Viss, kas jums zināms par attēla izšķirtspēju, visticamāk, ir nepareizs

2024 Autors: Geoffrey Carr | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:58

"Izšķirtspēja" ir termins, ko cilvēki bieži mēdz apgriezt, dažkārt nepareizi - runājot par attēliem. Šī koncepcija nav tik melnā un baltā krāsā kā "pikseļu skaits attēlā." Turpiniet lasīt, lai uzzinātu, ko jūs nezināt.

Tāpat kā lielākajā daļā lietu, ja jūs izklājat populāru terminu, piemēram, "izšķirtspēju" uz akēmisko (vai geeky) līmeni, jūs konstatējat, ka tas nav tik vienkārši, kā jūs, iespējams, esat ticis ticis. Šodien mēs redzēsim, cik tālu iet "izšķirtspējas" jēdziens, īsi runājam par termina sekām un nedaudz par to, kāda augstāka izšķirtspēja nozīmē grafiku, drukāšanu un fotogrāfiju.

Tātad, Duh, attēli ir izgatavoti no pikseļiem, vai ne?

Lūk, kā jūs, iespējams, esat izskaidrojis jūsu izšķirtspēju: attēli ir virkne pikseļu rindās un kolonnās, un attēliem ir iepriekš noteikts pikseļu skaits, un lielākiem attēliem ar lielāku pikseļu skaitu ir labāka izšķirtspēja … vai ne? Tāpēc šī 16 megapikseļu digitālā kamera jūs tik vilinoši, jo daudzi pikseļi ir tādi paši kā augstas izšķirtspējas, vai ne? Nu, ne tieši tā, jo izšķirtspēja ir nedaudz mierāka nekā tā. Kad jūs runājat par attēlu, piemēram, tas ir tikai spieķu pikseļi, jūs ignorējat visas pārējās lietas, kas vislabāk ir padarīt attēlu labāku. Bet, bez šaubām, viena daļa no tā, kas rada attēlu ar "augstu izšķirtspēju", ir ar daudziem pikseļiem, lai izveidotu atpazīstamu attēlu.

Tas var būt ērti (bet reizēm nepareizi), lai izsauktu attēlus ar lielu daudzumu megapikseļu "augstas izšķirtspējas". Tā kā izšķirtspēja pārsniedz attēla pikseļu skaitu, būtu precīzāk nosaukt to par attēlu ar augstu pikseļu izšķirtspējavai augsts pikseļu blīvums. Pikseļu blīvums tiek mērīts pikseļos uz collu (PPI) vai dažreiz punktiem uz collu (DPI). Tā kā pikseļu blīvums ir punktu skaits attiecībā pret collas, collas var būt desmit pikseļi tajā vai miljons. Un attēli ar augstāku pikseļu blīvumu spēs atrisināt sīkāk - vismaz līdz punktam.

Diezgan nepareiza ideja par "augstu megapikseļu = augstas izšķirtspējas" ir sava veida pārnešana no dienām, kad digitālajiem attēliem vienkārši nebija iespējams uzrādīt pietiekami daudz attēlu, jo nebija pietiekami daudz mazo elementu, lai izveidotu pienācīgu attēlu. Tā kā digitālajiem displejiem sāka veidoties vairāki attēla elementi (pazīstami arī kā pikseļi), šie attēli varēja to atrisināt detalizētāk un skaidrāks priekšstats par notiekošo. Noteiktā brīdī vairāku attēlu elementu apstājas, jo tie sasniedz maksimālo robežu pār citiem veidiem, kā tiek atrisināta attēla detaļa. Intrigued? Apskatīsimies.

Optika, detaļas un attēlu datu apstrāde

Cits svarīgs attēla izšķirtspējas aspekts tieši attiecas uz tā uztveršanas veidu. Dažai ierīcei ir jāanalizē un jāreģistrē attēla dati no avota. Tas ir veids, kā veidot lielāko daļu attēlu. Tas attiecas arī uz lielāko daļu digitālo attēlveidošanas ierīču (digitālās spoguļkameras, skeneri, tīmekļa kameru uc), kā arī analogās attēlveidošanas metodes (piemēram, uz filmas balstītām kamerām). Neizmantojot pārāk daudz tehnisko gobbledygook par to, kā darbojas kameras, mēs varam runāt par kaut ko sauc par "optisko izšķirtspēju".

Vienkārši sacīja, ka jebkura veida attēlveidošanas gadījumā rezolūcija nozīmē "spēja atrisināt detaļas"Šeit ir hipotētiska situācija: jūs iegādājaties fancy-pants, super-augstas megapikseļu kameru, taču ir grūti iegūt asus attēlus, jo objektīvs ir šausmīgs. Jūs vienkārši nevarat to fokusēt, un tas aizņem izplūdušus kadrus, kuriem trūkst detaļu. Vai varat piezvanīt uz savu attēlu ar augstu izšķirtspēju? Jūs varētu būt kārdinājums, bet jūs nevarat. Jūs varat domāt par to kā par to optiskā izšķirtspēja nozīmē. Objektīviem vai citiem optisko datu savākšanas paņēmieniem ir noteiktas maksimālās detaļas, ko tie var uztvert. Viņi var uzņemt tik daudz gaismas, kas balstās uz formas faktoru (platleņķa objektīvs pret teleobjektīvu), jo objektīva faktors un stils ļauj vairāk vai mazāk gaismas.

