Разрешение растровых файлов

Разрешение растровых файлов

Растровая графика

Минимальной единицей растровой графики является пиксел (точка). Растровые изображения напоминают лист клетчатой бумаги, на котором любая клетка закрашена каким-либо цветом, образуя в совокупности рисунок (bitmap). Основными характеристиками растровой графики являются глубина цвета и разрешение.

Глубина цвета — это количество бит, отведенных на кодирование цвета.

В зависимости от того, сколько бит отведено для цвета каждого пиксела, возможно кодирование различного числа цветов. Таким образом, глубина цвета позволяет определить, какое максимальное количество цветов может быть реализовано в изображении. Например, если глубина цвета составляет 24 бита, то изображение может содержать до 16,8 млн. различных цветов и оттенков (т.е. 2 24 ≈ 16,8 млн.). Очевидно, что чем больше цветов используется для электронного представления изображения, тем точнее информация о цвете каждой его точки (т.е. его цветопередача).

Разрешение – это количество точек на единицу длины, плотность расположения которых и определяет качество изображения (отображение цветов и деталей изображения). Чаще всего в качестве единицы длины используется дюйм, но иногда могут использоваться и миллиметры. Разрешение изображения измеряется в dpi (количество точек на дюйм).

Чем больше разрешение изображения, тем качественнее оно будет, но тем больше будет и размер файла, что необходимо учитывать при создании и редактировании изображений. Если изображение предназначено для отображения на экране монитора, то разрешение может быть меньше, чем если это изображение предназначено для печати (для вывода изображения на экран обычно достаточно разрешения 72 dpi или 96 dpi, для вывода его на печать от 150 dpi до 300 dpi, а в случае типографской печати оно может быть гораздо больше ).

+ Достоинства растровой графики:

  • отображение большого количествва цветов
  • отображение градиентов и переходов цветов
  • отображение большого количества мелких деталей

Недостатки растровой графики:

  • при уменьшении изображения качество ухудшается, т.к. теряются мелкие детали
  • при увеличении изображения качество ухудшается, т.к. увеличивается размер точки (эффект пикселизации)
  • чем больше разрешение и глубина цвета, тем больше размер файла

Графические редакторы растровой графики

Растровые графические редакторы предназначены как для обработки готовых изображений (фотографии, отсканированные изображения), так и для создания изображений. Примерами таких редакторов являются Adobe PhotoShop , Corel PhotoPaint , Ulead PhotoImpact GIMP

www.nvtc.ee

Характеристики растровых изображений

Какие характеристики существуют у растрового изображения? Выделяют две основных: разрешение, и цветовая палитра. Мы говорили о них в предыдущих главах, но здесь обсудим их подробнее.

Давайте рассмотрим что такое экранные пиксели и пиксели изображения, их часто можно спутать друг с другом. Стандартный 15-дюймовый монитор имеет 800 экранных пикселей в длину и 600 в высоту. Эти экранные пиксели настолько маленькие, что их невозможно разглядеть. Каждый из них занимает площадь в 1\72 квадратного дюйма.

Разрешение растровой карты измеряется в точках на дюйм (dpi), это означает что в одном дюйме изображения, например при разрешении в 72 dpi, содержится 72 единичных элемента(пикселя, точек). Как можно по другому представить экранное разрешение? Например, размер экрана вашего монитора 800\600, это значит, что каждый экранный пиксель, занимает всего лишь 1\72 квадратного дюйма (один дюйм равен 2,54 сантиметра).

Для того чтобы понять разницу между экранными пикселями и пикселями изображения посмотрите на рисунки ниже, это одно и то же изображение, с разным увеличением. На первом рисунке каждому пикселю рисунка соответствует один пиксель, отображаемый монитором. На втором, каждому пикселю исходного изображения уже соответствует 16 пикселей в длину и 16 пикселей в высоту, всего 256 экранных пикселя.

Размер файла изображения напрямую зависит от количества пикселей в изображении. Поэтому чем больше размер, и разрешение рисунка, тем больше будет размер файла. Например, использование разрешения в 300 dpi для интернет неоправданно, потому что экранное разрешение всего 72 dpi. Вы не заметите разницы на экране, но размер файл значительно увеличится.

Второй основной характеристикой растрового изображения является цветовая палитра. Мы уже рассматривали ее в предыдущих главах, здесь мы лишь структурируем информацию. Итак, в растровой графике используются 5 видов палитр: bitmap, Grayscale, 8-битный, 16-битный и 24-битный цвета. Они выстроены в порядке увеличения количества цветов. То есть если мы один и тот же рисунок будем сохранять с разной цветовой палитрой от битмапа до 24-битного, размер файла будет возрастать.

