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Peripheriegeräte

Im Bereich der Standardzusatzgeräte für den schulischen Einsatz im Unterricht sind vor allem Drucker, Scanner, digitale Fotoapparate und ev. Videodigitizer zu nennen. In den folgenden Ausführungen sollen Hinweise für die Auswahl solcher Peripheriegeräte gegeben werden.

Drucker

Prinzipiell bieten sich aufgrund der technologischen Entwicklung gegenwärtig zwei Drucktechnologien (Laser- und Tintenstrahldrucker) an. Für den netzwerkweiten Zugriff und dem damit verbundenen hohen Druckaufkommen sind Laserdrucker den Tintenstrahldruckern vorzuziehen. Qualitativ hochwertige Farbtintenstrahldrucker sollten an den Lehrerarbeitsplätzen zum Einsatz kommen.

Laserdrucker

Diese Geräte basieren auf dem Prinzip eines Fotokopierers. Ein Laser verändert temporär die elektrische Aufladung auf der Oberfläche einer Halbleitertrommel. Auf der Trommeloberfläche kann sich jetzt Toner anlagern, der in einem folgenden Arbeitsschritt auf Papier übertragen und eingebrannt wird. Die Druckkosten setzen sich zusammen aus dem Anschaffungspreis, den Kosten für Toner, Papier und der Belichtungseinheit. Bei der Entscheidung für ein bestimmtes Gerät sind nicht nur der Anschaffungspreis sondern auch die Höhe der Folgekosten für den Toner und den Austausch der Belichtungseinheit zu kalkulieren. Ein preiswerter Laserdrucker kann im nachhinein hohe Folgekosten nach sich ziehen, weil die Verbrauchsmaterialien vergleichsweise teuer sind. In den gängigen Druckertests (Computerzeitschriften, Internet ...) werden oftmals Vergleichswerte der Kosten pro bedruckter Seite angegeben.

Um allen Arbeitsplätzen in einem lokalen Netzwerk Zugriff auf einen solchen Drucker zu ermöglichen, muss das Gerät in das Netzwerk eingebunden werden. Viele Laserdrucker bieten die Möglichkeit, ein Netzwerkmodul in den Drucker einzubauen und dieses mit dem Netz zu verbinden. Die Erstanpassung dieser Module an die Gegebenheiten des lokalen Netzes ist oft umständlich, da sie über das sehr stark eingeschränkte Tastaturfeld des Druckers erfolgen muss. Eine andere Variante besteht darin, einen externen Printserver mit Netzwerkanschluss zu beschaffen und diesen mit dem Drucker zu verbinden. Sollen gleichzeitig mehrere Netzwerkdrucker an einem Standort betrieben werden, können Printserver mit bis zu drei Druckeranschlüssen zum Einsatz kommen. Diese Printserver werden in der Regel mit einer Konfigurationssoftware ausgeliefert, die es gestattet, die Einstellungen menugesteuert vorzunehmen.

Farblaserdrucker sind wegen der hohen Anschaffungs- und Folgekosten gegenwärtig für den Massendruck im Netzwerk einer Schule noch ohne Bedeutung.

Tintenstrahldrucker

Diese Geräte basieren auf der Übertragung feinster Tintentröpfchen auf das Papier. Im Gegensatz zu Laserdruckern zeichnen sich diese Geräte durch relativ geringe Anschaffungskosten bei gleichzeitig höheren Folgekosten aus. Diese resultieren vorwiegend aus hohen Kosten für die Ersatzbeschaffung von Tintenpatronen. Andererseits bieten Farbtintendrucker die Möglichkeit farbige Ausdrucke hoher Qualität (bis hin zur Fotoqualität) zu erstellen. Für das schulische Umfeld bietet es sich daher an, die Lehrerarbeitsplätze mit qualitativ hochwertigen Farbtintendruckern auszustatten. Bedenkenswert ist die Beschaffung eines DIN A3 Farbtintendruckers für die Schule, um die Option des größeren Papierformats nutzen zu können (z.B. Plakate ...). Bei der Entscheidung für ein bestimmtes Modell sollte darauf geachtet werden, dass alle Tintenpatronen separat getauscht werden können. Dies reduziert die Folgekosten erheblich. Diese Drucker sollten lokal am Lehrerarbeitsplatz angeschlossen werden. Für den Zugriff aus dem Netz kann ein solcher Drucker temporär freigegeben werden.