Gaisma ir arī tendence uz difrakcijas un / vai radīt izkropļojumus gaismas viļņus sauc novirzes. Abas rada attēla detaļu izkropļojumus, precīzi fokusējot apgaismojumu, lai izveidotu asus attēlus. Labākās lēcas ir izveidotas, lai ierobežotu difrakciju, un tādēļ nodrošina augstāku maksimālo detalizācijas līmeni, vai mērķa attēla failam ir megapikseļu blīvums, lai ierakstītu detaļas, vai ne. A Hromatiskā aberācija Iepriekš attēlots, kad dažādi gaismas viļņa garumi (krāsas) pārvietojas ar dažādu ātrumu, izmantojot objektīvu, lai saplūstu dažādos punktos. Tas nozīmē, ka krāsas ir izkropļotas, detaļa ir iespējams zaudēti, un attēli tiek ierakstīti neprecīzi, pamatojoties uz šiem optiskās izšķirtspējas augšējām robežām.

Digitālajiem fotosensoriem ir arī maksimāli pieļaujamās spējas, lai gan ir vilinoši tikai uzskatīt, ka tas ir saistīts tikai ar megapikseļiem un pikseļu blīvumu. Patiesībā, šī ir vēl viena tumša tēma, kas ir pilna ar sarežģītām idejām, kas ir vērtas pret pašu rakstu.Ir svarīgi paturēt prātā, ka detaļu atrisināšanai ar lielākiem megapikseļu sensoriem ir dīvaini kompromisi, tāpēc mēs uz brīdi dodies tālāk. Šeit ir vēl viena hipotētiska situācija - jūs izgriezat vecāko augstas megapikseļu kameru ar pavisam jaunu, ar divreiz vairāk megapikseļu. Diemžēl jūs iegādājaties vienu un to pašu augu faktoru kā savu pēdējo kameru, un, kad fotografējat vājā apgaismojumā, rodas problēmas. Šajā videoklipā jūs zaudējat daudz detaļu un jums ir nepieciešams šaut ļoti ātros ISO iestatījumos, padarot jūsu attēlus slikti un neglīts. Tas ir pretrunā - jūsu sensors ir fotosētisks, mazi sīki uztvērēji, kas uztver gaismu. Ja vairākos fotoattēlos ievietojat sensoru, lai izveidotu augstāku megapikseļu skaitu, jūs zaudējat spēcīgākus un lielākus fotoattēlus, kas spēj uzņemt vairāk fotonu, tādējādi palīdzot padarīt detalizētāku informāciju vājās gaismas vidē.

Pateicoties tam, ka paļaujas uz ierobežotiem gaismas ierakstīšanas mezgliem un ierobežotu gaismas vākšanas optiku, detaļu izšķirtspēju var panākt ar citiem līdzekļiem. Šī fotogrāfija ir Ansel Adamsa attēls, kas pazīstams ar viņa sasniegumiem augstu dinamiskā diapazona attēlu izveidē, izmantojot viltīgas un dedzinošas tehnikas un parastu fotopapīru un filmas. Adams bija ģēnijs, kas pieņēmis ierobežotus medijus un izmantoja to, lai atrisinātu maksimālo iespējamo detalizācijas apjomu, efektīvi noapaujot daudzus ierobežojumus, par kuriem mēs runājām iepriekš. Šī metode, kā arī toņu kartēšana ir veids, kā palielināt attēla izšķirtspēju, parādot informāciju, kas pretējā gadījumā varētu nebūt redzama.

Detaļas atrisināšana un attēlveidošanas un drukāšanas uzlabošana

Tā kā "izšķirtspēja" ir tik plaši izplatīta, tā ietekmē arī poligrāfijas nozari. Jūs, iespējams, saprotat, ka pēdējo vairāku gadu attīstība ir radījusi televizorus un uzrauga augstāku definīciju (vai vismaz padarījusi augstākus monitorus un televizorus komerciāli izdevīgākus). Līdzīgas attēlveidošanas tehnoloģiju revolūcijas ir uzlabojušas attēlu kvalitāti drukā, un jā, tas arī ir "izšķirtspēja".

Kad mēs nerunājam par jūsu biroja tintes printeri, mēs parasti runājam par procesiem, kas rada pustoņus, linetones un cietas formas kādā starpposma materiālā, ko izmanto, lai pārnest tinti vai toneri uz kādu papīru vai pamatni. Vai vienkārši vienkārši teikt: "formas uz lieta, kas uzliek tinti uz citu lietu." Iepriekš uzdrukātais attēls visdrīzāk tika iespiests ar kādu no kompensācijas litogrāfijas procesiem, tāpat kā lielāko daļu no jūsu mājās esošo grāmatu un žurnālu krāsu attēliem. Attēli tiek samazināti līdz punktu rindām un pārklātas ar dažām dažādām drukas virsmām ar dažiem dažādiem krāsu toņiem un tiek apvienoti, lai izveidotu drukātus attēlus.