Отображение графики на мониторах

Как же отображается графика на мониторе? На примере показанном, в прошлой главе, мы видим, что на обычном мониторе, изображения построены на принципе постоянного обновления. Это значит, что весь экран обновляется с постоянной частотой. Частота измеряется в Герцах, например, частота монитора 75 Герц означает то, что экран обновляется с частотой 75 раз в секунду. И чем выше частота, тем экранное изображение стабильнее, на нем отсутствуют моргание, которое вы легко можете увидеть при видеосъемке или фотографировании. С высокой частотой (более 75 герц) глаза почти не устают.

Так же напомним, что обновление у монитора идет построчное, то есть изображение обновляется строка за строкой, постепенно, в отличие от телевизионных трубок, где оно чересстрочное (обновление идет в первый цикл по четным строчкам, во второй – по нечетным).

Если на вашем мониторе есть такой значок, это значит что при любом разрешении он поддерживает, более чем 85 Герц, то есть вы можете не беспокоиться за свое зрение.

Если на вашем мониторе есть такой значок TCO95, это значит что монитор поддерживает в своем стандартном разрешении не менее 75 Герц, что тоже вполне приемлемо для работы за компьютером.

У вас может возникнуть вопрос, а как же отображается векторная графика на растровом мониторе? Ответ прост. Векторное изображение хранится в виде формул в памяти компьютера, а непосредственно перед выводом на экран, оно генерируется и выводится в виде форм. В этом заключается большое преимущество векторного формата, что его очень просто хранить, оно, как правило, не занимает много места в памяти. И может масштабироваться без потери качества, то есть вы можете увеличивать размер изображения до любых размеров, при этом размер файла останется тем же. И напомним, что векторные изображения гораздо качественнее отображаются при печати.

Представление изображения на принтерах

Какие бывают принтеры? Выделяют три основных типа: матричный, струйный и лазерный. Для полноцветной печати лучше всего подходит струйный принтер, фотография, напечатанная на таком принтере, не уступит оригиналу. Лазерные цветные принтеры не очень распространены из-за их дороговизны.

Другой важный момент, принтеры относятся к CMYK-устройствам. То есть, в картридже находится 4 краски, которые при печати смешиваются, давая нужный цвет. Поэтому важно перевести стандартное RGB изображение в CMYK, чтобы избежать сюрпризов с цветом. Хотя если вы будете печатать изображение RGB, драйвер сам скорвертирует RGB изображение в CMYK.

Еще один момент, который необходимо обсудить это разрешение изображения, с которым мы будем выводить файл на печать. Здесь важно не путать размер изображения и его разрешение.

Размер этой фотографии 410 \ 307 пикселей. А разрешение 72 dpi (dots per inch, точек на дюйм). Это стандартное разрешение для монитора и вообще для вэб. Но для принтера этого разрешения будет недостаточно, получится либо очень маленькая картинка, либо если ее растянуть, то качество будет совсем низким, результат вы можете посмотреть на рисунках ниже.

Какое же разрешение нужно для печати на принтере? Для того чтобы получить хорошее качество, как в глянцевом журнале, необходимо разрешение в 300 dpi. Это не значит, что вы просто должны растянуть картинку, такое действие не поможет. Для этого исходный файл должен быть с разрешением не меньше чем 300 dpi.

Сканер в дизайнерской работе незаменимая вещь. Например, у вас есть ворох старых фотографий, из которых можно создать интересный коллаж, а ля 70-е. Или вы увидели в журнале красивую картинку, которая гармонично впишется в дизайн, который вы разрабатываете. Можно, например, отсканировать лист или цветок, получится что-то типа гербария, а если пофантазировать, то получится неплохая текстура. А если у вас пока еще нет цифровой камеры, то это почти что единственный инструмент, который позволяет вам получить реальное изображение, которое вы сделали своими руками.

Итак, что такое сканер? Сканер, это прибор, позволяющий перевести, оцифровать изображение на бумаге, или на фотопленке. В настоящее время выделяют 5 типов сканеров:

  • Ручные
  • Листовые
  • Планшетные
  • Слайд-сканеры
  • Барабанные

Ручные сканеры сейчас вы уже почти не встретите, потому что качество, которое они дают очень невысокое. Они применяются для быстрого сканирования, например, если вы сидите в библиотеке и вам не хочется переписывать текст, надо достать сканер провести по странице, и ваш текст готов (правда вам понадобится еще и ноутбук под рукой).

Листовые сканеры занимают промежуточное положение между ручными и планшетными. Отличие от ручных заключается в том, что у листовых сканеров есть механизм, позволяющий более равномерно сканировать, без дрожания, которое почти невозможно при ручном сканировании.

