Меню

Единицы измерения размера изображения



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.

Источник

Пиксели, разрешение и печать цифровых изображений

Для начинающего пользователя программа фотошоп покажется магическим инструментом, который с таинственной легкостью может изменить до неузнаваемости любую фотографию. Но как!? Скажите! Как он это делает? Какой действует механизм? Что происходит внутри фотографии, что она как угодно меняется, будто это хамелеон? Да ничего сложного, нужно просто знать из чего состоит цифровая фотография и какие на нее действуют правила, тогда все станет на свои места.

Растровое изображение, а именно с таким видом графики работает фотошоп, состоит из крошечных элементов — пикселей, как любой предмет из мельчайших частиц — атомов.

Пиксели — это крошечные элементы, квадратной формы, которые содержат в себе информацию о цвете, яркости и прозрачности. Термин происходит от скрещивания двух английских слов – picture (изображение) и element (элемент).

Файл цифрового изображения состоит из вертикальных и горизонтальных рядов пикселей, заполняющих его высоту и ширину соответственно. Чем больше пикселей содержит изображение, тем больше деталей оно может отобразить. Они неуловимы человеческому глазу, потому что ничтожно малы. Чтобы их увидеть, придется сильно увеличить изображение:

Обратите внимание на палитру «Навигатор». Красной рамочкой отмечена видимая часть изображения. Я увеличил до 1200% район, где изображен нос и рот панды. Как видите, изображение состоит из набора цветных квадратиков. В увеличенном виде это похоже на лоскутное одеяло из квадратных фрагментов.

Внимательно приглядевшись, можно понять основные принципы построения изображения:

1. Пиксели квадратной формы и выстраиваются в изображении в виде сетки (вспомните тетрадный лист в клеточку).

2. Квадратики всегда строго одного определенного цвета, они даже не могут быть градиентом. Даже если вам покажется, что какой-то квадратик переливается цветом, то это ни что иное как обман зрения. Увеличьте еще сильнее этот участок и вы убедитесь в этом.

3. Плавный переход между цветами происходит благодаря постепенно изменяющимся тонам смежных пикселей. Даже линия соприкосновения контрастных цветов может содержать не один десяток тонов.

Разрешение изображения

Понятие разрешение изображения неразрывно связано с пикселями.

Разрешение изображения — это единица измерения, определяющая, сколько пикселей будет размещено на определенном пространстве, что, в свою очередь, контролирует насколько велики или малы будут пиксели.

Разрешение цифровой фотографии записывается следующим образом: 1920×1280. Такая запись означает, что изображение имеет 1920 пикселей в ширину и 1280 пикселей в высоту, то есть эти числа ни что иное как количество тех самых маленьких квадратиков в одной строке и столбце.

Кстати, если перемножить эти два числа — 1920×1280 (в моем примере получится 2 457 600 пикселей), то получим общее количество «лоскутков», из которых состоит конкретное изображение. Это число можно сократить и записать как 2,5 мегапикселя (МП). С такими сокращениями вы сталкивались, когда знакомились с характеристиками цифрового фотоаппарата или, еще к примеру, камерой в смартфоне. Производители техники указывают предельную величину, на которую способен их продукт. Значит, чем выше число МП, тем больше может быть разрешение будущих снимков.

Итак, чем больше разрешение, тем меньше пиксели, а значит возрастает качество и детализация снимка. Но фотография с большим разрешением будет и больше весить — такова цена качества. Поскольку каждый пиксель хранит в себе определенную информацию, с увеличением их количества, требуется больше количества памяти компьютера, а значит и растет их вес. Например, фото с медведями вверху статьи с разрешением 655×510 весит 58 КБ, а фото с разрешением 5184×3456 займет 6 МБ.

Размеры пикселя и печать

Важно различать ситуации, когда мы говорим о размерах пикселя и их влиянии на качество фотографии.

