a él mediante un rodillo de gran presión, ahorrando energía eléctrica para derretirlo. También requiere menos mantenimiento que la tecnología láser.

Una impresora láser con resolución de 300 dpi presenta puntos con tamaño de 0,08 mm. Para trabajos frecuentes que mezclan textos y gráficos son convenientes las impresoras con 600 dpi. Existen impresoras láser con resolución entre 1.200 a 3.600 dpi, con tamaño de puntos de 0,01 a 0,005 mm que generan imágenes casi fotográficas, por lo que se denominan "formadoras de imagen".

Para aplicaciones de gran volumen de impresión, existen modelos que imprimen más de 20.000 líneas por minuto (lpm), superando a las veloces "impresoras de línea", típicas de la tercer generación de computadoras, amen de tener mejor calidad tipográfica.

Las impresoras láser para red, son compartidas por un grupo de computadoras que forman una red local. Algunas pueden imprimir hasta 32 páginas por minuto (ppm).

Respecto a la velocidad de impresión, si para una impresora láser se indica un cierto número de páginas por minuto, se refiere más bien a la velocidad máxima con que puede dar salida al papel La primer página si es compleja puede tardar varios minutos en imprimirse. La velocidad real debe medirse desde que se dio la orden de impresión de una página, hasta que ella aparece en la bandeja de salida. Depende del tamaño de la superficie a imprimir, de la complejidad del gráfico, y del software utilizado.

Cómo se Generan los Tonos de Grises en una Impresión

Según se describió, una impresora de un color sólo imprime puntos negros, sin ningún matiz, siendo la tinta o el tóner de ese color. Las personas pueden diferenciar unos 256 tonos de gris diferentes. Para simularlos se aprovecha el hecho de que nuestra vista tiende a combinar formaciones de puntos pequeños negros y blancos (que no estén demasiado cercanos) percibiendo un color gris resultante. Variando la relación de puntos negros sobre el fondo blanco del papel, se simulan matices de grises para nuestros ojos.

Esto es, la vista promedia el valor cromático de puntos muy cercanos, cuando el tamaño el conjunto es del orden del que puede distinguir la agudeza visual de un observador.

Esta técnica se denomina "dithering". Una zona de "superpuntos" grises para el ojo, regularmente espaciados, se verá como un cierto tono de gris.

El hecho de perder resolución en gráficos no es tan grave, pues dado que nuestros ojos discriminan tonalidades, un gráfico con 16 tonos de gris y 75 dpi se verá mejor que el mismo con 300 dpi pero sin grises. En cambio la resolución importa para textos.

La cantidad de tonos de gris disponibles constituye la "profundidad de imagen".

En las artes gráficas, la cantidad de puntos grises por pulgada se designa cantidad de "líneas por pulgada" (lpp). En el ejemplo anterior, dado que con dithering la vista ve puntos grises, la resolución real de 75 dpi implicaría 75 lpp.

Cómo se Forman los Colores en una Impresión

Al tratar los monitores color, se vio que cada pixel tenía un color resultante de combinar los colores básicos de tres puntos luminosos de fósforo: uno rojo, otro verde y el tercero azul. En la impresión de colores sobre papel, y en general, el color que vemos en los objetos iluminados, sin luz propia, se tiene físicamente una situación distinta. En este caso, sobre un objeto o superficie incide luz blanca (solar o artificial, que es una mezcla de distintos colores, que podemos ver cuando se forma un "arco iris"), y el color que vemos es la luz que resulta luego de haber sido absorbido, restado, (por la estructura química de la superficie) el color complementario a dicho color. Por ejemplo, un auto rojo tiene ese color, por que de todos los colores de la luz blanca que incide sobre él, su pintura absorbe el color complementario del rojo, que es el cian (color celeste/esmeralda). Entonces, la luz reflejada que llega a nuestros ojos carece de cian, y la vemos "roja".