Планшетные сканеры – это самый распространенный класс сканеров. То, что вы подразумеваете под понятием сканер, скорее всего это планшетный. Он позволяет хорошо сканировать цветные изображения, с хорошим разрешением не только для вэба, но и для печати.

Два последних типа сканеров относятся к разряду профессионального оборудования, поэтому мы только упомянем их. Ими пользуются профессиональные фотографы, для сканирования слайд-пленки, например, для создания качественной рекламы на баннерах города.

Принцип сканирования построен на технологии CCD- матриц. В сканере, оригинал располагается на прозрачном неподвижном стекле, вдоль которого передвигается сканирующая каретка с источником света Оптическая система сканера проецирует световой поток от сканируемого оригинала на приёмный элемент, который осуществляет разделение информации о цветах. Это основной принцип, используемый в современных сканерах.

При подключении сканера к компьютеру, необходимо установить программное оборудование, поставляемое вместе со сканером. Обычно это драйвер и собственная программа сканирования, при помощи которой можно откалибровать сканер, изменять настройки сканирования.

color.e-publish.ru

Разрешение растровых файлов

Как уже говорилось ранее, растровое изображение представляется в памяти ЭВМ в виде матрицы отдельных пикселей. В этой связи возникает вопрос о том, каково должно быть число этих пикселей и какое число бит отводится на один пиксель, т. е. каковы основные параметры растрового изображения – разрешение и глубина цвета.

Разрешение (resolution) — это степень детализации изображения, число пикселей (точек), отводимых на единицу площади. Поэтому имеет смысл говорить о разрешении изображения только применительно к какому-либо устройству ввода или вывода изображения. Например, пока имеется обычная фотография на твердом носителе, нельзя сказать о ее разрешении. Но как только мы попытаемся ввести эту фотографию в компьютер через сканер, нам необходимо будет определить разрешение оригинала, т. е. указать количество точек, считываемых сканером с одного квадратного дюйма.

Поскольку изображение можно рассматривать применительно к различным устройствам, то следует различать:

· разрешение экранного изображения;

· разрешение печатного изображения.

Разрешение оригинала. Разрешение оригинала используется при вводе изображения в компьютер и измеряется в точках на дюйм ( dots per inch — dpi ). Установка разрешения оригинала зависит от требований, предъявляемых к качеству изображения и размеру файла. В общем случае действует правило: чем выше требования к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала.

Разрешение экранного изображения. Для экранных копий изображения элементарную точку растра принято называть пикселом ( pixel ). Для измерения разрешения экранного изображения, кроме dpi, используют ppi ( pixel per inch ). Размер пиксела варьируется в зависимости от выбранного экранного разрешения (из диапазона стандартных значений), разрешения оригинала и масштаба отображения.

Мониторы для обработки изображений с диагональю 20–21 дюйм (профессионального класса), как правило, обеспечивают стандартные экранные разрешения 640 ´ 481 800 ´ 600, 1024 ´ 768,1280 ´ 1024, 1600 ´ 1200, 1600 ´ 1280, 1920 ´ 1200, 1920 ´ 1600 точек. Расстояние между соседними точками люминофора у качественного монитора составляет 0,22–0,25 мм.

Для экранной копии достаточно разрешения 72 dpi, для распечатки на цветном или лазерном принтере – 150–200 dpi, для вывода на фотоэкспонирующем устройстве – 200–300 dpi. Установлено эмпирическое правило, что при распечатке величина разрешения оригинала должна быть в 1,5 раза больше, чем линиатура растра устройства вывода. В случае если твердая копия будет увеличена по сравнению с оригиналом, эти величины следует умножить на коэффициент масштабирования.

Разрешение печатного изображения и понятие линиатуры. Размер точки растрового изображения на твердой копии (бумаге, пленке и т. д.) зависит от примененного метода и параметров растрирования оригинала. При растрировании на оригинал как бы накладывается сетка линий, ячейки которой образуют элемент растра. Частота сетки растра измеряется числом линий на дюйм ( lines per inch — lpi ) и называется линиатурой.

Рассмотрим простейшие методы растрирования черно-белого оригинала. Размер точки растра рассчитывается для каждого элемента и зависит от интенсивности тона в данной ячейке. Чем больше интенсивность, тем плотнее заполняется элемент растра, т. е. если в ячейку попал абсолютно черный цвет, размер точки растра совпадет с размером элемента растра. В этом случае говорят о 100 % заполняемости. Для абсолютно белого цвета значение заполняемости составит 0 %. На практике заполняемость элемента на отпечатке обычно составляет от 3 до 98 %, при этом все точки растра имеют одинаковую оптическую плотность, в идеале приближающуюся к абсолютно черному цвету. Иллюзия более темного тона создается за счет увеличения размеров точек и, как следствие, сокращения пробельного поля между ними при одинаковом расстоянии между центрами элементов растра. Такой метод называют растрированием с амплитудной модуляцией (AM).