Просматривая изображения на экране монитора, мы видим, что размеры пикселя всегда одинаковы. Компьютерным размером разрешения считается 72 точки на дюйм.

Обратите внимание, когда вы создаете новый документ в фотошопе, то программа по умолчанию предлагает вам именно это значение:

Просматривая на компьютере большие фотографии размером, например, 5184×3456, чувствуется насколько она детально прорисована, нет зернистости и никаких дефектов, она яркая и четкая. Но поверьте, такая фотография опять же 72 точки на дюйм. Откроем ради интереса свойства изображения:

Большая фотография будет классно смотреться на компьютере благодаря масштабу. Какое у вас стоит разрешение экрана? Явно не 5184×3456, а меньше. Так значит компьютер должен уменьшить такую фотографию, чтобы она уместилась целиком на экране компьютера. Происходит сжимание пикселей и уменьшение их размеров, а значит вот оно классное качество снимка. Если бы вы просматривали такую фотографию в исходном размере, то могли бы с легкостью разглядеть размытость и потускнение изображения, а также резкие края контрастных деталей.

О размерах пикселя в большинстве случаев вспоминают, когда дело касается печати фотографии. Здесь 72 точек может не хватить.

Для примера я создал документ размерами 655×400 пикселей с разрешением 72 точки. Посмотрите в графу размер печатного оттиска:

Фотошоп вычислил, что изображение размером 655×400 и разрешением 72 точки можно будет распечатать на бумаге размером 9,097×5,556 дюймов (в сантиметрах это 23,11×14,11)

655 пикселей в ширину, разделенные на 72 пикселей на дюйм = 9,097 дюймов ширины
400 пикселей делится на 72 пикселей на дюйм = 5,556 дюймов высоты

Казалось бы, «Вау! На каком большом листе можно распечатать!». Но по факту фотография будет примерно такой:

Размытая фотография, нет резкости и четкости.

Принтеры считаются устройствами высокого разрешения, поэтому, чтобы фотографии были красиво напечатаны, требуется либо печатать фотографии изначально большого размера, как у меня 5184×3456, либо менять количество точек на дюйм в диапазоне от 200 до 300.

Вновь возьму тоже изображение 655×400, но изменю количество точек на 200, вот что пишет фотошоп:

Уменьшился размер печатного оттиска почти в три раза. Теперь у нашего изображения печатается 200 пикселей на 1 дюйм бумаги.

Что же получается, изображение будет маленьким, едва ли уберется на стандартную фотографию 10 на 15, но зато оно будет качественным, четким и детально прорисованным.

Получается, что для печати фотографий существует некий минимальный размер разрешения. Если картинка изначально маленького размера, как было у меня, то о хорошем качестве печати даже нечего думать.

Какого размера должно быть изображение, чтобы его красиво распечатать

Допустим, вы приехали с отдыха из Крыма, или сделали 100500 фотографий ребенка и, конечно, хотите что-нибудь распечатать в фотоальбом (пример 1), а одну самую примечательную сделать в виде картины на стене (пример 2). Давайте разберемся какого размера должны быть такие фотографии и могут ли этого добиться современные фотоаппараты.

Итак, как правило, в фотоальбом идут фоточки размером 10×15 см (в дюймах это составляет 3,937×5,906). Сейчас узнаем какой должен быть минимальный размер фотографии, чтобы все красиво распечаталось. Для расчетов берем разрешение 200 точек на дюйм.

200 пикселей на дюйм х 3,937 дюйма в ширину = 787 пикселей;
200 пикселей на дюйм х 5,906 дюймов в высоту = 1181 пикселей.

То есть фотография 10×15 см = 787×1181 пикселей, минимум (!)

А узнав общее количество пикселей в таком разрешении (787 × 1181 = 929447 пикселей), округлив до миллионов, получим 1МП (мегапиксель). Я уже писал, что количество мегапикселей эта наиважнейшая характеристика современных фотоаппаратов. Среднее количество МП в фотоаппаратах и смартфонах достигает примерно 8 МП.

