Mis à jour le 03/05/2013
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L'imprimante et le scanner

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Finissons cette première partie avec des éléments tout à fait optionnels mais ô combien pratiques : les imprimantes et les scanners. Nous ne détaillerons pas l’ensemble des types d’imprimantes existants mais simplement ceux destinés aux particuliers. Nous verrons les principes généraux de fonctionnement, avant de nous pencher sur les caractéristiques importantes.

Idem pour les scanners, nous resterons dans des gammes de prix abordables et des usages classiques. Nous aborderons pour terminer les imprimantes multifonctions.

L’imprimante

Jet d'encre ou laser ?

Il existe deux principaux types d’imprimante à destination des particuliers que nous sommes : les imprimantes jet d’encre et les imprimantes laser. Commençons par voir les différences entre ces deux catégories.

Principes de fonctionnement d’une imprimante jet d’encre

Le principe de fonctionnement d’une imprimante jet d’encre est très simple, « tout est dans le nom » : de l’encre est projeté sur la feuille sous forme de petites gouttelettes d’encre. Si l’idée paraît simple, l’application l’est beaucoup moins quand on connaît la taille des gouttelettes, dont le volume est de l’ordre de quelques picolitres ($10^{-12} {L}$) !

Cartouches d'encre
Cartouches d'encre

Une tête d’impression est équipée de très nombreuses buses, chacune capables de projeter une goutte d’encre. Afin de garantir un rendu d’impression précis et constant, il est très important que le volume de ces gouttes soit lui aussi constant. Pour cela, la technique la plus répandue est l’utilisation d’un quartz piézo-électrique, dont la particularité est de pouvoir se déformer lorsqu’il est soumis à une impulsion électrique. En se déformant, il éjecte la goutte de la buse vers le papier. En fait, c’est comme une bouteille de ketchup, mais la pression de la main sur le flacon est remplacée par une impulsion électrique sur un quartz. :p

Principes de fonctionnement d’une imprimante laser

Imprimantes laser et jet d'encre n'ont absolument rien à voir. Tout d'abord, il n'est plus question de cartouches d'encre liquide mais de toner, également appelé « encre en poudre ». Par abus de langage, on appelle « toner » le consommable des imprimantes laser, même s'il s'agit en réalité de la poudre qui y est contenue.

Toner d'imprimante laser
Toner d'imprimante laser

L'imprimante est également constituée d'un laser (d'où son nom) et d'un tambour, qui sera utilisé pour déposer le toner sur le papier.

Afin de fixer le toner sur le papier, l'imprimante va utiliser le principe des charges électro-statiques, que nous avons déjà croisées dans ce tutoriel. Une charge peut être négative ou positive, deux charges identiques se repoussent, deux charges opposées s'attirent (comme un magnet sur une porte de frigo). Tout d'abord, le papier est chargé positivement, alors que le tambour est chargé négativement.

À l'aide d'un jeu de miroirs, le laser va charger le tambour positivement en certains endroits précis, correspondant aux points à imprimer. À cet instant, le tambour est alors chargé positivement en ces endroits et négativement partout ailleurs.

Schéma simplifié de fonctionnement d'une imprimante laser
Schéma simplifié de fonctionnement d'une imprimante laser

Le laser « écrit » en charges positives sur le tambour qui, lui, est chargé négativement.
En rouge les éléments chargés négativement, en vert les éléments chargés positivement.

Le toner, chargé négativement, est alors présenté au tambour. Le tambour attire donc la poudre aux seuls endroits chargés positivement. En faisant rouler le tambour sur la feuille de papier, le toner y est déposé. Mieux, le papier étant chargé positivement, il attire à lui le toner. Le tour est joué, la feuille est imprimée !

Pour terminer, le papier est chauffé afin de faire fondre le toner, ce qui a pour effet de le fixer durablement sur le papier. Voilà pourquoi une feuille est chaude lorsqu'elle sort d'une imprimante laser ! Ce n'est pas le laser qui l'a chauffée, comme on aurait tendance à croire. ;)

Le principe est le même pour les imprimantes laser noir & blanc et couleur. Dans ce dernier cas, les toners cyan, magenta et jaune peuvent être appliqués en une seule passe (on parle d'imprimantes « tandem ») ou en quatre passes (imprimantes « carrousel »).