Существует и метод растрирования с частотной модуляцией (ЧМ), когда интенсивность тона регулируется изменением расстояния между соседними точками одинакового размера. Таким образом, при частотно-модулированном растрировании в ячейках растра с разной интенсивностью тона находится разное число точек. Изображения, растрированные ЧМ-методом, выглядят более качественно, так как размер точек минимален и, во всяком случае, существенно меньше, чем средний размер точки при АМ-растрировании. Еще более повышает качество изображения разновидность ЧМ-метода, называемая стохастическим растрированием. В этом случае рассчитывается число точек, необходимое для отображения требуемой интенсивности тона в ячейке растра. Затем эти точки располагаются внутри ячейки на расстояниях, вычисленных квазислучайным методом (на самом деле используется специальный математический алгоритм), т. е. регулярная структура растра внутри ячейки, как и на изображении в целом, вообще отсутствует. Поэтому при стохастическом ЧМ-растрировании теряет смысл понятие линиатуры растра, имеет значение лишь разрешающая способность устройства вывода. Такой способ требует больших затрат вычислительных ресурсов и высокой точности.

Рис. 1.5. Примеры амплитудной и частотной модуляции растра

Задание: зная, что размер экрана в пикселях 800 ´ 600, а разрешение 72 ppi, установить реальные размеры экрана в сантиметрах.

Глубина цвета (color depth) — это число бит, используемых для представления каждого пикселя изображения, определяемое цветовым или тоновым диапазоном.

Цветовой (тоновый) диапазон (color range) — это максимальное число цветов, используемых при создании изображения.

compgraph.tpu.ru

Размер растрового изображения и его разрешение

Эти понятия часто путают и не совсем правильно применяют.
Разрешение — число дискретных элементов (пикселей) на стандартную единицу длину (дюйм = 25,4мм). Стандартная единица измерения — dpi ( dots per inch , количество точек на дюйм).
Разрешение является мерой детализации цифрового изображения, поскольку при заданном разрешении деталь рисунка меньше пикселя быть не может. Именно поэтому фрагмент изображения (sample) получившейся при фотографировании или сканировании меньше пикселя (pixel) по площади, обобщается и теряет свои мелкие детали.

Таким образом, чем больше разрешение, тем меньше площадь пикселя, следовательно более высокое разрешение позволяет передавать больше деталей и более точно воспроизводить оригинал.

Однако это правило справедливо только для этапа создания растрового изображения с помощью технических средств, коих как известно всего 2 — фотоаппарат и сканер. То есть для максимизации качества и детализации растрового изображения фотографировать и сканировать желательно в максимальном из имеющихся в аппарате разрешений. Именно на этом начальном этапе закладывается уровень детализации изображения. И последующее увеличение разрешения, например в программе Adobe Photoshop, не способно увеличить реальную детализацию изображения. Посудите сами — разве программа сможет восстановить утраченные детали, то есть добавить новую изобразительную информацию? Очевидно, что она сможет только перераспределить уже имеющиеся данные на большее число пикселей. В этом случае происходит не улучшение качества изображения, а скорее наоборот — ухудшение, например, резкости.

Тем не менее, возникает резонный вопрос — а для чего тогда нужна команда Фотошопа «Размер изображения» (Меню «Изображение»)?
А нужна она прежде всего для уменьшения пиксельного размера изображения, которое чаще всего необходимо при размещении фотографии в Internet. Но об этом есть отдельная статья. Подготовка фотографий для публикации в WEB.

Нам же нужно обсудить еще понятие масштаба.
Прежде всего следует иметь в виду, что как устройства получения растровых изображений (устройства ввода), так и устройства вывода растровых изображений (мониторы и принтеры), также имеют пиксельную (растровую) природу. И разрешение всех этих устройств (и ввода и вывода) задаётся при их разработке и производстве. И увеличить его, больше чем оно было задано изначально, невозможно. И, естественно, разрешение всех этих приборов и самого растрового изображения могут быть весьма различны.
Для того чтобы не запутаться в этом разнообразии мы определим следующие понятия:
1. Пиксель — это мельчайший элемент растрового изображения.
2. Видеопиксель — это мельчайший элемент монитора.
3. Точка — это мельчайший элемент напечатанного на бумаге принтером изображения.
4. Масштаб — это соотношение разрешения растрового изображения и монитора. Отображается масштаб в левом нижнем углу рабочего экрана Фотошопа (см картинку выше 16,67% — это как раз масштаб). Измеряется в процентах. 100% масштаб — это когда один пиксель растрового изображения отображается одним видеопикселем монитора. При масштабе менее 100% происходит сжатие (интерполяция) изображения. Растягивание изображения с масштабом более 100% называют экстраполяцией. Интерполяция и, особенно, экстраполяция могут существенно ухудшить качество выводимого на монитор изображения. Поэтому только при масштабе 100% можно оценивать его резкость, поскольку изображение отображается при этом без искажений.