Los pares de colores complementarios más usados son: rojo-cian, azul-amarillo y verde-magenta. En las impresoras y en las artes gráficas el color se genera de esta forma. Se usan como colores básicos para formar cualquier otro color el cian, el amarillo y el magenta (complementarios del rojo, azul y verde). Estos mezclados puros deberían dar negro, pero resulta un color café (por no ser puros) por lo que se agrega un negro "K", para lograr este color.

Los cuatro colores (CYMK) se usan para absorber colores complementarios a los que se desea visualizar. Así, cuando mezclamos pintura amarilla con cian (en la práctica usamos azul impuro) se obtiene verde. Ello se debe a que la luz blanca que incide sobre la mezcla se le sustrae la componente azul, complementaria del mismo, y la componente roja, complementaria del cian. Por ser absorbidos el azul y el rojo, sólo se refleja la componente verde, color que vemos al mezclar amarillo y cian (azul impuro).

Lo anterior ejemplifica la denominación mezclas "sustractivas", para obtener colores. El triángulo de la figura 2.85 sistematiza lo dicho para síntesis sustractivas, siendo que mezclando colores de vértices resulta el color indicado entre ellos. Así, cian y amarillo dan verde, etc. Asimismo, el color de un vértice es complementario con el del lado del triángulo opuesto al mismo, como puede verificarse.

Conforme a lo anterior, una impresora color debe tener cuatro tintas, identificables como CYMK.

Cuando tiene que generar un color que no sea alguno de estos, combina los mismos en forma adecuada. Dado que sólo imprime puntos, mediante un método semejante al visto para producir grisados genera "superpuntos" del color deseado, que contienen formaciones de puntos elementales con colores básicos del grupo CYMK. Como la vista a la distancia tiende a fundir los colores de estos puntos en un solo color, un superpunto puede verse de un cierto color. Un conjunto de superpuntos regularmente espaciados se ven como una zona de un color determinado. Al igual que en la generación de grisados, la formación de superpuntos se hace a costa de la resolución

No es fácil predecir cómo se verá el color en una página una vez que se imprima, especialmente si se toma como base la imagen a imprimir que se ve en un monitor, dado que éste en general muestra una gama de colores más amplia que la producida por una impresora, y los colores son diferentes en saturación y brillo. Existen métodos sofisticados, que usan calorímetros para aproximar los colores que se ven en ambos.

Funcionamiento de las Impresoras de Chorro de tinta y Láser Color

En las impresoras color de chorro de tinta, para expulsar gotas de tinta por los orificios del cabezal descartable, se emplean las tecnologías por calor y bombeo piezo-eléctrico, descriptas. El cabezal provee tintas con los colores CYMK, y resultan más complejos sus movimientos.

Estas impresoras son lentas, y los colores pueden decolorarse con el tiempo. Por su relativo bajo costo son adecuadas para impresiones semiprofesionales. Brindan una aceptable calidad de color, lo cual no es factible con las impresoras con matriz de agujas que usan cinta de varios colores.

El principio de funcionamiento visto para impresión monocroma también se conserva en las impresoras láser color. Los cuatro colores (CYMK) de tóner están contenidos en el cartucho. Un procedimiento de impresión requiere una secuencia de cuatro vueltas del tambor (o correa de transferencia) para imprimir una página, a razón de una por color. En cada vuelta, el haz láser (o un sistema de efectos equivalentes) "dibuja" los puntos del cilindro que deben atraer las partículas de tóner con uno de esos cuatro colores. El tóner de otro color adherido en vueltas anteriores se mantiene en la superficie del cilindro. En la cuarta vuelta también tiene lugar el proceso de fijación de los colores de tóner al papel.

Resulta así una velocidad de impresión cuatro veces mas lenta que una láser monocromática, amen de que las impresiones en color son aún bastantes más costosas en equipo e insumos, y más sensibles a la humedad. Se obtienen imágenes brillantes y duraderas. No requieren papeles especiales.

