“Дозвіл” - це термін, який люди часто кидають - іноді неправильно - коли говорять про зображення. Ця концепція не така чорно-біла, як "кількість пікселів на зображенні". Продовжуйте читати, щоб з’ясувати те, чого ви не знаєте.
Як і в більшості речей, коли ви розтинаєте такий популярний термін, як "роздільна здатність", до ацедемічного (або виродкового) рівня, ви виявляєте, що це не так просто, як вам могли повірити. Сьогодні ми побачимо, наскільки далеко сягає поняття "роздільна здатність", коротко поговоримо про наслідки цього терміну та трохи про те, що означає вища роздільна здатність у графіці, друці та фотографії.
Отже, Дух, зображення зроблені з пікселів, так?
Ось вам, напевно, пояснили роздільну здатність: зображення - це масив пікселів у рядках і стовпцях, а зображення мають заздалегідь визначену кількість пікселів, а більші зображення з більшою кількістю пікселів мають кращу роздільну здатність ... так? Ось чому вас так спокушає ця 16-мегапіксельна цифрова камера, адже багато пікселів - це те саме, що висока роздільна здатність, так? Ну, не зовсім так, оскільки роздільна здатність трохи мутніша за це. Коли ви говорите про зображення, наче це лише відро пікселів, ви ігноруєте всі інші речі, які спочатку сприяють покращенню зображення. Але, без сумніву, одна частина того, що робить зображення «високою роздільною здатністю», - це багато пікселів для створення впізнаваного зображення.
Зручно (але іноді неправильно) називати зображення з великою кількістю мегапікселів "високою роздільною здатністю". Оскільки роздільна здатність перевищує кількість пікселів у зображенні, точніше було б назвати це зображення з високим роздільна здатність пікселів , або високий щільність пікселів . Щільність пікселів вимірюється в пікселях на дюйм (PPI) або іноді крапками на дюйм (DPI). Оскільки щільність пікселів - це міра точок щодо дюйм, один дюйм може мати в собі десять пікселів або мільйон. І зображення з вищою щільністю пікселів зможуть краще розпізнавати деталі - принаймні до точки.
Дещо хибна ідея "високий мегапіксель = висока роздільна здатність" - це свого роду перенесення з тих часів, коли цифрові зображення просто не могли відображати достатньо деталей зображення, оскільки бракувало маленьких будівельних блоків, щоб створити гідне зображення. Оскільки цифрові дисплеї почали мати більше елементів зображення (також відомих як пікселі), ці зображення змогли вирішити докладніше і дайте більш чітке уявлення про те, що відбувалося. У певний момент потреба у мільйонах і мільйонах інших елементів зображення перестає бути корисною, оскільки вона досягає верхньої межі інших способів вирішення деталей зображення. Заінтригований? Давайте подивимось.
Оптика, деталі та вирішення даних зображень
Інша важлива частина роздільної здатності зображення стосується безпосередньо способу його зйомки. Деякий пристрій повинен аналізувати та записувати дані зображень із джерела. Це спосіб створення більшості видів зображень. Це також застосовується до більшості цифрових пристроїв зйомки (цифрові дзеркальні камери, сканери, веб-камери тощо), а також до аналогових методів зйомки (наприклад, на основі плівкових камер). Не заглиблюючись у занадто багато технічних помилок про те, як працюють камери, ми можемо говорити про щось, що називається «оптичним дозволом».
Простіше кажучи, роздільна здатність щодо будь-якого виду зображень означає " здатність вирішувати деталі . " Ось гіпотетична ситуація: ви купуєте вишукані штани, надзвичайно мегапіксельну камеру, але маєте проблеми з фотографуванням різких зображень, бо об’єктив жахливий. Ви просто не можете сфокусувати його, і для цього потрібні розмиті кадри, у яких бракує деталей. Чи можете ви назвати своє зображення високою роздільною здатністю? У вас може виникнути спокуса, але ви не можете. Ви можете думати про це як про що оптична роздільна здатність засоби. Об'єктиви або інші засоби збору оптичних даних мають верхні межі кількості деталей, які вони можуть захопити. Вони можуть захоплювати стільки світла на основі форм-фактора (ширококутний об'єктив у порівнянні з телеоб'єктивом), оскільки фактор і стиль об'єктива дозволяють отримувати більше або менше світла.