При этом надо иметь в виду следующие простые эмпирические закономерности:
1. Сам файл растрового изображения не имеет никакого разрешения, поскольку файл в компьютере не имеет физического размера, измеряемого в единицах длины — дюймах, метрах, сантиметрах или миллиметрах.
2. Говорить о разрешении растрового изображения можно только применительно к его выводу на техническим устройстве, которое только и обладает заданным на заводе максимальным разрешением, которое можно уменьшить, но увеличить нельзя.
3. В силу своей различной физической природы (светимости) пиксели монитора в 3 раза хуже различимы, чем точки напечатанные на бумаге. Поэтому разрешение изображения для печати должно быть в 3 раза больше, чем разрешение изображения для публикации в Интернете.
4. Нормальное разрешение монитора от 72 до 150 dpi. У мониторов телефонов и планшетов оно может быть и еще больше, но это связано с тем, что телефон мы можем подносить к глазам существенно ближе, чем монитор. Кроме того рост разрешения имеет и часто и маркетинговый характер и не подтвержден технической необходимостью.
5. Нормальное разрешение для печати, которое гарантирует неразличимость точек невооруженным глазом, составляет 300dpi. Если изображение будет напечатано довольно крупным размером, например 300*450 мм, то у такого изображения возможно снижение разрешения до 200dpi, поскольку рассматривать его будут скорее всего с расстояния не менее 0,5м. Для более крупных изображений, например с размером длинной стороны более 1 метра (фото-обои) можно уменьшить разрешение и до 100dpi, поскольку вряд ли это изображение будут рассматривать с расстояния ближе сем 1 метр.

bdstudy.ru

Разрешение растровых изображений

Цифровые технологии все больше завоевывают рынок. Резко удешевились сканеры и цифровые камеры, почти все издательства перешли на компьютерную обработку изображений. В итоге технологии, ранее применяемые лишь в специализированных репроцентрах, стали доступны всем. Однако здесь есть немало секретов. В этой статье дается обзор такого параметра как разрешение.

Все изображения, с точки зрения количества градаций, можно поделить на тоновые и штриховые. Тоновые иллюстрации содержат различные градации цветов (в случае цветных иллюстраций) или градации серого (в случае черно-белых иллюстраций). Штриховые иллюстрации содержат только два цвета: собственно краски и носителя. На практике наиболее часто приходится сталкиваться с тоновыми изображениями, о них и пойдет речь в статье.

Изображение, представленное в цифровой форме, состоит из мельчайших дискретных элементов — пикселей. Последовательность пикселей формирует строку, последовательность строк — все изображение. Пиксел – величина виртуальная, и может быть характеризован своим цветом, имеющим самые разнообразные форматы представления.

Количество элементов (пикселей) на единицу длины называется – разрешением. Оно измеряется в распространенном программном обеспечении в dpi, сокращенное от dot per inch (точек на дюйм) или ppi, сокращенное от pixel per inch (пиксел на точку). Часто эти понятия смешиваются, потому что отображают одно и тоже. Разница лишь в том, что в первом случае единичный элемент изображения назван точкой (dot), а во втором — пикселем (pixel). Всем известная программа PhotoShop оперирует термином dpi, в то время как более верным было бы назвать единичный элемент изображения в цифровой форме — пикселем. Программное обеспечение сканеров также должно было бы оперировать термином ppi, а вот разрешение выводных устройств — всегда измеряется в dpi и в данном случае использование понятия «точка» верно. В целом термин dpi более прижился для обозначения разрешения устройств «ввода/вывода» и цифровых иллюстраций.

Разрешение цифровых изображений – понятие запутанное, поскольку каждая стадия процесса воспроизведения накладывает свои требования и ограничения. Рассмотрим этапы последовательно.

На этапе сканирования мы переводим изображение из аналоговой формы в цифровую. Разрешение, установленное в программном обеспечении сканера, обозначает, сколько пикселей будет получено на один дюйм реального оригинала. К примеру, если разрешение сканирования установлено, как 300 dpi, а оригинальная иллюстрация имеет десять дюймов в длину и пять дюймов в ширину, то полученное изображение будет содержать 3000×1500 пикселей.