Cómo Opera una Impresora Color por Transferencia Térmica

En las impresoras térmicas el cabezal es fijo, y ocupa el ancho del papel a imprimir (figura 2.86).

Al igual que las de matriz de agujas, los puntos que entintan el papel son producidos por elementos puntuales (una sola fila), pero no actúan por impacto, sino por calor, derritiendo puntos de una cera sólida que recubre una "supercinta" multicolor descartable. Ella cubre todo el ancho del papel, y se mueve junto con éste. Los colores CYMK sobre la "supercinta" forman franjas como las dibujadas. Entonces, suponiendo que por debajo del cabezal pase la franja amarilla, de todas la fila de resistores de semiconductores sólo aquellos que deben imprimir un punto de ese color serán calentados por un impulso eléctrico producido por el microprocesador que controla la impresión. Esto lo hace de acuerdo a los unos y ceros que representan la imagen a imprimir almacenados en el buffer de la impresora. Un rodillo de impresión aprieta el papel contra la "supercinta" calentada por las agujas del cabezal, de modo que puntos de cera derretida pasen al papel. Luego la cinta avanza una franja, hacia la cian, y el papel retrocede, para ponerse nuevamente con la línea antes impresa (con puntos amarillos) sobre los resistores del cabezal.

Ahora otra vez se repite el proceso anterior, para imprimir aquellos puntos que deben aportar color cyan. Del mismo modo se imprimen los puntos correspondientes a las dos franjas restantes: magenta y negro, completándose así el proceso de impresión de una línea de puntos en color.

La cantidad de resistores por pulgada que presenta la línea de agujas del cabezal, determina la resolución de la impresora. Si ésta es sólo de 300 dpi permite imprimir buenas imágenes pictóricas, pero los textos no son de calidad.

Otra impresora activada por calor es la de difusión de tinta, en la cual el colorante de la supercinta se difunde sobre el papel, produciendo colores más densos a mayor temperatura. Así es posible generar 256 colores en los puntos impresos.

Las impresoras descriptas tienen aspectos comunes con las conocidas impresoras térmicas. Estas usan papel termosensible, que se oscurece en puntos con el calor al pasar por el cabezal fijo de puntos calentados.

Velocidad

La velocidad de una impresora se suele medir con dos parámetros:

ppm: páginas por minuto que es capaz de imprimir;
cps: caracteres (letras) por segundo que es capaz de imprimir.

Actualmente se usa casi exclusivamente el valor de ppm, mientras que el de cps se reserva para las pocas impresoras matriciales que aún se fabrican. De cualquier modo, los fabricantes siempre calculan ambos parámetros de forma totalmente engañosa; por ejemplo, cuando se dice que una impresora de tinta llega a 7 páginas por minuto no se nos advierte de que son páginas con como mucho un 5% de superficie impresa, en la calidad más baja, sin gráficos y descontando el tiempo de cálculo del ordenador.

Y aún así resulta prácticamente imposible conseguir dicha cifra; en realidad, rara vez se consiguen más de 3 ppm de texto con una impresora de tinta, si bien con una láser es más fácil acercarse a las cifras teóricas que indica el fabricante.

Resolución

Probablemente sea el parámetro que mejor define a una impresora. La resolución es la mejor o peor calidad de imagen que se puede obtener con la impresora, medida en número de puntos individuales que es capaz de dibujar una impresora.

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Se habla generalmente de ppp, puntos por pulgada (cuadrada) que imprime una impresora. Así, cuando hablamos de una impresora con resolución de "600×300 ppp" nos estamos refiriendo a que en cada línea horizontal de una pulgada de largo (2,54 cm) puede situar 600 puntos individuales, mientras que en vertical llega hasta los 300 puntos. Si sólo aparece una cifra ("600 ppp", por ejemplo) suele significar que la resolución horizontal es igual que la vertical.

