Wszystko, co wiesz o rozdzielczości obrazu, jest prawdopodobnie błędne
"Rozdzielczość" to termin, który ludzie często wyrzucają - czasem niepoprawnie - gdy mówią o obrazach. Ta koncepcja nie jest tak czarno-biała jak "liczba pikseli w obrazie". Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, czego nie wiesz.
Podobnie jak w przypadku większości rzeczy, kiedy analizujesz popularny termin, taki jak "rozdzielczość", na poziom acedemiczny (lub naukowy), okazuje się, że nie jest to tak proste, jak mogłoby się wydawać. Dzisiaj zobaczymy, jak daleko posuwa się koncepcja "rozdzielczości", krótko mówimy o implikacjach tego terminu i trochę o tym, co oznacza wyższa rozdzielczość w grafice, druku i fotografii.
Więc, Duh, obrazy są zrobione z pikseli, prawda?
Oto sposób, w jaki zapewne masz wyjaśnioną rozdzielczość: obrazy to tablica pikseli w wierszach i kolumnach, a obrazy mają predefiniowaną liczbę pikseli, a większe obrazy z większą liczbą pikseli mają lepszą rozdzielczość ... prawda? Właśnie dlatego kusi Cię ten 16-megapikselowy aparat cyfrowy, ponieważ wiele pikseli jest takich samych jak wysoka rozdzielczość, prawda? No cóż, niezupełnie, ponieważ rozdzielczość jest trochę bardziej mroczna. Kiedy mówisz o obrazie podobnym do wiadra pikseli, zignorujesz wszystkie inne rzeczy, które przyczyniają się do poprawy wizerunku. Ale bez wątpienia jedną z części tego, co sprawia, że obraz "wysokiej rozdzielczości" ma dużo pikseli, aby stworzyć rozpoznawalny obraz.
Może to być wygodne (ale czasami błędne) wywoływanie obrazów z dużą rozdzielczością megapikseli. "Ponieważ rozdzielczość wykracza poza liczbę pikseli w obrazie, bardziej precyzyjnie byłoby nazwać go obrazem o wysokiej rozdzielczości. rozdzielczość pikseli, lub wysoki zagęszczenie pikseli. Gęstość pikseli jest mierzona w pikselach na cal (PPI), a czasami w punktach na cal (DPI). Ponieważ gęstość pikseli jest miarą kropek względem cala, jeden cal może mieć dziesięć pikseli lub milion. A obrazy o większej gęstości pikseli będą w stanie lepiej rozjaśniać szczegóły - przynajmniej do pewnego stopnia.
Nieco błędna koncepcja "wysokiej megapiksela = wysokiej rozdzielczości" jest rodzajem przeniesienia z czasów, gdy obrazy cyfrowe po prostu nie były w stanie wyświetlić wystarczającej szczegółowości obrazu, ponieważ nie było wystarczająco dużo małych klocków, aby stworzyć przyzwoity obraz. W związku z tym, że cyfrowe wyświetlacze zaczęły mieć więcej elementów obrazu (znanych również jako piksele), obrazy te były w stanie rozwiązać więcej szczegółów i wyraźniejszy obraz tego, co się dzieje. W pewnym momencie potrzeba milionów i milionów więcej elementów graficznych przestaje być pomocna, ponieważ osiąga górną granicę innych sposobów, w których szczegóły obrazu są rozwiązywane. Zaintrygowany? Spójrzmy.
Optyka, szczegóły i rozwiązywanie danych obrazu
Kolejna ważna część rozdzielczości obrazu odnosi się bezpośrednio do sposobu jego uchwycenia. Niektóre urządzenia muszą analizować i zapisywać dane obrazu ze źródła. Tak powstaje większość rodzajów obrazów. Dotyczy to także większości cyfrowych urządzeń obrazujących (lustrzanek cyfrowych, skanerów, kamer internetowych itp.), A także analogowych metod obrazowania (takich jak kamery filmowe). Bez zbytniej wiedzy technicznej na temat działania kamer, możemy mówić o czymś, co nazywa się "rozdzielczością optyczną".
Mówiąc prosto, rozdzielczość, w odniesieniu do każdego rodzaju obrazowania, oznacza "umiejętność rozwiązywania szczegółów."Oto hipotetyczna sytuacja: kupujesz fantazyjne spodnie, super-megapikselowy aparat fotograficzny, ale masz problemy z robieniem ostrych zdjęć, ponieważ obiektyw jest okropny. Po prostu nie możesz ustawić ostrości i wykonuje rozmyte zdjęcia pozbawione szczegółów. Czy możesz nazwać zdjęcie wysokiej rozdzielczości? Możesz ulec pokusie, ale nie możesz. Możesz myśleć o tym jak co rozdzielczość optyczna znaczy. Soczewki lub inne sposoby gromadzenia danych optycznych mają górne granice do ilości detali, które mogą uchwycić. Mogą pochwycić tylko tyle światła w oparciu o współczynnik kształtu (obiektyw szerokokątny i teleobiektyw), ponieważ współczynnik i styl obiektywu pozwalają na mniej lub więcej światła.