Разрешение – один из важнейших параметров сканера. Оно бывает физическое и интерполяционное. Первое зависит от конструкции устройства и в ряде случаев может быть переменным, например как в Linotype-Hell Topaz, где количество различаемых точек на дюйм меняется в зависимости от положения оригинала на рабочем столе сканера. Практически во всех моделях сканеров (особенно недорогих) существует и второй тип разрешения ѕѕ интерполяционное. Дополнительное количество точек на дюйм в этом случае получается методом интерполяции. Суть его в том, что на некотором участке по имеющимся цифровым данным полиномом необходимой степени воспроизводится функция, в приближении отражающая существовавший аналоговый сигнал. Затем по этой функции производится перевыборка (изменение шага дискретизации). Таким образом, можно получить любое количество точек, то есть повысить разрешение сканера.

Разрешение цифровых камер дает понятие о том, из скольких точек будет состоять полученное изображение. На этапе преобразования цифрового изображения в компьютере понятие «разрешающая способность» весьма эфемерно. Фактически, это величина, которая показывает, какого размера будет иллюстрация в случае ее вывода. Ни на какие цифровые преобразования разрешение не влияет. Если изображение имеет 3000×1500 пикселей и разрешение 300 dpi, то оно будет выведено размером 10×5 дюймов. Однако если изменить разрешающую способность на 3000 dpi, то оно будет выведено размером 1×0,5 дюйма. При этом файл по-прежнему будет содержать 3000×1500 пикселей. Все цифровые преобразования производятся над пикселями, поэтому на этапе обработки на компьютере, значение разрешения роли не играет.

На этапе вывода мы сталкиваемся с огромным количеством разнообразных устройств. Все они связаны с разрешением. В этом случае под разрешением понимают количество точек, которое может «поставить» то или иное устройство на единицу длины.

Рассмотрим, например, вывод черно-белого тонового изображения. Для того чтобы воспроизвести черный цвет, нужно ставить черные точки подряд. Для воспроизведения белого — их не надо ставить вовсе. Все промежуточные тона воспроизводятся большим или меньшим количеством точек на единицу площади. Для воспроизведения серого 50 % поля площадь черных точек и пустого пространства должна быть одинакова. Чем светлее поле, тем меньше точек будет ставить выводное устройство.

Принтер, как правило, ставит точки случайным образом, но в его программном обеспечении заложено, что для воспроизведения определенного оттенка, надо поставить соответствующее количество точек на единицу площади. Поэтому, пиксел цифрового изображения, характеризующийся многими оттенками, при выводе отображается некоторым количеством черных точек на единицу площади. Вот почему один пиксел иллюстрации в цифровом виде не равен одному пикселю устройства вывода. Процесс преобразования тонового изображения в массу одноцветных точек, расставленных определенным образом по площади листа, называют растрированием.

Итак, для воспроизведения оттенков устройство вывода (например, принтер) вынуждено ставить определенное количество черных дискретных точек на единицу площади, которая называется растровой точкой (ячейкой). Если точки в пределах единичной области ставятся случайным образом, то это стохастическое растрирование. Если точки образуют круги или, например, эллипсы, то такой растр называют регулярным. Понятно, что каждая растровая точка образована большим количеством единичных точек. Считается, что растровая ячейка должна состоять из 16×16 единичных точек. В этом случае количество воспроизводимых оттенков составит 16×16 = 256. Такое же количество градаций имеет каждый пиксел в стандартном черно-белом тоновом изображении цифрового формата Grayscale.

Растровые точки составляют линии. Совокупность всех линий составляет изображение. Количество линий на единицу длины называют линиатурой (рис. 1). Обычно в программном обеспечении линиатура измеряется в линиях на дюйм или lpi (lines per inch).

Линия растровых точек

В принципе, каждая растровая точка выводимого изображения может соответствовать одному пикселю цифрового формата. То есть линиатура вывода может соответствовать разрешению цифрового изображения. Но для достижения наилучшего качества, разрешение должно быть вдвое большее линиатура или, другими словами, для формирования одной растровой точки следует взять 4 пикселя. Эту зависимость можно представить в виде формулы

где d – разрешение цифрового файла, l – линиатура вывода, Qf – коэффициент качества, изменяющийся от 1 для малозначимых иллюстраций до 2 для высококачественной продукции. Если исходить из того, что растровая точка состоит из 16×16 единичных точек, то по формуле [1], приняв Qf = 2, получим, что разрешение цифрового файла должно быть в 8 раз меньше, чем разрешение выводного устройства.