Drukāšanas virsmas parasti tiek uzņemtas ar tāda veida gaismas jūtīgu materiālu, kam ir sava izšķirtspēja. Un viens no iemesliem, kāpēc drukas kvalitāte pēdējos desmit gados ir krasi uzlabojusies, ir lielāka uzlaboto tehniku izšķirtspēja. Modernās ofseta preses ir palielinājušas detalizācijas izšķirtspēju, jo tās izmanto precīzas datora vadītas lāzera attēlveidošanas sistēmas, kas ir līdzīgas tām, kas pieejamas jūsu biroja šķirņu lāzera printerī. (Ir arī citas metodes, bet lāzers neapšaubāmi ir vislabākā attēla kvalitāte.) Šie lāzeri var radīt mazākus, precīzākus, stabilākus punktus un formas, kas rada labākus, bagātākus, daudzveidīgākus, lielākas izšķirtspējas izdrukas, pamatojoties uz drukas virsmas, kas spēj atrisināt sīkāk. Ņemiet laiku, lai apskatītu izdrukas, kas veiktas nesen kā 90. gadu sākumā un salīdzināt tās ar modernām - izšķirtspēja un drukas kvalitāte ir diezgan satriecoša.

Neuztrauciet monitorus un attēlus

Attēla izšķirtspēju var samērā viegli salabot ar monitora izšķirtspēju. Neuztraucieties tikai tāpēc, ka skatāties uz attēliem uz monitora, un abi abi ir saistīti ar vārdu "pixel". Tas var būt mulsinoši, bet attēliem pikseļi satur mainīgu pikseļu dziļumu (DPI vai PPI, kas nozīmē, ka tiem var būt mainīgs pikseļi uz collu), kamēr monitoriem ir fiksēts skaits fiziski vadu, datora kontrolētu krāsu punktu, ko izmanto, lai parādītu attēla datus, kad dators to prasa. Reāli viens pikselis nav saistīts ar citu. Bet tos gan var saukt par "attēlu elementiem", tāpēc viņi abus sauc par "pikseļiem". Vienkāršāk teikts, ka attēlu pikseļi ir veids, kā ieraksts attēla dati, kamēr pikseļi monitoros ir veidi, kā to izdarīt displejs šos datus.

Ko tas nozīmē? Vispārīgi runājot, runājot par monitoru izšķirtspēju, jūs runājat par daudz skaidrāku scenāriju nekā ar attēla izšķirtspēju. Kaut arī ir citas tehnoloģijas (par kurām neviens no mums šodien nerunāsim), ka var uzlabotu attēla kvalitāti - vienkārši sakot, vairāk pikseļu uz displeja palielina displeja spēju precīzāk atrisināt detaļas.

Galu galā jūs varat domāt par attēliem, kurus izveidojat kā par galvenajiem mērķiem - videi, kuru jūs gatavojaties izmantot. Attēli ar ļoti augstu pikseļu blīvumu un pikseļu izšķirtspēju (piemēram, augstas izšķirtspējas megapikseļu attēli, kas uzņemti no digitālajām fotokamerām) ir piemēroti lietošanai no ļoti pikseli blīvas (vai drukas vietas blīvās) drukas vidē, piemēram, tintes vai ofseta nospieduma, jo augstas izšķirtspējas printerim ir daudz detaļu, lai to atrisinātu. Bet tīmeklī paredzētajiem attēliem ir daudz zemāks pikseļu blīvums, jo monitoriem ir aptuveni 72 ppi pikseļu blīvums, un gandrīz visi no tiem ir lielāki par aptuveni 100 ppi. Ergo, ekrānā var apskatīt tikai tik daudz "izšķirtspējas", bet visu atrisināto detaļu var iekļaut faktiskajā attēla failā.

Vienkāršie aizzīmes norāda uz to, ka no tā tiek atņemts tas, ka "izšķirtspēja" nav tik vienkārši, kā failu lietošana ar daudzām un daudzām pikseļiem, bet parasti tā ir funkcija attēla detaļas atrisināšana. Ņemot vērā šo vienkāršo definīciju, vienkārši jāatceras, ka augstas izšķirtspējas attēla izveidei ir daudz aspektu, bet pikseli ir tikai viens no tiem. Domas vai jautājumi par šodienas rakstu? Informējiet mūs par tiem komentāros vai vienkārši nosūtiet savus jautājumus uz [email protected].

Attēlu kredīti: tuksneša meitene ar bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. Lego Pixel māksla ar Emmanuel Digiaro, Creative Commons. Lego ķieģeļi no Benjamin Esham, Creative Commons. Cari un Kacey Jordan, D7000 / D5000 B & W, Creative Commons. Boba Mellisha un DrBoba hromatiskās abberācijas shēmas, GNU licence, izmantojot Wikipedia.Micheal Toyama Sensors Klear Loupe, Creative Commons.Ansel Adams attēls ir publiski pieejams. Tomass Rots, kompānijas "Creative Commons". RGB LED pēc Tyler Nienhouse, Creative Commons.