Графический планшет

Графический планшет — это периферийное устройство ввода, предназначенное для создания и редактирования цифровых изображений, а также для рукописного ввода текста и управления компьютером. Состоит из плоской рабочей поверхности (планшета) и пера (стилуса), которое фиксирует координаты и силу нажатия. Относится к классу устройств компьютерной графики, альтернативных компьютерной мыши.

История

Первые прототипы графических планшетов появились в 1950-х годах. В 1957 году американский инженер Томас Димоу (Thomas Dimond) из компании Bell Labs представил устройство Stylator, которое использовало перо для ввода данных. В 1963 году Иван Сазерленд (Ivan Sutherland) в своей докторской диссертации описал Sketchpad — систему, позволявшую рисовать на экране с помощью светового пера, что стало предшественником современных графических планшетов.

В 1970-х годах компания RAND Corporation разработала планшет RAND Tablet, который использовал сетку проводников для определения положения пера. В 1980-х годах компания Koala Technologies выпустила KoalaPad — недорогой планшет для домашних компьютеров, ориентированный на рисование. Однако настоящий прорыв произошёл в 1980-е годы с появлением планшетов от компании Wacom (Япония), которая в 1983 году представила модель WT-1000M, использующую электромагнитную технологию.

В 1990-е годы графические планшеты стали активно применяться в профессиональной среде (дизайн, архитектура, анимация). С развитием сенсорных экранов и стилусов в 2010-х годах (например, Apple iPad Pro с Apple Pencil, Microsoft Surface Pen) рынок графических планшетов расширился за счёт гибридных устройств, сочетающих функции планшета и дисплея.

Устройство и принцип работы

Графический планшет состоит из двух основных компонентов: рабочей поверхности (планшета) и стилуса (пера). Внутри планшета находится сетка из проводников, создающая электромагнитное поле. Стилус, содержащий катушку индуктивности и конденсатор, резонирует с этим полем, позволяя определить его точное положение.

Технологии позиционирования

• Электромагнитная (EMR — Electro-Magnetic Resonance) — наиболее распространённая технология. Планшет генерирует электромагнитное поле, стилус работает без батареек, получая энергию от поля. Определяет координаты, наклон и нажатие.
• Резистивная — используется в дешёвых моделях. Определяет нажатие по изменению сопротивления в слоях мембраны. Низкая точность, не чувствительна к наклону.
• Емкостная — аналогична сенсорным экранам смартфонов. Требует активного стилуса с батарейкой. Часто используется в планшетах-дисплеях.
• Оптическая — использует камеру для отслеживания положения пера (например, в устройствах на базе системы Leap Motion, но редко в графических планшетах).

Параметры

• Разрешение — измеряется в линиях на дюйм (LPI) или точках на дюйм (DPI). Чем выше, тем точнее позиционирование. Профессиональные модели имеют 5080 LPI и выше.
• Чувствительность к нажатию — измеряется в уровнях (от 1024 до 8192 и выше). Определяет, насколько точно планшет различает силу нажатия.
• Угол наклона — поддерживается в моделях среднего и высокого сегмента (обычно до 60 градусов).
• Рабочая область — размер активной зоны планшета (от A6 до A3 и больше). Влияет на удобство рисования.
• Частота опроса — скорость передачи данных (обычно 133–200 отсчётов в секунду).

Классификация

Графические планшеты делятся на несколько типов:

По наличию дисплея

• Бездисплейные (классические) — пользователь рисует на поверхности планшета, а изображение отображается на мониторе компьютера. Требуют координации руки и глаза. Примеры: Wacom Intuos, Huion Inspiroy.
• С дисплеем (интерактивные) — планшет оснащён встроенным экраном, на который выводится изображение. Рисование происходит непосредственно на экране. Примеры: Wacom Cintiq, Huion Kamvas, XP-Pen Artist.
• Гибридные — устройства, сочетающие функции планшета (например, на базе Android или Windows) и графического планшета. Примеры: iPad Pro, Microsoft Surface, Samsung Galaxy Tab.