De cualquier modo, no todo es "tirar puntos" sobre el papel. Dos impresoras de la misma resolución teórica pueden dar resultados muy dispares, ya que también influye el tamaño de esos puntos y la precisión a la hora de colocarlos sobre el papel. De nada sirve colocar 360.000 puntos en una pulgada cuadrada si están puestos unos sobre otros emborronando la imagen.

El Buffer de Memoria

Es una pequeña cantidad de memoria que tienen todas las impresoras modernas para almacenar parte de la información que les va proporcionando el ordenador.

De esta forma el ordenador, sensiblemente más rápido que la impresora, no tiene que estar esperándola continuamente y puede pasar antes a otras tareas mientras termina la impresora su trabajo. Evidentemente, cuanto mayor sea el buffer más rápido y cómodo será el proceso de impresión, por lo que algunas impresoras llegan a tener hasta 256 Kb de buffer (en impresoras muy profesionales, incluso varios MB).

La Interfaz o Conector

Las impresoras se conectan al PC casi exclusivamente mediante el puerto paralelo, que en muchos sistemas operativos se denomina LPT1 (LPT2 en el caso del segundo puerto paralelo, si existiera más de uno). Como el puerto paralelo original no era demasiado rápido, en la actualidad se utilizan puertos más avanzados como el ECP o el EPP, que son más rápidos y añaden bidireccionalidad a la comunicación (es decir, que la impresora puede "hablarle" al PC, lo que antiguamente era imposible) al tiempo que mantienen la compatibilidad con el antiguo estándar. El método de trabajo del puerto paralelo (estándar, ECP, EPP…) se suele seleccionar en la BIOS del ordenador.

Físicamente, el conector para puerto paralelo presenta este aspecto en el extremo del cable que se conecta al ordenador, con 25 pines en 2 hileras, mientras que en el extremo que se conecta a la impresora suele tener 36 pines planos y unas abrazaderas.

El cable para conectar ambos dispositivos se suele denominar cable paralelo Centronics; para bidireccionalidad se debe usar cables específicos, más avanzados y de mayor calidad.

Otras formas menos comunes de conectar una impresora es mediante el puerto serie (el que utilizan los módems externos y muchos ratones; resulta bastante lento), mediante un conector USB (rápido y sencillo, aunque con pocas ventajas frente al puerto paralelo), mediante un dispositivo de infrarrojos (muy útil en el caso de portátiles) o directamente conectados a una red (y no a un ordenador conectado a la misma) en el caso de grandes impresoras para grupos.

Plotters

Se trata de unos aparatos destinados a la impresión de planos para proyectos de arquitectura o ingeniería, por lo que trabajan con enormes formatos, DIN-A1 (59,4×84 cm) o superiores.

Antiguamente consistían en una serie de plumillas móviles de diferentes grosores y colores que se movían por la hoja reproduciendo el plano en cuestión, lo que era bastante incómodo por el mantenimiento de las plumillas y podía ser impreciso al dibujar elementos tales como grandes círculos. En la actualidad casi todos tienen mecanismos de inyección de tinta, facilitando mucho el mantenimiento, que se reduce a cambiar los cartuchos; son auténticas impresoras de tinta, sólo que el papel es mucho más ancho y suele venir en rollos de decenas de metros.

Impresoras para Fotos

Constituyen una categoría de reciente aparición; usan métodos avanzados como la sublimación o las ceras o tintas sólidas, que garantizan una pureza de color excepcional, si bien con un coste relativamente elevado en cuanto a consumibles y una velocidad baja.

La calidad de estas impresoras suele ser tal, que muchas veces el resultado es indistinguible de una copia fotográfica tradicional, incluso usando resoluciones relativamente bajas como 200 ppp. Sin embargo, son más bien caras y los formatos de impresión no suelen exceder el clásico 10×15 cm, ya que cuando lo hacen los precios suben vertiginosamente y nos encontramos ante impresoras más apropiadas para pruebas de imprenta y autoedición.