Des différences plus ou moins apparentes

Un fait saute aux yeux : une imprimante laser est plus chère qu'une jet d'encre, surtout s'il s'agit d'une imprimante laser couleur. Mais attention, on ne parle ici que du prix d'achat ! À y regarder de plus près, on remarque que les imprimantes laser peuvent être rentabilisées relativement vite en raison du prix des « consommables », c'est-à-dire des cartouches et toners. Les constructeurs utilisent en effet une petite arnaque bien connue : ils baissent le prix des imprimantes pour inciter à l'achat et font la plus grosse partie de leur marge sur les consommables. À ce petit jeu-là, les imprimantes laser ont un avantage certain car quand un lot de cartouches permet d'imprimer quelques centaines de pages tout au plus, un toner sera toujours d’aplomb au bout de quelques milliers d’impressions. :waw: En moyenne, l’impression d’une page revient trois fois moins chers avec une imprimante laser. La différence se fait sentir sur le long terme !

En parlant de long terme, il faut également garder à l’esprit que les têtes d’impression d’une imprimante jet d’encre ont tendance à s’encrasser. Cela est d’autant plus vrai si l’imprimante n’est pas utilisée pendant quelques mois : il reste toujours un petit peu d'encre qui risque de sécher dans les buses d'impressions. Ce problème n’existe pas (ou peu) avec les imprimantes lasers, ce qui leur confère une durée de vie généralement plus grande.

Cela dit les imprimantes jet d’encre n’ont pas que des vices cachés et offrent un bien meilleur rendu pour l’impression de photos. Les imprimantes laser sont plutôt limitées à ce niveau là et sont ainsi plus adaptées à l’impression de textes bruts. Tout dépend donc de votre consommation. Imprimez-vous plutôt des photos ou des textes ?

Enfin, les imprimantes laser surclassent largement les imprimantes jet d’encre en terme de vitesse d’impression. Cela étant, toutes les imprimantes d'une gamme ne sont pas forcément sur un pied d'égalité concernant la vitesse. Cette dernière est mesurée en ppm (à ne pas confondre avec le ppp de la résolution !).

Caractéristiques importantes d'une imprimante

Un certain nombre de caractéristiques importantes sont communes à toutes les imprimantes, laser ou jet d’encre. Ce qui suit va donc vous intéresser quel que soit votre choix.

Format de papier

Commençons par ce qu'il y a de plus « macro » : le format du papier que peut gérer l'imprimante. Le format le plus courant est le format A4, soit 21 sur 29,7 centimètres. C’est le format le plus répandu dans le Monde, à l’exception notable de l’Amérique du Nord (et donc du Québec) où le format de prédilection est le « US Letter » (8,5 sur 11 pouces). Dans les faits, les imprimantes sont compatibles d’un continent à l’autre. Vous n’aurez qu’à remplir le bac de papier avec le format qu’il vous plaira. ;)

Le format A3 (29,7 sur 42 centimètre) est le second format le plus répandu. Il est le « double » du format A4. Certaines imprimantes sont présentées comme « A3+ », ce qui leur permet d’imprimer en un format légèrement supérieur au format A3 standard.

Au-delà du format A3, on utilise plutôt des tables traçantes :

Table traçante
Table traçante

Mais ces tables sont surtout utilisées en milieu professionnel, nous n'en parlerons donc pas plus que ça.

Résolution

La notion de résolution que nous avons croisée dans plusieurs chapitres est à nouveau de la partie ! Pour l’écran, elle caractérisait une densité de pixels présents à l’écran. En terme d’impression il n’y a pas lieu de parler de pixel mais l’idée est la même : la résolution représente ici le nombre de points par unité de longueur. Elle est exprimée en ppp (ou dpi en anglais). Bien sûr, plus la résolution est grande, meilleure sera la qualité de l'impression. Cela est particulièrement important pour l'impression de photos.