Scanner

Scanner dienen dazu, Vorlagen wie Fotografien, Zeichnungen, Dokumente oder Zeitungsartikel zu digitalisieren und zur Weiterverwendung in einen Computer zu übertragen.

Scanner arbeiten nach einem Prinzip, das einem Fotokopierer ähnlich ist. Eine starke Lichtquelle, die unterhalb einer Glasplatte angebracht ist, beleuchtet die auf der Glasplatte liegende lichtundurchlässige Vorlage (Flachbettscanner). Diese Vorlage reflektiert das Licht auf einen lichtempfindlichen Sensor, der das Bild in einzelne Bildpunkte, auch Pixel genannt, zerlegt. Je nach Preisklasse wird die Vorlage über die gesamte Breite abgetastet (preiswerte Scanner) oder bei teureren Modellen durch Umlenkung des reflektierten Lichtes auf ein kleines lichtempfindliches Element erfasst.

Über eine computereigene Schnittstelle (SCSI, USB oder Parallelport) gelangen die Daten dann in den Computer. Durch den Einsatz einer entsprechenden Software, die heute zum Lieferumfang eines Scanners gehört, können die digitalisierten Dokumente verändert und zur Weiterverwendung aufbereitet werden.

Waren bis vor wenigen Jahren Scanner preislich so hoch angesiedelt, dass Privatleute oder Schulen nur in besonderen Fällen sich solche Geräte leisten konnten, so sind heute Scanner quasi zu Mitnahmeartikeln geworden. Schon ab 50.- € aufwärts sind diese Geräte zu erwerben. Mit einem Gerät in der Preisklasse von 150.- bis 250.- € erhält man schon einen für schulische Zwecke bei weitem ausreichenden Flachbettscanner. Der Preisunterschied zwischen absoluten Billigangeboten (ca. 50.- €) ist zum einen auf die Qualitätsunterschiede in der Auflösung und zum anderen auf die Robustheit der Mechanik und der Ausführung (Glasplatte oder Kunststoffplatte) zurückzuführen.

Qualitätsmerkmale

Die Auflösung ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal für Scanner. Sie gibt an, wie detailreich ein Scanner die Vorlage abtastet. Je höher die Auflösung, umso mehr Details kann ein Scanner erkennen. Die Auflösung wird in "dpi" (Punkte pro Zoll, engl. dots per inch) angegeben. Ein Scanner mit 600 dpi kann bis zu 600 mal 600 Bildpunkte pro Quadratzoll (ein Zoll entspricht 2,54 Zentimer) erkennen. Wichtig: Manche Hersteller nennen zwei Werte, die "optische" und die "interpolierte" Auflösung. Entscheidend ist die optische Auflösung. Sie beschreibt die tatsächliche Anzahl Pixel, in die ein Scanner eine Bildvorlage zerlegen kann. Die interpolierte Auflösung liegt immer höher, wird aber nur durch mathematische Verfahren nach dem eigentlichen Scan-Vorgang erreicht.

Welche Auflösung ein Scanner haben sollte, hängt davon ab, wofür er eingesetzt wird. Die Nachbearbeitung von Fotos – vor allem zu professionellen Zwecken – erfordert eine höhere Auflösung, mindestens 600 mal 1200 dpi. Wird das Gerät hauptsächlich zu Hause oder im Büro eingesetzt, etwa um Urlaubsfotos einzulesen oder um ab und zu eine Seite zu kopieren, reicht eine Auflösung von 300 mal 600 dpi völlig aus.

Wichtig ist auch die Farbtiefe bei Scannern. Sie wird in Bit angegeben und liegt zumeist bei 24, 30 oder 36 Bit. Je höher die Farbtiefe ist, umso mehr Farben kann der Scanner augeben. Mehr als 30 Bit Farbtiefe braucht man aber nicht, das menschliche Auge kann die Unterschiede dann ohnehin nicht mehr erkennen. Bei einer Farbtiefe von 24 Bit können schon 16,7 Millionen Farben unterschieden werden – das reicht selbst vielen Profis aus.

Der Anschluss zum Computer wird je nach Modell über die parallele Schnittstelle, eine mitgelieferte SCSI-Karte oder den rechnereigenen USB-Anschluss realisiert. Um eine schnelle Datenübertragung von Scanner zu PC zu erhalten sollte das Gerät über eine SCSI-Karte oder über den USB-Anschluss (Universal Serial Bus, erfordert Windows 98 oder Windows 2000) angeschlossen werden. Im Normalfall ist auch die Inbetriebnahme über diese Schnittstelle problemlos.