Impresoras de gran formato

Resulta un calificativo tan bueno como cualquier otro para definir a las impresoras, casi exclusivamente de tinta, que imprimen en formatos hasta el A2 (42×59,4 cm). Son impresoras que aúnan las ventajas de las impresoras de tinta en cuanto a velocidad, color y resolución aceptables junto a un precio bastante ajustado, menos de 150.000 pts, lo que es una pequeña fracción del precio de un plotter.

Se utilizan para realizar carteles o pósters, pequeños planos o pruebas de planos grandes, así como cualquier tarea para la que sea apropiada una impresora de tinta de menor formato: cartas, informes, gráficos… Hasta hace poco sólo existían un par de modelos, ahora las hay de Epson, Canon, HP…

Impresoras para grupos

Son impresoras de gran capacidad, preparadas para funcionar en una red incluso sin depender de un ordenador de la misma. Suelen ser impresoras láser, en ocasiones con soporte para color, con bandejas para 500 hojas o más, velocidades de más de 12 ppm (reales!!) y memoria por encima de 6 MB. Últimamente se tiende a que tengan funciones de fotocopiadora o capacidad para realizar pequeñas tiradas sin necesidad de emplear una fotocopiadora, e incluso clasifican y encuadernan.

Monitores

La mejor forma de adquirir la información es a través de la vista, lo que hace que el monitor sea uno de los periféricos de salida más usual.

Qué es un Píxel

Es la mínima unidad representable en un monitor. Cada píxel en la pantalla se pinta, o mejor dicho se enciende, con un determinado color para formar la imagen. De esta forma, cuanto más cantidad de píxeles puedan ser representados en una pantalla, mayor resolución habrá. Es decir, cada uno de los puntos será más pequeño y habrá más al mismo tiempo en la pantalla para conformar la imagen. Cada píxel se representa en la memoria de video con un número. Dicho número es la representación numérica de un color especifico, que puede ser de 8, 16 o más bits. Cuanto más grande sea la cantidad de bits necesarios para representar un píxel, más variedad de colores podrán unirse en la misma imagen. De esta manera se puede determinar la cantidad de memoria de video necesaria para una cierta definición y con una cierta cantidad de colores.

Tipos de Monitores

Monitores color: Las pantallas de estos monitores están formadas internamente por tres capas de material de fósforo, una por cada color básico (rojo, verde y azul). También consta de tres cañones de electrones, e, igual que las capas de fósforo, hay uno por cada color.

Para formar un color en pantalla que no sea ninguno de los colores básicos, se combinan las intensidades de los haces de electrones de los tres colores básicos.

Monitores monocromáticos: Muestra por pantalla un solo color: negro sobre blanco o ámbar, o verde sobre negro. Uno de estos monitores con una resolución equivalente a la de un monitor color, si es de buena calidad, generalmente es más nítido y más legible.

Monitores de Cristal Líquido

Funcionamiento:

Los cristales líquidos son sustancias transparentes con cualidades propias de líquidos y de sólidos. Al igual que los sólidos, una luz que atraviesa un cristal líquido sigue el alineamiento de las moléculas, pero al igual que los líquidos, aplicando una carga eléctrica a estos cristales, se produce un cambio en la alineación de las moléculas, y por tanto en el modo en que la luz pasa a través de ellas. Una pantalla LCD está formada por dos filtros polarizantes con filas de cristales líquidos alineados perpendicularmente entre sí, de modo que al aplicar o dejar de aplicar una corriente eléctrica a los filtros, se consigue que la luz pase o no pase a través de ellos, según el segundo filtro bloquee o no el paso de la luz que ha atravesado el primero.

El color se consigue añadiendo 3 filtros adicionales de color (uno rojo, uno verde, uno azul). Sin embargo, para la reproducción de varias tonalidades de color, se deben aplicar diferentes niveles de brillo intermedios entre luz y no-luz, lo cual se consigue con variaciones en el voltaje que se aplica a los filtros. En esto último, hay un parecido con los monitores CRT, que más adelante veremos.

Características

Resolución: La resolución máxima de una pantalla LCD viene dada por el número de celdas de cristal líquido.