Światło ma również tendencję do rozszczepiać światło i / lub tworzyć zniekształcenia fal świetlnych nazywanych aberracje. Oba wywołują zniekształcenia szczegółów obrazu, utrzymując precyzyjne ogniskowanie światła w celu uzyskania ostrych zdjęć. Najlepsze soczewki są tworzone w celu ograniczenia dyfrakcji, a zatem zapewniają wyższą górną granicę szczegółowości, niezależnie od tego, czy docelowy plik obrazu ma megapikselową gęstość do rejestrowania szczegółów, czy nie. ZA Aberracja chromatyczna, zilustrowane powyżej, to kiedy różne długości fali światła (kolory) poruszają się z różnymi prędkościami przez soczewkę, aby zbiegać się w różnych punktach. Oznacza to, że kolory są zniekształcone, szczegóły są możliwie utracone, a obrazy są zapisywane niedokładnie w oparciu o te górne granice rozdzielczości optycznej.
Cyfrowe fotosensory mają również górne granice możliwości, choć kuszące jest założenie, że ma to tylko związek z megapikselami i gęstością pikseli. W rzeczywistości jest to kolejny mroczny temat, pełen złożonych pomysłów godnych własnego artykułu. Ważne jest, aby pamiętać, że istnieją dziwne kompromisy w zakresie rozwiązywania szczegółów dzięki czujnikom o większej megapikselowej matrycy, więc na chwilę zajdziemy głębiej. Oto kolejna hipotetyczna sytuacja - odkładasz starą kamerę o wysokiej megapikseli do zupełnie nowego aparatu z dwukrotnie większą ilością megapikseli. Niestety, kupujesz jeden z tym samym współczynnikiem przycięcia co twój ostatni aparat i wpadasz w kłopoty podczas fotografowania w słabym świetle. Tracisz dużo szczegółów w tym środowisku i musisz robić zdjęcia w super szybkich ustawieniach ISO, dzięki czemu twoje obrazy są ziarniste i brzydkie. Kompromis jest taki - twój czujnik ma zdjęcia, małe, maleńkie receptory, które wychwytują światło. Kiedy zapakujesz coraz więcej fotek na czujnik, aby uzyskać większą liczbę megapikseli, tracisz mocniejsze, większe zdjęcia, które są zdolne do przechwytywania większej ilości fotonów, co pomoże ci uzyskać więcej szczegółów w tych słabo oświetlonych środowiskach.
Ze względu na to poleganie na ograniczonych nośnikach zapisu światła i ograniczonej optyce zbierającej światło, rozdzielczość detali może być osiągnięta innymi sposobami. Zdjęcie to zdjęcie Ansela Adamsa, słynącego z osiągnięć w tworzeniu obrazów High Dynamic Range za pomocą technik uników i nagrywania oraz zwykłych papierów fotograficznych i filmów. Adams był geniuszem w braniu ograniczonych mediów i wykorzystywania go do rozwiązania maksymalnej możliwej ilości szczegółów, skutecznie omijając wiele ograniczeń, o których mówiliśmy powyżej. Ta metoda, jak również odwzorowywanie tonów, jest sposobem na zwiększenie rozdzielczości obrazu poprzez wydobycie szczegółów, które w innym przypadku nie byłyby widoczne.
Rozwiązywanie szczegółów i ulepszanie obrazowania i drukowania
Ponieważ "rozdzielczość" jest tak szerokim pojęciem, ma również wpływ na przemysł poligraficzny. Prawdopodobnie zdajesz sobie sprawę, że postępy dokonane w ciągu ostatnich kilku lat spowodowały, że telewizory i monitory mają wyższą rozdzielczość (lub przynajmniej bardziej zaawansowane monitory i telewizory bardziej opłacalne komercyjnie). Podobne obroty technologii obrazowania poprawiły jakość obrazów w druku - i tak, to także "rozdzielczość".
Kiedy nie mówimy o biurowej drukarce atramentowej, zwykle mówimy o procesach, które tworzą półtony, linety i stałe kształty w jakimś pośrednim materiale używanym do przenoszenia atramentu lub tonera na jakiś rodzaj papieru lub podłoża. Albo, mówiąc prościej: "kształtuje coś, co umieszcza tusz na czymś innym". Obraz wydrukowany powyżej został najprawdopodobniej wydrukowany w procesie offsetowej litografii, podobnie jak większość kolorowych obrazów w książkach i czasopismach w twoim domu. Obrazy są redukowane do rzędów kropek i nakładane na kilka różnych powierzchni drukowania za pomocą kilku różnych atramentów i są ponownie łączone w celu utworzenia wydrukowanych obrazów.