По целевому назначению

• Любительские — начальный уровень, небольшая рабочая область, 1024–2048 уровней нажатия. Цена до 5 000 рублей.
• Полупрофессиональные — средний сегмент, 2048–4096 уровней, поддержка наклона. Цена 5 000–15 000 рублей.
• Профессиональные — высокое разрешение (5080 LPI), 8192 уровней нажатия, большая рабочая область, поддержка наклона и вращения. Цена от 15 000 рублей и выше.

Применение

Графические планшеты используются в различных областях:

• Цифровая живопись и иллюстрация — создание рисунков, комиксов, концепт-арта. Программы: Adobe Photoshop, Corel Painter, Krita, Procreate (на iPad).
• Дизайн и архитектура — создание чертежей, эскизов, 3D-моделирование. Программы: AutoCAD, SketchUp, Blender.
• Анимация — покадровая анимация, 2D-анимация (Toon Boom, Adobe Animate).
• Ретушь и фотомонтаж — точная работа с масками, кистями, выделением в Adobe Photoshop.
• Рукописный ввод — подпись документов, заполнение форм, заметки. Используется в системах электронного документооборота.
• Образование — интерактивные доски, дистанционное обучение.
• Медицина — оцифровка рентгеновских снимков, создание анатомических моделей.

Производители

Основные производители графических планшетов:

• Wacom (Япония) — лидер рынка, выпускает линейки Intuos (любительские), Cintiq (профессиональные с дисплеем), MobileStudio Pro (автономные).
• Huion (Китай) — популярный бюджетный и средний сегмент, модели Inspiroy, Kamvas.
• XP-Pen (Китай) — конкурентоспособные модели, линейки Artist, Deco.
• Apple (США) — iPad Pro с Apple Pencil (организация признана экстремистской и запрещена в РФ? — Apple не признана экстремистской, но входит в реестр иностранных агентов? — нет, Apple не является иноагентом, однако в РФ действуют ограничения на использование устройств Apple в государственных учреждениях). На территории РФ продукция Apple доступна для частных лиц.
• Microsoft (США) — Surface Pro и Surface Book со стилусом Surface Pen. Microsoft не признана экстремистской или нежелательной организацией в РФ.
• Samsung (Южная Корея) — планшеты Galaxy Tab S со стилусом S Pen. Samsung не признана экстремистской или нежелательной организацией в РФ.

Критика и ограничения

• Отсутствие тактильной обратной связи — при рисовании на бездисплейном планшете пользователь не видит результат непосредственно под пером, что требует привыкания.
• Цена — профессиональные модели с дисплеем (Wacom Cintiq) могут стоить от 50 000 до 300 000 рублей.
• Совместимость — некоторые планшеты требуют установки драйверов, которые могут быть несовместимы с новыми версиями операционных систем.
• Износ пера — наконечники стилусов со временем стираются, требуют замены (обычно в комплекте идут запасные).
• Зависимость от программного обеспечения — для полноценной работы необходимо лицензионное ПО, которое может быть дорогим.

Интересные факты

• Первый в мире графический планшет с дисплеем — Wacom Cintiq (2007 год).
• В 2018 году компания Wacom выпустила планшет Wacom Intuos Pro Paper Edition, который позволял рисовать на обычной бумаге, закреплённой на поверхности, и одновременно оцифровывать рисунок.
• Графические планшеты используются в судебной системе для снятия отпечатков пальцев и подписей.
• В 2020 году компания Huion представила планшет Huion Kamvas Pro 24 с разрешением 4K и 8192 уровнями нажатия, что стало стандартом для профессиональных моделей.

Источники

• Wacom. История компании. Официальный сайт.
• Huion. Технические характеристики планшетов. Официальный сайт.
• XP-Pen. Сравнение моделей. Официальный сайт.
• «Графические планшеты: устройство и принцип работы». Журнал «КомпьютерПресс», 2019.
• «История развития графических планшетов». Статья на Habr, 2020.
• «Обзор рынка графических планшетов 2023». CNews.