Tamaño: A diferencia de los monitores CRT, se debe tener en cuenta que la medida diagonal de una pantalla LCD equivale al área de visión. Es decir, el tamaño diagonal de la pantalla LCD equivale a un monitor CRT de tamaño superior.

Monitores con Tubos de Rayos Catódicos.

Las señales digitales del entorno son recibidas por el adaptador de VGA, que a veces esta incluido en el mother de la PC. El adaptador lleva las señales a través de un circuito llamado convertidor analógico digital (DAC). Generalmente, el circuito de DAC está contenido dentro de un chip especial que realmente contiene tres DAC, uno para cada uno de los colores básicos utilizados en la visualización: rojo, azul y verde. Los circuitos DAC comparan los valores digitales enviados por la PC en una tabla que contiene los niveles de voltaje coincidentes con los tres colores básicos necesarios para crear el color de un único pixel. El adaptador envía señales a los tres cañones de electrones localizados detrás del tubo de rayos catódicos del monitor (CRT). Cada cañón de electrones expulsa una corriente de electrones, una cantidad por cada uno de los tres colores básicos. Como ya mencionamos, la intensidad de cada corriente es controlada por las señales del adaptador.

El adaptador también envía señales a un mecanismo en el cuello del CRT que enfoca y dirige los rayos de electrones. Parte del mecanismo es un componente, formado por material magnético y bobinas, que abraza el cuello del tubo de rayos catódicos, que sirve para mandar la desviación de los haces de electrones, llamado yugo de desvío magnético. Las señales enviadas al yugo de ayuda determinan la resolución del monitor (la cantidad de píxeles horizontal y verticalmente) y la frecuencia de refresco del monitor, que es la frecuencia con que la imagen de la pantalla será redibujada.

La imagen esta formada por una multitud de puntos de pantalla, uno o varios puntos de pantalla forman un punto de imagen (píxel), una imagen se constituye en la pantalla del monitor por la activación selectiva de una multitud de puntos de imagen.

Los rayos pasan a través de los agujeros en una placa de metal llamada máscara de sombra o mascara perforada. El propósito de la máscara es mantener los rayos de electrones alineados con sus blancos en el interior de la pantalla de CRT. El punto de CRT es la medición de como cierran los agujeros unos a otros; cuanto más cerca estén los agujeros, más pequeño es el punto. Los agujeros de la mencionada máscara miden menos de 0,4 milímetros de diámetro.

El electrón golpea el revestimiento de fósforo dentro de la pantalla. (El fósforo es un material que se ilumina cuando es golpeado por electrones). Son utilizados tres materiales de fósforo diferentes, uno para cada color básico. El fósforo se ilumina más cuanto mayor sea el número de electrones emitido. Si cada punto verde, rojo o azul es golpeado por haces de electrones igualmente intensos, el resultado es un punto de luz blanca. Para lograr diferentes colores, la intensidad de cada uno de los haces es variada. Después de que cada haz deje un punto de fósforo, este continúa iluminado brevemente, a causa de una condición llamada persistencia. Para que una imagen permanezca estable, el fósforo debe de ser reactivado repitiendo la localización de los haces de electrones. Después de que los haces hagan un barrido horizontal de la pantalla, las corrientes de electrones son apagadas cuando el cañón de electrones enfoca las trayectorias de los haces en el borde inferior izquierdo de la pantalla en un punto exactamente debajo de la línea de barrido anterior, este proceso es llamado refresco de pantalla. Los barridos a través de la superficie de la pantalla se realizan desde la esquina superior izquierda de la pantalla a la esquina inferior derecha. Un barrido completo de la pantalla es llamado campo. La pantalla es normalmente redibujada, o refrescada, cerca de unas 60 veces por segundo, haciéndolo imperceptible para el ojo humano.