Aujourd’hui, les meilleures imprimantes « grand public » atteignent une résolution de 9600 ppp. Notons que les résolutions des imprimantes laser noir & blanc sont souvent moins élevées (2400 ppp par exemple), ce qui n’est pas étonnant dans la mesure où elles ne sont pas destinées à faire de la photo.

Connectique

Une imprimante se branche généralement via un port USB. Les quantités de données n'étant pas énormes, il n’est pas important de regarder la norme USB (2 ou 3) utilisée. Mais de nos jours, de plus en plus d’imprimantes sont accessibles sans fil, en Bluetooth, en Wi-Fi ou même en Ethernet.

Il peut en effet être intéressant, même au sein d'un petit réseau domestique de quelques ordinateurs, de s'équiper d'une imprimante « réseau », branchée cette fois à votre routeur en Wi-Fi ou via un câble Ethernet. Ainsi, tous les ordinateurs de la maison pourront imprimer à n'importe quel moment. Cela dit, certaines NetBoxes permettent d'obtenir le même résultat en branchant l'imprimante en USB. Il n'est alors pas nécessaire que l'imprimante soit une imprimante « réseau ».

Les petits plus

Reste des caractéristiques de moindre importance, mais que l'on qualifiera de « petits plus », telle que la capacité d'imprimer en recto-verso de façon automatique. Évidemment, dans l'absolu, il est possible d'imprimer en recto-verso quelle que soit l'imprimante. Il suffit d'imprimer le recto, de retourner la feuille « à la main » et de lancer l'impression du verso. Cela dit, il est bien plus confortable de laisser faire cette petite manipulation automatiquement par l'imprimante. ^^

La présence d'un bac interne (tiroir) pouvant accueillir beaucoup de feuilles peut s'avérer pratique à l'usage. Les imprimantes compactes ne peuvent souvent recevoir que quelques dizaines de feuilles en attente d'impression.

Si vous souhaitez imprimer régulièrement vos photos numériques, vous pouvez choisir une imprimante dotée de lecteur de cartes mémoires ou bien équipée de la norme « PictBridge », permettant d'imprimer une photo directement en branchant votre APN.

Plus spécialisées, certaines imprimantes peuvent imprimer directement sur un support optique (CD, DVD ou Blu-ray spécialement prévus à cet effet). Il suffit de positionner le disque dans l'emplacement dédié sur l'imprimante :

Imprimante pour supports optiques
Imprimante pour supports optiques

Impression sur supports optiques

Enfin, certaines imprimantes sont particulièrement bruyantes. Ce n'est pas un critère de la plus haute importance, mais ça compte, surtout si vous aimez le calme.

Le scanner

Une imprimante sert à sortir sur papier un document numérique, un scanner fait tout à fait l'inverse. À partir d'un objet matériel (généralement une feuille de papier), il permet d'obtenir un document numérique. Je vous propose d'aborder le scanner de la même façon que l'imprimante, en commençant par le principe de fonctionnement, avant de passer aux caractéristiques importantes.

Principe du scanner

Les scanners les plus courants sont les scanners « à plat », accueillant le document à numériser sous leur capot :

Scanner « à plat »
Scanner « à plat »

Mais ce type de scanner n'est pas le seul existant. On trouve également des douchettes (lecteurs de codes barres) ou des scanners à défilement :

Scanner « douchette » à gauche, scanner « à défilement » à droite
Scanner « douchette » à gauche, scanner « à défilement » à droite

Les douchettes sont plutôt utilisées en milieu professionnel. Les scanners à défilement sont plus compact, ce qui peut s'avérer un atout précieux sur un petit bureau, mais ils ont le gros inconvénient de ne pas pouvoir scanner autre chose qu'une feuille. Impossible de numériser une carte d'identité ou un livre par exemple (certains ont essayé, ils ont eu des problèmes…).

