Всичко, което знаете за резолюцията на изображението, вероятно е погрешно
"Резолюция" е термин, който хората често хвърлят около - понякога неправилно - когато говорят за изображения. Това понятие не е толкова черно и бяло, колкото “броя пиксели в изображението”. Продължавайте да четете, за да разберете какво не знаете.
Както при повечето неща, когато анализирате популярен термин като "резолюция" на ниво ацемично (или призрачно) ниво, установявате, че не е толкова просто, колкото бихте могли да повярвате. Днес ще видим докъде стига концепцията за „разделителна способност“, накратко говорим за последиците от термина и малко за какво означава по-висока резолюция в графиката, печата и фотографията.
Така че, Duh, Изображенията са направени от пиксели, нали?
Ето начина, по който вероятно сте разбрали разделителната способност: изображенията са масив от пиксели в редове и колони, а изображенията имат предварително определен брой пиксели, а по-големите изображения с по-голям брой пиксели имат по-добра резолюция ... нали? Затова сте толкова изкушени от 16-мегапикселовата цифрова камера, защото много пиксели са същите като високата резолюция, нали? Е, не точно, защото резолюцията е малко по-мътна от това. Когато говорите за изображение, което е само кофа от пиксели, вие пренебрегвате всички други неща, които са на първо място да направите изображението по-добро. Но, без съмнение, една част от това, което прави изображението "висока резолюция", има много пиксели за създаване на разпознаваем образ.
Може да е удобно (но понякога грешно) да се извикват изображения с много мегапиксели „висока резолюция“. Тъй като резолюцията надхвърля броя на пикселите в изображението, би било по-точно да го наричаме изображение с висока резолюция на пикселите, или високо плътност на пикселите. Плътността на пикселите се измерва в пиксели на инч (PPI), а понякога и на инч (DPI). Защото плътността на пикселите е мярка за точки свързано с Един инч може да има десет пиксела в него или един милион. И изображенията с по-висока плътност на пикселите ще могат да разрешат детайлите по-добре - поне до точка.
Донякъде погрешната идея за "висока мегапиксела = висока резолюция" е нещо като пренасяне от дните, когато цифровите изображения просто не могат да покажат достатъчно подробности за изображението, защото нямаше достатъчно малки блокове за изграждане на приличен образ. Тъй като цифровите дисплеи започват да имат повече елементи на картината (известни също като пиксели), тези изображения са в състояние да решение повече подробности и да дадете по-ясна картина на случващото се. В даден момент необходимостта от милиони и милиони елементи на картината престава да бъде полезна, тъй като достига горната граница на другите начини, по които детайлът в изображението е разрешен. Заинтригуван? Нека погледнем.
Оптика, детайли и разделителни изображения
Друга важна част от разделителната способност на изображението се отнася пряко до начина, по който е заснето. Някои устройства трябва да анализират и записват изображения от източник. Това е начинът, по който се създават повечето видове изображения. Той се отнася и за повечето цифрови устройства за изображения (цифрови SLR фотоапарати, скенери, уеб камери и т.н.), както и за аналогови методи за изображения (като филмови камери). Без да се впускаме в прекалено много технически измислици за това как работят камерите, можем да говорим за нещо, наречено "оптична резолюция".
Просто казано, резолюцията по отношение на всякакъв вид изображения означава „способност за решаване на детайлите.Ето една хипотетична ситуация: купувате фантастични панталони, супер високо-мегапикселова камера, но имате проблеми с вземането на остри снимки, защото обективът е ужасен. Вие просто не можете да го фокусирате и отнема размазани снимки, които нямат детайл. Можеш ли да наречеш изображение с висока резолюция? Може да се изкушиш, но не можеш. Можете да мислите за това като за какво оптична резолюция означава. Лещи или други средства за събиране на оптични данни имат горни граници на количеството детайли, които могат да улавят. Те могат да улавят толкова много светлина въз основа на форм-фактора (широкоъгълен обектив спрямо телеобектив), тъй като факторът и стилът на лещите позволяват повече или по-малко светлина.