El Refresco de Pantalla

El refresco es el número de veces que se dibuja la pantalla por segundo. Evidentemente, cuanto mayor sea la cantidad de veces que se refresque, menos se nos cansará la vista y trabajaremos más cómodos y con menos problemas visuales. La velocidad de refresco se mide en hertzios (Hz. 1/segundo), así que 70 Hz significa que la pantalla se dibuja cada 1/70 de segundo, o 70 veces por segundo. Para trabajar cómodamente necesitaremos esos 70 Hz. Para trabajar ergonómicamente, o sea, con el mínimo de fatiga visual, 80 Hz o más. El mínimo son 60 Hz; por debajo de esta cifra los ojos sufren demasiado, y unos minutos bastan para empezar a sentir escozor o incluso un pequeño dolor de cabeza. Antiguamente se usaba una técnica denominada entrelazado, que consiste en que la pantalla se dibuja en dos pasadas, primero las líneas impares y luego las pares, por lo que 70 Hz. entrelazados equivale a poco más de 35 sin entrelazar, lo que cansa la vista increíblemente.

La frecuencia máxima de refresco del monitor se ve limitada por la resolución del monitor. Esta última decide el número de líneas o filas de la máscara de la pantalla y el resultado que se obtiene del número de filas de un monitor y de su frecuencia de exploración vertical (o barrido, o refresco) es la frecuencia de exploración horizontal; esto es el número de veces por segundo que el haz de electrones debe desplazarse de izquierda a derecha de la pantalla. Por consiguiente, un monitor con una resolución de 480 líneas y una frecuencia de exploración vertical de 70Hz presenta una frecuencia de exploración horizontal de 480 x 70, o 33,6 kHz. En este caso, el haz de electrones debe explorar 33600 líneas por segundo.

Quien proporciona estos refrescos es la tarjeta gráfica, pero quien debe presentarlos es el monitor. Si ponemos un refresco de pantalla que el monitor no soporta podríamos dañarlo, por lo que debemos conocer sus capacidades a fondo. También hay que tener claro que la tarjeta de video debe ser capaz de proporcionar una cierta cantidad de refrescos por segundo, ya que de no ser así, de nada nos servirá que el monitor los soporte.

Resolución

Se denomina resolución de pantalla a la cantidad de píxeles que se pueden ubicar en un determinado modo de pantalla. Estos píxeles están a su vez distribuidos entre el total de horizontales y el de verticales. Todos los monitores pueden trabajar con múltiples modos, pero dependiendo del tamaño del monitor, unos nos serán más útiles que otros. Un monitor cuya resolución máxima sea de 1024×768 píxeles puede representar hasta 768 líneas horizontales de 1024 píxeles cada una, probablemente además de otras resoluciones inferiores, como 640×480 u 800×600. Cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen en pantalla, y mayor será la calidad (y por consiguiente el precio) del monitor. La resolución debe ser apropiada además al tamaño del monitor; es normal que un monitor de 14" ó 15" no ofrezca 1280×1024 píxeles, mientras que es el mínimo exigible a uno de 17" o superior. Hay que decir que aunque se disponga de un monitor que trabaje a una resolución de 1024×768 píxeles, si la tarjeta gráfica instalada es VGA (640×480) la resolución de nuestro sistema será esta última.

Tamaño

El tamaño de los monitores CRT se mide en pulgadas, al igual que los televisores. Hay que tener en cuenta que lo que se mide es la longitud de la diagonal, y que además estamos hablando de tamaño de tubo, ya que el tamaño aprovechable siempre es menor.

Radiación

El monitor es un dispositivo que pone en riesgo la visión del usuario. Los monitores producen radiación electromagnética no ionizante (EMR). Hay un ancho de banda de frecuencia que oscila entre la baja frecuencia extrema (ELF) y la muy baja frecuencia, que ha producido un debate a escala mundial de los altos tiempos de exposición a dichas emisiones por parte de los usuarios. Los monitores que ostentan las siglas MPRII cumplen con las normas de radiación toleradas fuera de los ámbitos de discusión.