Sceyex
Sceyex

Quel que soit le type de scanner, le principe est à peu près similaire. L'idée est de parcourir tout le document afin d'en faire une « photo » numérique. Pour ce faire, une puissante source lumineuse éclaire le document et un capteur récupère les rayons réfléchis. Selon la longueur d'onde du rayon, le scanner est alors capable de déduire la couleur en un point particulier du document.

Ce procédé est répété sur l’ensemble du document à numériser, de différentes façons selon le type de scanner :

  • avec un scanner à plat, la source lumineuse fait un passage sur tout le document ;

  • avec un scanner à défilement, c’est le document qui se déplace ;

  • enfin avec une douchette, le déplacement est manuel.

Caractéristiques

Résolution et interpolation

Passons à présent aux critères de choix d'un scanner. Le plus important d'entre eux est, là encore, la résolution. Elle définit le nombre de pixels par unité de surface des images produites par le scanner. Elle doit donc naturellement être la plus élevée possible. Une résolution de 2400 ppp est un minimum, mais elle peut monter jusqu'à 9600 ppp.

Mais il y a mieux. La résolution dont je parle ci-dessus est la résolution « optique » du scanner, c'est-à-dire la résolution d'image que peuvent produire les capteurs du scanner. Les scanners sont dotés d'un logiciel interne capable d'interpoler la résolution des images obtenues, afin de l'augmenter artificiellement. Concrètement, le scanner peut par exemple produire une image de résolution 2400 ppp puis la transformer en une image de résolution 4800 ppp.

Si la résolution augmente, cela signifie que l'image est constituée de davantage de pixels. Comment le scanner s'y prend-il pour produire les nouveaux pixels ? Il les invente ?

Exactement ! Le scanner invente les nouveaux pixels ! Il le fait en se basant sur les pixels déjà présents. Prenons un exemple avec une image de résolutions horizontale et verticale de 2 ppp (oui, c'est peu, mais c'est pour l'exemple ;) ). 2 ppp de résolution horizontale, cela signifie qu'horizontalement, sur une longueur d’un pouce, il y a de la place pour 2 pixels. Idem verticalement. Ainsi, en prenant un petit carré d'un pouce de côté au sein de notre image, celui-ci sera constitué de quatre pixels :

Quatre pixels colorés dans un carré d'un pouce de côté
Quatre pixels colorés dans un carré d'un pouce de côté

L'image ci-dessus a été créée par le scanner à partir d'un document numérisé. Mais le nombre trop faible de pixels ne permet pas de représenter convenablement la réalité.

L'interpolation à laquelle procède le scanner a pour but d'augmenter la résolution. Dans notre exemple, soyons fous, nous allons la doubler ! Il y aura donc maintenant quatre pixels horizontalement et verticalement (et non plus deux), soit seize pixels en tout. Mais alors quelle va-t-être la couleur des nouveaux pixels ainsi créés ?

En interpolant la résolution, on créé de nouveaux pixels. Il faut maintenant déterminer leur couleur.
En interpolant la résolution, on créé de nouveaux pixels. Il faut maintenant déterminer leur couleur.

Toute la difficulté réside dans la détermination des couleurs des nouveaux pixels. Le scanner les calcule en se basant sur les couleurs des pixels déjà présents. Il existe de nombreuses méthodes aux algorithmes parfois très poussés. Mais une possibilité serait de faire une sorte de « moyenne » des couleurs des pixels alentours. Par exemple, si le pixel à « colorer » se trouve entre un pixel blanc et un pixel vert, alors la couleur résultante du nouveau pixel sera un vert clair . Dans notre cas, les nouveaux pixels seront un savant mélange de rouge, vert, bleu et jaune, selon leur position :

La couleur des pixels interpolés dépend de la couleur des pixels alentours
La couleur des pixels interpolés dépend de la couleur des pixels alentours

L'image ainsi produite par le scanner a donc une meilleure résolution que ce que permet en théorie le matériel. Elle semble ainsi moins « pixelisée » que si aucune interpolation n'avait été faite et représente donc mieux la réalité.