Viele Hersteller werben mit dem Fachbegriff "TWAIN". Er steht für "Technology without an infinite name" (Technologie ohne bestimmte Bezeichnung), ein Wortspiel der Erfinder. Scanner, die mit einem TWAIN-Treiber ausgestattet sind (nahezu alle), können von jedem Bildbearbeitungsprogramm (beispielsweise Adobe Photoshop, JASC Paintshop Pro) direkt angesprochen werden, wenn dieses über eine entsprechende Funktion für TWAIN verfügt.

Dias scannen, kopieren und Texte einlesen

Wer seinen Scanner zum Kopierer macht, muss eine Menge Geduld aufbringen. Grund: Scanner, die mehr als zwei Seiten pro Minute bewältigen, gelten in Deutschland als Kopierer. Für solche Scanner muss der Hersteller eine Abgabe an die Verwertungsgesellschaft Wort (VG Wort) zahlen, was die Anschaffungskosten erhöht. Um diese Abgabe zu vermeiden, bauen die Hersteller in die Software ihrer Scanner oft künstliche Software-Bremsen ein. Wer die umgehen möchte, sollte sich von der Internet-Seite des Herstellers einen amerikanischen Gerätetreiber laden. Der scannt so schnell er kann.

Wer Dias scannen möchte, braucht dafür ein hoch auflösendes Gerät mit mindestens 1200 dpi sowie einen sogenannten Durchlichtaufsatz. Die sind allerdings meist sehr lichtschwach. Falls größere Mengen gerahmter Bilder gescannt werden sollen, ist ein spezieller Diascanner besser geeignet.

Flachbettscanner lesen selbstverständlich auch Textseiten als Bild ein. Um den Text anschließend in einem Textverarbeitungsprogramm überarbeiten zu können, muss das Bild erst in Text umgewandelt werden. Das führen sogenannte OCR-Programme (Optical Character Recognition) aus.

Digitale Fotoapparate

In den letzten Jahren hat der Bereich der digitalen Fotographie enorm an Bedeutung gewonnen. Sowohl im privaten als auch im professionellen Bereich ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, ohne großen Aufwand aufgenommene Bilder auf einen Computer zu übertragen und dort nachzubearbeiten und über einen geeigneten Farbdrucker auszugeben. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, dass die digital aufgenommenen Bilder sofort betrachtet werden können und die Entwicklungszeit gegenüber herkömmlicher Papierfotografie sich auf wenige Sekunden verkürzt. Aufgrund der stetig fallenden Preise und der gleichzeitigen Qualitätsverbesserung bietet die digitale Fotografie auch vielfältige Möglichkeiten im schulischen Umfeld.

Digitale Fotoaperate unterscheiden sich in vielen Punkten von herkömmlichen Kameras. Wichtigster Unterschied ist die digitale Übertragung der Bilddaten von der Kamera zum Computer. Dadurch wird ein Medienbruch vermieden was eine deutliche Steigerung der erzielbaren Qualität bedingt.

In jeder Digitalkamera befindet sich ein hochauflösender Sensor. Nach heutigem Stand der Technik lassen sich bis etwa 5 Millionen Bildpunkte auf diesem Sensor unterbringen. Wegen der bei der Produktion anfallenden „Ausschussrate“ sind diese Sensoren sehr teuer. Bezahlbar und für den Bereich Schule völlig ausreichend sind Kameras mit einer Auflösung von 3 Millionen Bildpunkten. Ein weiteres wichtiges Entscheidungskriterium für eine bestimmte Kamera stellt die Einbettung in die Betriebssystemumgebung dar. Neben entsprechender Softwareunterstützung, einer einfachen Anschlussmöglichkeit an wechselnde Hardwareumgebungen (USB), einer optischen Zoomfunktion, Wiederaufladbarkeit der eingebauten Stromversorgung (Standard-Akkus) ist auf eine „schülersicher“ Handhabung (Dockingstation zur Datenübertragung, intuitive Bedienung) der Gerätschaften zu achten. Neuere Modelle bieten sogar die Möglichkeit, kurze Videosequenzen in webgeeigneter Auflösung mit dem Gerät zu erstellen und auf den Computer zu übertragen.