Світло також має тенденцію до дифракція та / або створюють спотворення світлових хвиль, що називаються аберації. Обидва вони створюють спотворення деталей зображення, утримуючи світло від точної фокусування для створення чітких зображень. Найкращі лінзи сформовані для обмеження дифракції і, отже, забезпечують вищу верхню межу деталізації, незалежно від того, чи має файл цільового зображення мегапіксельну щільність для запису деталей чи ні. A Хроматичні аберації, проілюстровано вище, це коли різні довжини хвиль світла (кольори) рухаються з різною швидкістю через лінзу, щоб сходитися в різних точках. Це означає, що кольори спотворені, деталі є можливо втрачені, і зображення записуються неточно на основі цих верхніх меж оптичної роздільної здатності.
Цифрові фотосенсори також мають верхні межі можливостей, хоча спокусливо просто припустити, що це пов’язано лише з мегапікселями та щільністю пікселів. Насправді це ще одна каламутна тема, сповнена складних ідей, гідних власної статті. Важливо пам’ятати, що існують дивні компроміси щодо вирішення деталей за допомогою більш високих мегапіксельних датчиків, тому ми на мить заглибимось у глибину. Ось ще одна гіпотетична ситуація - ви розбиваєте свою стару високомегапіксельну камеру на нову, що має вдвічі більше мегапікселів. На жаль, ви купуєте такий у той самий коефіцієнт обрізання, що і ваша остання камера і зіткнутися з проблемами під час зйомки в умовах недостатнього освітлення. Ви втрачаєте багато деталей у цьому середовищі, і вам доводиться знімати в надшвидких налаштуваннях ISO, роблячи ваші зображення зернистими та негарними. Це компроміс - ваш датчик має фотосайти, маленькі крихітні рецептори, які вловлюють світло. Коли ви пакуєте все більше і більше фотосайтів на датчик, щоб створити більшу кількість мегапікселів, ви втрачаєте сильніші, більші фотосайти, здатні захопити більше фотонів, що допоможе отримати більше деталей у тих умовах недостатнього освітлення.
Завдяки цій залежності від обмеженого носія запису світла та обмеженої оптики, що збирає світло, роздільна здатність деталей може бути досягнута іншими способами. Ця фотографія - зображення Анселя Адамса, відомого своїми досягненнями в створення зображень із високим динамічним діапазоном з використанням прийомів ухилення та спалення та звичайних фотопаперів та фільмів. Адамс був генієм у використанні обмежених засобів масової інформації та використанні їх, щоб вирішити максимально можливу кількість деталей, ефективно обійшовши багато обмежень, про які ми говорили вище. Цей метод, а також тональне відображення, - це спосіб збільшити роздільну здатність зображення за допомогою виведення деталей, які в іншому випадку можуть не бачитися.
Вирішення деталей та вдосконалення візуалізації та друку
Оскільки "роздільна здатність" - це настільки широкомасштабний термін, це також впливає на поліграфічну галузь. Вам, мабуть, відомо, що досягнення за останні кілька років зробили телевізори та монітори вищою чіткістю (або, принаймні, зробили монітори та телевізори вищої якості більш комерційно вигідними). Подібні революції в технології отримання зображень покращують якість зображень у друці - і так, це теж «роздільна здатність».
Коли ми говоримо не про ваш офісний струменевий принтер, ми зазвичай говоримо про процеси, які створюють напівтони, лінетони та тверді фігури в якомусь посередницькому матеріалі, що використовується для перенесення чорнила чи тонера на якийсь папір чи підкладку. Або, простіше кажучи, "формує річ, яка наносить чорнило на іншу річ". Зображення, надруковане вище, було, швидше за все, надруковане з допомогою якогось офсетного літографічного процесу, як і більшість кольорових зображень у книгах та журналах у вашому домі. Зображення зменшуються до рядків крапок і наносяться на кілька різних поверхонь друку з кількома різними чорнилами та рекомбінуються для створення друкованих зображень.