Foco y Convergencia

De ellos depende la fatiga visual y la calidad del texto y de las imágenes. El foco se refiere especialmente a la definición que hay entre lo claro y lo oscuro. La convergencia es lo mismo que el foco, pero se refiere a la definición de los colores del tubo. La convergencia deberá ser ajustada cuando los haces de electrones disparados por los cañones no estén alineados correctamente.

El modo Entrelazado

Cualquier monitor VGA a color del modelo estándar puede operar con la resolución más baja (480 líneas) de un adaptador VGA a una frecuencia de refresco de pantalla de 70 Hz. Sin embargo, tal operación resulta del todo imposible con una mayor resolución. Por este motivo, la mayoría de las tarjetas VGA utilizan frecuencias de exploración vertical más bajas con resoluciones más elevadas, con lo cuál el monitor dispone de más tiempo para construir dichas líneas de más. El inconveniente de este método es que a menudo provoca un notable parpadeo, sobre todo en aquellas imágenes con grandes zonas de brillo intenso. El modo Interlaced (entrelazado) es un método para que el adaptador de gráficos reduzca dicho parpadeo hasta el punto de conseguir una calidad de imagen mínimamente aceptable. En este modo, en lugar de transmitir todos los pixeles en serie, el controlador de video se saltea las líneas pares de la pantalla. De esta forma, el monitor solo tiene que explorar la mitad de los pixeles de la pantalla en cada pasada vertical. La recomposición de pantalla siguiente se limitará por consiguiente a la otra mitad de los pixeles de la pantalla. Por así decirlo, el controlado de video alterna la transmisión de dos imágenes al monitor, y cada una de estas imágenes contiene tan sólo la mitad de la información de pantalla. El monitor puede operar fácilmente con las medias pantallas, incluso a 70 Hz. porque tan sólo se exploran la mitad de líneas cada vez, y esto es así también cuándo toda la pantalla dispone de más líneas.

Tamaño de Punto (dot pitch)

Es un parámetro que mide la nitidez de la imagen, midiendo la distancia entre dos puntos del mismo color; resulta fundamental a grandes resoluciones. En ocasiones es diferente en vertical que en horizontal, o se trata de un valor medio, dependiendo de la disposición particular de los puntos de color en la pantalla, así como del tipo de rejilla empleada para dirigir los haces de electrones.

Lo mínimo exigible en este momento es que sea de 0,28 mm, no debiéndose admitir nada superior como no sea en monitores de gran formato para presentaciones, donde la resolución no es tan importante como el tamaño de la imagen.

Para CAD o en general usos a alta resolución debe ser menor de 0,28 mm, idealmente de 0,25 mm (o menos). De todas formas, el mero hecho de ser inferior a 0,28 mm ya indica una gran preocupación del fabricante por la calidad del monitor. Como ejemplo cabe destacar los monitores Sony, los afamados Triniton, que pasan por ser lo mejor del mercado (y probablemente lo sean, con perdón de Nokia y Eizo) y tienen todos un dot pitch máximo de 0,25 mm.

Multimedia

Algunos monitores llevan acoplados altavoces, e incluso micrófono y/o cámaras de vídeo. Esto resulta interesante cuando se trata de un monitor de 15" ó 17" cuyo uso vaya a ser doméstico, para juegos o videoconferencia.

Sin embargo, no nos engañemos: un monitor es para ver, no para oír. Ni la calidad de sonido de dichos altavoces es la mejor posible, ni su disposición la más adecuada, ni es mayor la calidad de un monitor con dichos aditamentos. Si lo que quiere (y debería quererlo) es un buen monitor, primero mire la calidad de imagen y luego estos extras; tenga en cuenta que unos altavoces de calidad media y potencia apabullante no valen más de 10.000 pts, y podrá colocarlos donde quiera.

Autor:

Héctor Venti

Estudiante de Ing. Informática, Universidad Abierta Interamericana; (UAI) Buenos Aires, Argentina.

Partes: 1, 2

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