Светлината също има склонност към пречупвам и / или създават изкривявания на светли вълни, наречени аберации. И двете създават изкривявания на детайлите на изображението, като пазят светлината от точното фокусиране, за да създават ясни снимки. Най-добрите обективи са оформени за ограничаване на дифракцията и следователно осигуряват по-висока горна граница на детайлите, дали целевият файл с изображение има плътност на мегапиксела за записване на детайла или не. А Хроматичната аберация, илюстрирани по-горе, е когато различни дължини на вълната на светлината (цветове) се движат с различни скорости през обектива, за да се сближат в различни точки. Това означава, че цветовете са изкривени, детайлите са възможно изгубени и изображенията се записват неточно според горните граници на оптичната разделителна способност.
Цифровите фотосензори също имат горни граници на способност, въпреки че е изкушаващо просто да се предположи, че това е свързано само с мегапикселите и плътността на пикселите. В действителност това е друга мрачна тема, пълна със сложни идеи, достойни за собствена статия. Важно е да се има предвид, че има странни компромиси за разрешаване на детайлите с по-високи мегапикселови сензори, така че за миг ще отидем по-задълбочено. Ето още една хипотетична ситуация - по-старата ви висококачествена мегапикселова камера се запълва с нов, с два пъти повече мегапиксела. За съжаление, вие купувате такъв, който е в същия културен фактор като последния си фотоапарат и се сблъсквате с проблеми при снимане в условия на слаба светлина. Вие губите много подробности в тази среда и трябва да снимате в супер бързи настройки на ISO, правейки изображенията си зърнести и грозни. Компромисът е този - вашият сензор има снимки, малки рецептори, които улавят светлина. Когато пакетирате повече и повече снимки в сензор, за да създадете по-голям брой мегапиксели, ще загубите по-големите, по-големи снимки, които могат да заснемат повече фотони, което ще помогне да се визуализират повече детайли в тези слабо осветени среди.
Поради това разчитане на ограничена светлинна записваща среда и ограничена оптика за събиране на светлина, разрешаването на детайлите може да се постигне чрез други средства. Тази снимка е образ на Ансел Адамс, известен с постиженията си в създаването на изображения с висок динамичен обхват, използвайки техники за избягване и изгаряне и обикновени фотохартии и филми. Адамс е бил гений, като е използвал ограничени медии и ги е използвал, за да разреши възможно най-голямото количество подробности, като елиминира много от ограниченията, за които говорихме по-горе. Този метод, както и тоналното картографиране, е начин да увеличите разделителната способност на изображението, като извадите детайли, които иначе не биха могли да се видят.
Разрешаване на детайлите и подобряване на изображенията и печата
Тъй като „решението“ е толкова широкообхватно понятие, то има и въздействие върху печатарската индустрия. Вероятно сте наясно, че напредъкът през последните няколко години е направил телевизори и наблюдава по-висока дефиниция (или поне направи по-дефинираните монитори и телевизори по-търговски жизнеспособни). Подобни революции в технологиите за обработка на изображения подобряват качеството на изображенията при печат - и да, това също е „резолюция“.
Когато не говорим за вашия мастилено-струен принтер в офиса, обикновено говорим за процеси, които създават полутонове, линетони и твърди форми в някакъв вид междинен материал, използван за прехвърляне на мастило или тонер към някакъв вид хартия или субстрат. Или, по-просто казано, „форми на нещо, което поставя мастило върху друго нещо”. Отпечатаното изображение е най-вероятно отпечатано с някакъв офсетов литографски процес, както и повечето цветни изображения в книги и списания във вашия дом. Изображенията се редуцират до редове от точки и се поставят върху няколко различни повърхности за печат с няколко различни мастила и се комбинират за създаване на отпечатани изображения.