Powierzchnie drukujące są zwykle obrazowane za pomocą jakiegoś fotoczułego materiału, który ma własną rozdzielczość. I jednym z powodów, dla których jakość druku poprawiła się tak drastycznie w ciągu ostatniej dekady, jest zwiększona rozdzielczość ulepszonych technik. Nowoczesne maszyny offsetowe mają większą rozdzielczość detali, ponieważ wykorzystują precyzyjne, sterowane komputerowo systemy obrazowania laserowego, podobne do tych w drukarce laserowej odmiany biurowej. (Są też inne metody, ale laser jest prawdopodobnie najlepszą jakością obrazu.) Lasery te mogą tworzyć mniejsze, bardziej dokładne, bardziej stabilne kropki i kształty, które tworzą lepsze, bogatsze, bardziej bezszwowe, o większej rozdzielczości wydruki oparte na powierzchnie drukujące, które mogą rozwiązywać więcej szczegółów. Poświęć chwilę, aby przyjrzeć się wydrukom wykonanym tak niedawno, jak te z początku lat 90. i porównać je do współczesnych - skok rozdzielczości i jakości wydruku jest oszałamiający.
Nie mylić monitorów i obrazów
Rozdzielczość obrazów może być dość łatwa w przypadku rozdzielczości monitora. Nie ulegaj pokusie, tylko dlatego, że patrzysz na obrazy na monitorze i obie są powiązane ze słowem "piksel". Może to być mylące, ale piksele na zdjęciach mają zmienną głębię pikseli (DPI lub PPI, co oznacza, że mogą mieć zmienną pikseli na cal), podczas gdy monitory mają ustaloną liczbę fizycznie podłączonych, sterowanych komputerowo punktów kolorów, które są używane do wyświetlania danych obrazu, gdy komputer o to poprosi. Naprawdę, jeden piksel nie jest powiązany z innym. Ale oba mogą być nazywane "elementami obrazu", więc oboje nazywają się "pikselami". Po prostu piksele na obrazach są sposobem nagranie dane obrazu, podczas gdy piksele na monitorach są drogami pokaz te dane.
Co to znaczy? Ogólnie mówiąc, kiedy mówisz o rozdzielczości monitorów, mówisz o znacznie bardziej jednoznacznym scenariuszu niż z rozdzielczością obrazu. Chociaż istnieją inne technologie (z których żadna nie omówimy dzisiaj) mogą popraw jakość obrazu - po prostu więcej pikseli na wyświetlaczu zwiększa dokładność wyświetlania szczegółów.
W końcu możesz pomyśleć, że obrazy, które stworzyłeś, mają ostateczny cel - medium, z którego będziesz je wykorzystywać. Obrazy o wyjątkowo wysokiej gęstości pikseli i rozdzielczości pikseli (na przykład obrazy o wysokiej megapikseli uchwycone z fantazyjnych aparatów cyfrowych) są odpowiednie do użycia z bardzo gęstego (lub "gęstego" druku) nośnika druku, np. Atramentowego lub offsetowego, ponieważ jest wiele szczegółów, które należy rozwiązać w drukarkach o wysokiej rozdzielczości. Jednak obrazy przeznaczone do internetu mają znacznie niższą gęstość pikseli, ponieważ monitory mają gęstość pikseli na poziomie około 72 ppi, a prawie wszystkie z nich osiągają około 100 ppi. Ergo, tylko "rozdzielczość" może być wyświetlana na ekranie, ale wszystkie szczegóły, które zostały rozwiązane, mogą być zawarte w rzeczywistym pliku obrazu.
Proste kule wskazują na to, że "rozdzielczość" nie jest tak prosta jak użycie plików z dużą ilością pikseli, ale zwykle jest funkcją rozwiązywanie szczegółów obrazu. Mając na uwadze tę prostą definicję, po prostu pamiętaj, że istnieje wiele aspektów tworzenia obrazu o wysokiej rozdzielczości, przy czym rozdzielczość pikseli jest tylko jedną z nich. Myśli lub pytania dotyczące dzisiejszego artykułu? Daj nam znać o nich w komentarzach lub po prostu wyślij swoje pytania na adres [email protected].
Kredyty wizerunkowe: Desert Girl autor: bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. Sztuka Lego Pixel autorstwa Emmanuela Digiaro, Creative Commons. Lego Bricks: Benjamin Esham, Creative Commons. D7000 / D5000 B & W autorstwa Cary'ego i Kacey Jordan, Creative Commons. Chromatic Abbertation diagrams by Bob Mellish i DrBob, GNU License via Wikipedia. Sensor Klear Loupe Micheala Toyamy, Creative Commons. Ansel Adams zdjęcie w domenie publicznej. Offset autorstwa Thomasa Rotha, Creative Commons. RGB LED autorstwa Tyler Nienhouse, Creative Commons.