Cette technique a toutefois ses limites, car si l'on pousse un peu trop l'interpolation, les pixels déduits n'auront plus grand rapport avec la réalité. De plus, le poids de l'image (en Mo) augmente avec sa résolution : plus il y a de pixels, plus il y a d'informations, plus l'image est lourde.

Profondeur de couleur

On l'a vu, une image numérique produite par le scanner est un ensemble de pixels. Une image est donc une liste de pixels, pour chacun desquels on connaît les deux informations suivantes :

  • la position du pixel au sein de l'image ;

  • la couleur du pixel.

Vous le savez, en informatique on utilise des « 0 » et des « 1 », les bits, pour stocker les informations. La couleur d'un pixel ne fait pas exception et est également codée sous forme de bits. On appelle profondeur de couleur le nombre de bits utilisés pour définir la couleur que peut prendre un pixel.

Si la profondeur de couleur est de 1, alors les couleurs sont codées sur un seul bit : 0 ou 1. En général, dans ces cas-là, 0 correspond au noir et 1 correspond au blanc. Une image de profondeur 1 est donc une image en noir et blanc.

Avec une profondeur de 2, les couleurs peuvent maintenant être codées sur deux bits chacune. On a ainsi :

  • 00 : le noir ;

  • 01 : le gris foncé ;

  • 10 : le gris clair ;

  • 11 : le blanc.

Avec une profondeur de 2, il y a donc 4 couleurs différentes possibles. La relation entre la profondeur p et le nombre de couleurs n est donnée par la simple formule suivante :

$n=2^p$

La profondeur de couleur définit donc indirectement le nombre de couleurs différentes que peut gérer le scanner.

Les scanners actuels gèrent des profondeurs de couleurs de 24, 36 ou 48 bits. Je vous laisse faire les calculs… ^^ Cela étant, quand on sait que l’œil humain est capable de discerner environ 2 millions de couleurs « seulement », on peut se poser la question du réel intérêt de disposer de $2^{48} = 281 474 976 710 656$ couleurs. ;)

Reconnaissance de caractère

La ROC (ou OCR en anglais) consiste à produire un document informatisé à partir d'un document imprimé. Vous passez ainsi d'un format physique (une feuille de papier) à un format numérique (un fichier .txt), que vous pourrez alors utiliser dans votre logiciel de traitement de texte préféré. Cela peut s'avérer par exemple très utile pour récupérer un document dont vous avez perdu toutes les sauvegardes numériques et dont il ne vous reste plus qu'une version papier.

Tout le processus de reconnaissance des caractères se fait au niveau software, grâce à un logiciel dédié. Cela ne concerne donc pas directement les caractéristiques techniques du scanner. Néanmoins, certains scanners sont vendus avec un logiciel de ROC, ce qui en fait un point à prendre en compte à l'heure du choix.

Il est bien sûr possible d'acheter un tel logiciel à part, mais si votre besoin est précisément la numérisation des textes, il peut être intéressant (financièrement parlant) de faire un tir groupé. Notons cependant qu'il existe des logiciels libres (et gratuits) facilement accessibles sur Internet.

Comme pour les imprimantes…

Les critères de format, de vitesse et de connectique sont tout à fait similaires à ce dont nous avons déjà parlé du côté des imprimantes. Le format de scanner le plus répandu est le format A4, soit 21 sur 29,7 centimètres. Les scanners de plus grand format sont destinés à un usage professionnel.

De la même façon que pour la vitesse d’impression d’une imprimante, la vitesse d’acquisition d’un scanner se mesure en ppm. Elle dépend généralement de la résolution du scanner : plus celle-ci est élevée, plus le scanner mettra de temps à numériser une page. Cette caractéristique n'est cependant valable que pour les scanners à défilement.

Pour ce qui est de la connectique, l’USB, le Bluetooth et le Wi-Fi seront là encore les interfaces les plus courantes avec l’ordinateur. Enfin, certains rares (et chers) scanners peuvent être branchés en réseau.