Печатните повърхности обикновено се изобразяват с някакъв вид фоточувствителен материал, който има собствена разделителна способност. Една от причините, че качеството на печата се е подобрило толкова драстично през последното десетилетие, е повишената резолюция на подобрените техники. Модерните офсетови преси имат повишена резолюция на детайлите, защото използват прецизни компютърно управлявани системи за лазерно изобразяване, подобни на тези в лазерния принтер в офиса. (Има и други методи, но лазерът е може би най-доброто качество на изображението.) Тези лазери могат да създават по-малки, по-точни, по-стабилни точки и форми, които създават по-добри, по-богати, по-безпроблемни, по-висококачествени разпечатки на базата на повърхности за печат, способни да разрешават повече детайли. Отделете малко време, за да разгледате отпечатъците, направени наскоро като тези от началото на 90-те години, и ги сравнете с модерните - скокът в резолюцията и качеството на печат е доста потресаващ.
Не бъркайте мониторите и изображенията
Лесно може да се натрупа разделителната способност на изображенията с резолюцията на вашия монитор. Не се изкушавайте, само защото гледате изображения на монитора си, и и двете са свързани с думата „пиксел“. Може да е объркващо, но пикселите в изображенията имат променлива дълбочина на пикселите (DPI или PPI, което означава, че могат да имат променлива стойност. пиксели на инч), докато мониторите имат фиксиран брой физически свързани, компютърно контролирани точки на цвят, които се използват за показване на данните за изображението, когато компютърът го поиска. Наистина, един пиксел не е свързан с друг. И двете могат да се наричат "елементи на картината", така че и двамата се наричат "пиксели". Казано просто, пикселите в изображенията са начин за запис изображения, докато пикселите в мониторите са начини за това показ тези данни.
Какво означава това? Най-общо казано, когато говорим за разделителната способност на мониторите, говорим за много по-ясен сценарий, отколкото за резолюция на изображението. Въпреки че има и други технологии (нито една от които няма да обсъждаме днес), че мога да подобри качеството на изображението - просто казано, повече пиксели на дисплея добавят към способността на дисплея да разрешава детайлите по-точно.
В крайна сметка, можете да мислите за изображенията, които създавате като притежаващи крайна цел - средата, върху която ще ги използвате. Изображения с изключително висока плътност на пикселите и разделителна способност на пикселите (например висококачествени мегапикселови изображения, заснети от фантастични цифрови фотоапарати) са подходящи за използване от много пикселна плътна (или „печатна точка“) плътна печатна среда, като мастиленоструен или офсетов печат, защото има много подробности за принтера с висока резолюция. Но изображенията, предназначени за мрежата, имат много по-ниска плътност на пикселите, тъй като мониторите имат приблизително 72 ppi плътност на пикселите и почти всички от тях достигат до около 100 ppi. Ерго, само толкова много "резолюция" може да се гледа на екрана, но всички подробности, които са разрешени, могат да бъдат включени в действителния файл с изображение.
Простият куршум посочва, че трябва да се отнеме от това, че "резолюцията" не е толкова проста, колкото използването на файлове с много и много пиксели, но обикновено е функция на решаване на детайлите на изображението. Имайки предвид тази проста дефиниция, просто помнете, че има много аспекти за създаване на изображение с висока разделителна способност, с резолюция на пикселите, която е само една от тях. Мисли или въпроси относно днешната статия? Кажете ни за тях в коментарите или просто изпратете въпросите си на [email protected].
Image Кредити: Дезертирано момиче от Бхагаткумар Бхагавати, Криейтив Комънс. Лего пиксел изкуство от Емануел Digiaro, Creative Commons. Lego Bricks от Бенджамин Ешам, Creative Commons. D7000 / D5000 B&W от Cary и Kacey Jordan, Creative Commons. Диаграми на хроматичните абертации от Боб Мелиш и DrBob, GNU лиценз чрез Уикипедия. Sensor Klear Loupe от Майкъл Тояма, Creative Commons. Ансел Адамс изображение в обществено достояние. Отместване от Томас Рот, Creative Commons. RGB LED от Tyler Nienhouse, Creative Commons.