Для того чтобы проиллюстрировать эту зависимость приведем четыре одинаковых изображения Рис 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4. Для первого коэффициент качества равен 0,5, для второго — 1, для третьего — 2, для четвертого — 4. Линиатура, с которой печатается журнал «РТ», составляет 150 lpi. Исходя из этого, получаем, что для иллюстраций разрешение будет равно 75 dpi, 150 dpi, 300 dpi, 600 dpi соответственно. По приведенным примерам видно, что качество передачи мелких деталей возрастает при изменении Qf от 0,5 до 2. Иллюстрация с Qf = 4 неотличима от той, что имеет Qf = 2.

В практике полиграфического производства для печати журнальной продукции и художественных альбомов в большинстве случаев используются три линиатуры: 133, 150, 175 lpi. Иные значения крайне редки. Практически всегда одна растровая точка составляется как минимум из 16×16 единичных точек, поскольку разрешение фотовыводных устройств высоко и может достигать 5000 dpi. Производители драйверов (RIP – Raster Image Processor) подобных устройств также прибегают к некоторым уловкам для улучшения передачи мелких деталей, оставляя линиатуру прежней. Например, можно сместить центр растровой точки для лучшего подчеркивания контура. В силу этого, для определения максимально необходимого разрешения цифрового файла возможно применять формулу [1], приняв Qf = 2.

Итак, если вы планируете разместить иллюстрацию размером в страницу А4 в журнале, использующем линиатуру 175 lpi, то максимальный размер цифрового файла составит 2891×4186 точек (8,26 дюймов x 350 точек/дюйм и 11,69 дюймов x 350 точек/дюйм). Для журнала с линиатурой 150 lpi он составит 2478 x 3507 точек.

В газетном производстве значение используемой линиатуры изменяется от 85 до 100 lpi. Таким образом, для вывода изображения форматом А4 потребуется цифровая иллюстрация, состоящая максимум из 1652×2338 точек.

В качестве примера мы привели максимальный размер цифрового файла при Qf = 2. Также возможно принять Qf = 1, тогда размер файлов уменьшится в 4 раза, но оптимальное качество достигнуто не будет.

Теперь поговорим о цифровом разрешении аналоговой пленки. Хотелось бы разделить эту задачу на две:

1. Всю информацию, находящуюся на кадре пленки, нужно сохранить в цифровом виде.

2. Необходимо создать цифровой файл максимального качества.

Первая задача может возникнуть при необходимости сохранить какой-нибудь фотошедевр навечно, не потеряв ни одной мелкой детали. Требования, предъявляемые к процессу сканирования, будут соответствующие.

Как известно, разрешение пленки и объектива оценивается функцией передачи модуляции. Оба эти звена одинаково важны. Для оценки информационной емкости важна максимальная пространственная частота системы «объектив-пленка», т. е. максимальная разрешающая способность. Этот параметр в большинстве случаев колеблется в пределах 80-120 лин/мм.

Для того чтобы понять, сколько же точек на миллиметр понадобится для сохранения такого количества информации, вспомним теорему Котельникова. Она может быть сформулирована следующим образом: имеется сигнал с ограниченным спектром, например F(t), есть последовательность отсчетов F(t1), F(t2)…F(n). Для того чтобы исходный сигнал можно было бы восстановить абсолютно точно, частота отсчета должна быть вдвое больше, чем максимальная частота исходного сигнала. Ее следствием является то, что для передачи пространственной частоты (скажем, 100 лин/мм) потребуется сканирование с вдвое большей частотой (200 линий на мм). Это легко представить практически. Если бы мы сканировали миру с разрешением 100 лин/мм с таким же шагом в 100 линий на мм, то можно было бы сохранить ее полностью, если каждая линия миры попадет на каждую линию сканирующего устройства. Но если каждая линия миры попадет между сканирующими линиями, то получится серое поле (рис. 3). Пространственная частота устройства считывания (сканера) в 200 лин/мм, означает, что имеется 400 переходов черное/белое или 400 элементов, т.е. для создания такой пространственной частоты потребуется 400 считывающих элементов на мм. Получаем, что для сканирования миры с разрешением 100 лин/мм необходимо взять разрешение сканирующего устройства как минимум 400 точек на мм.

Если разрешение совокупности пленки и объектива составляет 80 лин/мм (что понимается как 80 пар линий или 160 переходов черное/белое), то для того, чтобы без потерь сохранить такое количество информации в цифровой форме, потребуется 320 точек на мм или 8128 точек на дюйм. Для формата 24×36 мм это равняется 7680×11520 точек.