Les imprimantes multifonctions

Je n'ai plus rien à ajouter concernant les imprimantes et scanners en tant que tels, mais il reste une gamme d'appareils dont nous n'avons pas parlé : les « multifonctions ». Ils font office d'imprimante et de scanner bien sûr, mais pas seulement (nous en parlerons tout à l'heure). Je ne reviens pas sur les caractéristiques de ces deux fonctions, car ce sont les mêmes que pour des appareils dédiées.

Imprimante multifonctions
Imprimante multifonctions

Qui dit « plus de fonctions », dit en général « plus cher ». Ce n'est pas faux. Cela dit, les imprimantes jet d'encre monofonctions ne sont plus si avantageuses que cela en terme de prix si on les compare à des multifonctions d'entrée de gamme. L'encombrement n'est même plus un problème car certaines multifonctions s'avèrent très compactes. Maintenant, si vous refusez catégoriquement la présence d'un scanner chez vous (chacun ses principes…), alors pourquoi pas une monofonction, mais regardez au moins du côté des imprimantes laser ! Bref, j'essaie simplement de vous dire que les imprimantes jet d'encre monofonctions sont en fin de vie. ^^

Mais qui dit « plus de fonctions », dit également parfois « fonctions de moins bonne qualité ». Il est tentant de se payer un appareil tout-en-un, mais s'il se trouve être un piètre scanner et une imprimante médiocre, cela ne vaut peut-être pas le coup. Mais aucun problème puisque vous connaissez maintenant les caractéristiques importantes à regarder pour bien choisir. ;)

Un des avantages souvent apprécié chez les multifonctions, est la possibilité de scanner une feuille puis de l'imprimer aussitôt, sans même avoir besoin d'allumer l'ordinateur. Et scanner pour imprimer aussitôt… on appelle cela une photocopie ! Pensez-y.

Enfin, vous trouverez des multifonctions « 4 en 1 », incluant une fonction « fax » en plus de l'impression, du scanner et de la copie. Bien sûr, leur prix est plus élevé.

À retenir pour bien choisir

Le choix d'une imprimante et d'un scanner commence par le choix du type d'appareil : mono ou multifonctions. Ci-dessous, nous abordons chaque point séparément.

  • Imprimante :
    Tout d'abord, il faut choisir le type d'imprimante : jet d'encre ou laser. Le premier est moins cher à l'achat mais les consommables sont plus chers et sont à changer plus souvent. En contrepartie, une imprimante jet d'encre est bien meilleure pour l'impression de photos.
    Quel que soit le type choisi, résolution et vitesse d'impression sont les premiers critères de choix. Viennent ensuite le choix de la connectique et de la capacité ou non de s'intégrer à un réseau.

  • Scanner :
    Un bon scanner se démarque d'abord par une résolution élevée et une profondeur de couleur acceptable. Prenez garde en lisant les caractéristiques d'un scanner, à distinguer la résolution native de la résolution interpolée. La première est la résolution dont est véritablement capable le matériel. La seconde est déduite artificiellement. Il faut ensuite faire attention à la vitesse d'acquisition et à la connectique (avec ou sans fil, réseau ou non).

  • Multifonctions :
    Les caractéristiques importantes des imprimantes et scanners inclus dans les multifonctions sont les mêmes que pour les appareils dédiés. Prenez garde aux multifonctions qui trichent en jouant sur la qualité de chacune des fonctionnalités. Enfin, certaines multifonctions font également office de fax.

Nous en avons maintenant terminé avec les imprimantes et scanners. En fait, nous en avons terminé avec la première partie de ce tutoriel ! Vous devez maintenant pouvoir reconnaître les différents éléments pouvant se trouver à l'intérieur du boîtier ainsi que les périphériques pouvant s'y connecter. Cela étant, à l'heure du choix, il est fortement recommandé de lire un maximum de tests et comparatifs sur différents sites de hardware. Vous avez maintenant toutes les bases nécessaires pour les lire et les comprendre au mieux.

Dans la deuxième partie de ce tutoriel, nous allons passer à la pratique, avec le montage de l'ordinateur.

Exemple de certificat de réussite
Exemple de certificat de réussite