Поверхні друку, як правило, зображуються з якимись світлочутливими матеріалами, які мають власну роздільну здатність. І однією з причин того, що якість друку настільки різко покращилась за останнє десятиліття чи близько того, є збільшення роздільної здатності вдосконалених технік. Сучасні офсетні преси мають підвищену роздільну здатність до деталей, оскільки використовують точні системи комп’ютерного керування лазерною візуалізацією, подібні до тих, що існують у вашому офісному лазерному принтері. (Є й інші методи, але лазер - це, мабуть, найкраща якість зображення.) Ці лазери можуть створювати менші, точніші, стабільніші точки та форми, які створюють кращі, насиченіші, безшовніші відбитки з високою роздільною здатністю на основі друкуючі поверхні, здатні розбирати більше деталей. Виділіть хвилинку, щоб подивитися на відбитки, зроблені недавно, як на початку 90-х, і порівняти їх із сучасними - стрибок у роздільній здатності та якості друку досить приголомшливий.
Не плутайте монітори та зображення
Це може бути досить легко роздільна здатність зображень з роздільною здатністю вашого монітора . Не спокушайтеся, лише тому, що ви переглядаєте зображення на моніторі, і обидва вони пов’язані зі словом „піксель”. Це може заплутати, але пікселі на зображеннях мають змінну глибину пікселів (DPI або PPI, тобто вони можуть мати змінну кількість пікселів на дюйм), тоді як монітори мають фіксовану кількість фізично підключених, керованих комп'ютером точок кольору, які використовуються для відображення зображення дані, коли ваш комп’ютер просить про це. Справді, один піксель не пов'язаний з іншим. Але їх обох можна назвати «елементами зображення», тому їх обох називають «пікселями». Просто сказано, пікселі на зображеннях - це спосіб запис дані зображення, тоді як пікселі в моніторах - це способи дисплей ці дані.
Що це значить? Взагалі кажучи, коли ви говорите про роздільну здатність моніторів, ви говорите про набагато чіткіший сценарій, ніж про роздільну здатність зображення. Хоча існують інші технології (жодна з яких ми сьогодні не будемо обговорювати) може покращити якість зображення - простіше кажучи, більше пікселів на дисплеї додає можливості дисплею точніше вирішувати деталі.
Зрештою, ви можете думати про створені вами зображення як про кінцеву мету - про засіб, на якому ви їх будете використовувати. Зображення з надзвичайно високою щільністю пікселів та роздільною здатністю пікселів (наприклад, високомегапіксельні зображення, зроблені за допомогою вигадливих цифрових камер), підходять для використання з дуже щільним (або щільним) кольором друкованим носієм, таким як струменевий друк або офсетна преса, оскільки є багато деталей для вирішення принтера з високою роздільною здатністю. Але зображення, призначені для Інтернету, мають набагато нижчу щільність пікселів, оскільки монітори мають щільність пікселів приблизно 72 пікселі на дюйм, і майже всі вони мають верхню частину близько 100 пікселів на дюйм. Ерго, на екрані можна переглядати лише стільки “дозволу”, але всі розв’язані деталі можуть бути включені у фактичний файл зображення.
Простий маркер, який потрібно усунути з цього, полягає в тому, що "роздільна здатність" не така проста, як використання файлів з великою кількістю пікселів, але зазвичай є функцією вирішення деталей зображення . Маючи на увазі це просте визначення, просто пам’ятайте, що створення зображення з високою роздільною здатністю має багато аспектів, причому роздільна здатність пікселів є лише одним із них. Думки чи запитання щодо сьогоднішньої статті? Повідомте нас про них у коментарях або просто надішліть свої запитання на адресу [email protected] .
Кредити за зображення: Пустельна дівчина, автор bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. Lego Pixel art Еммануеля Дігіаро, Creative Commons. Lego Bricks Бенджаміна Ешама, Creative Commons. D7000 / D5000 B&W Кері та Кейсі Джордан, Creative Commons. Діаграми хроматичного абертації Боб Мелліш та ДрБоб, ліцензія GNU через Вікіпедію. Датчик Clear Loupe від Майкла Тоями, Creative Commons. Зображення Ансела Адамса у відкритому доступі. Компенсація Томасом Ротом, Creative Commons. Світлодіод RGB від Тайлера Нінхауза, Creative Commons.