Таким образом, для считывания всей информации с пленки потребуется разрешение сканирования около 8000 dpi. При таком значении фактически каждое зернышко фотошедевра будет сохранено в цифровом формате. На практике такая задача встречается редко.

Рассмотрим задачу получения цифрового файла максимального качества. В данном случае цель состоит в том, чтобы перенести в цифровое изображение только то, что реально сохранено на пленке. Предположим, что разрешающая способность пленки и объектива составляет 80 лин/мм. По теореме, обратной теореме Котельникова получаем, что у существовавшего в плоскости пленки изображения реально сохранена пространственная частота 40 лин/мм. Для восстановления такой частоты необходимо будет сканировать с разрешением 80 точек на мм или 2032 dpi. Получаем, что для создания цифрового файла максимально качества необходимо разрешение сканера в пределах 2000-2500 dpi. Сканеры с таким параметром вполне доступны.

Используя разрешение, скажем, в 2000 dpi, мы получим из одного кадра формата 24×36 мм файл, размером 1890×2834 пикселей. Если вернуться к рассмотренному вопросу о необходимой информации для публикации в журнале, то, приняв Qf = 2 и линиатуру журнала равной 150 lpi один кадр узкой пленки может быть напечатан с максимальным качеством форматом 16×24 см, то есть чуть больше, чем половина полосы. Примерно до этого формата не имеет значения, возьмем мы узкую пленку или широкую. Как известно, кадр с узкого формата все же можно поместить на целую полосу (Qf будет равен примерно 1,5), но отличие от среднего формата уже будет заметно.

Если пересчитать максимальное разрешение цифрового изображения, полученного с кадра 24×36 мм в мегапикселы, получается 1890 x 2834 = = 5356260 (

5,3 мегапикселей). Примерно таким разрешением должна обладать цифровая камера, чтобы сравниться с пленочным аналогом.

В заключение хотелось бы отметить, что все приведенные значения не следует понимать буквально. Отличие разрешающей способности пар «объектив – пленка» может быть велико и колеблется от 40 до 150 лин/мм. Поэтому размер полученного цифрового файла с максимальным качеством будет различным. Все рекомендации относительно разрешения цифрового файла для печати могут незначительно меняться, в частности, в зависимости от алгоритма растрирования.

www.rdmkit.ru

Популярное:

  • Заявление об утверждении согласовании режима работы торгового объекта Формы заявлений для внесения сведений в Торговый реестр ВНИМАНИЮ СУБЪЕКТОВ ТОРГОВЛИ, ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ, АДМИНИСТРАЦИЙ ТОРГОВЫХ ЦЕНТРОВ И РЫНКОВ! Во исполнение постановления Совета Министров Республики Беларусь от 23 […]
  • Приём ведет юрист Помощь юристов Прием обращений граждан осуществляется каждую неделю по четвергам с 17:00 до 20:00 по адресу: г. Москва, улица Гончарная, дом 24 по предварительной записи. Предварительная запись осуществляется по телефону: 8(985) […]
  • Нотариусы тверского района нотариальные услуги, нотариусы тверь г. Тверь , ул. Советская, 22 г. Тверь , ул. Маршала Конева, 8 А г. Тверь , Свободный пер., 5, оф. 5 г. Тверь , Тверской пр-т, 5, каб. 10 Бесплатные индивидуальные консультации нотариуса […]
  • Дневник студента по практике образец юрист Дневник преддипломной практики Здравствуйте, уважаемый читатель. Эта статья состоит из следующих разделов: Как посчитать дни, приходящиеся на практику Затем пример заполнения дневника преддипломной практики Множество […]
  • Выплачены из кассы алименты Расчёт алиментов. Даём примеры с проводками Самый распространенный вид алиментов — удержание в пользу несовершеннолетних детей у одного из родителей после расторжения брака (ст. 24 СК РФ) либо в браке (ст. 80 СК РФ). При […]
  • Страховые взносы пени штрафы на обязательное За неуплату взносов в срок штраф платить не нужно ВАС РФ пришел к выводу, что в случае если страховые взносы уплачены с опозданием, но при этом исчислены правильно, то работники Пенсионного фонда РФ не вправе предъявить […]
  • Правила дорожного для новичков Изменения в ПДД для начинающих водителей Правительство РФ внесло изменения в ПДД, которые ограничивают начинающих водителей. Дмитрий Медведев подписал Постановление Правительство РФ г. № 333 от 24 марта 2017 "О внесении […]
  • Исковое заявление о расторжении брака при наличии ребенка Развод при наличии общих несовершеннолетних детей Если у пары есть дети младше 18-летнего возраста, развестись по упрощенной процедуре за 30 дней (от подачи заявления до регистрации развода и выдачи соответствующего […]