Значит нынешняя техника легко позволит делать фотографии, пригодных сразу для печати снимков в 10×15 см.

Теперь разберем случай, когда вы выбрали фотографию и хотите повесить ее на стену в рамку размером, допустим, 30×40 см (я взял размер рамки из каталога магазина IKEA), сразу переведу в дюймы: 11,811×15,748. Для такого размера фотографии я бы взял максимальный размер разрешения: 300 точек на дюйм, это уже считается профессиональной и самой качественной печатью (как раз то что надо для большой картины в рамке). А теперь расчеты:

300 пикселей на дюйм х 11,811 дюйма в ширину = 3543 пикселей;
300 пикселей на дюйм х 15,748 дюймов в высоту = 4724 пикселей.

Таким образом, ваше фото должно быть минимум 3543×4724 пикселей. Перемножаем значения и получаем 16.737.132 пикселя или 17 МП!

Таким образом, чтобы распечатать фотографию в рамочку, вам потребуется мощный фотоаппарат. В этом диапазоне уже рассматриваются зеркальные фотоаппараты. А это дорогой и серьезный вид техники.

В общем и в целом вам теперь должно быть хоть немножко стать понятно как устроена программа фотошоп и как получаются все эти махинации по редактированию фотографий. Узнав о пикселях, их свойствах и возможностях, этот процесс уже не должен казаться волшебством.

Источник

Разрешение (компьютерная графика)

Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме, хотя его можно применить, например, для описания уровня грануляции фотопленки, фотобумаги или иного физического носителя. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала. Другой важной характеристикой изображения является разрядность цветовой палитры.

Как правило, разрешение в разных направлениях одинаково, что даёт пиксель квадратной формы. Но это не обязательно — например, горизонтальное разрешение может отличаться от вертикального, при этом элемент изображения (пиксель) будет не квадратным, а прямоугольным.

Содержание

Разрешение изображения

Растровая графика

Ошибочно под разрешением понимают размеры фотографии, экрана монитора или изображения в пикселях [источник не указан 286 дней] . Размеры растровых изображений выражают в виде количества пикселов по горизонтали и вертикали, например: 1600×1200. В данном случае это означает, что ширина изображения составляет 1600, а высота — 1200 точек (такое изображение состоит из 1 920 000 точек, то есть примерно 2 мегапикселя). Количество точек по горизонтали и вертикали может быть разным для разных изображений. Изображения, как правило, хранятся в виде, максимально пригодном для отображения экранами мониторов — они хранят цвет пикселов в виде требуемой яркости свечения излучающих элементов экрана (RGB), и рассчитаны на то, что пикселы изображения будут отображаться пикселами экрана один к одному. Это обеспечивает простоту вывода изображения на экран.

Читайте также:  Тахеометр точность измерения углов

При выводе изображения на поверхность экрана или бумаги, оно занимает прямоугольник определённого размера. Для оптимального размещения изображения на экране необходимо согласовывать количество точек в изображении, пропорции сторон изображения с соответствующими параметрами устройства отображения. Если пикселы изображения выводятся пикселами устройства вывода один к одному, размер будет определяться только разрешением устройства вывода. Соответственно, чем выше разрешение экрана, тем больше точек отображается на той же площади и тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка. При большом количестве точек, размещённом на маленькой площади, глаз не замечает мозаичности рисунка. Справедливо и обратное: малое разрешение позволит глазу заметить растр изображения («ступеньки»). Высокое разрешение изображения при малом размере плоскости отображающего устройства не позволит вывести на него всё изображение, либо при выводе изображение будет «подгоняться», например для каждого отображаемого пиксела будут усредняться цвета попадающей в него части исходного изображения. При необходимости крупно отобразить изображение небольшого размера на устройстве с высоким разрешением приходится вычислять цвета промежуточных пикселей. Изменение фактического количества пикселей изображения называется передискретизация, и для неё существуют целый ряд алгоритмов разной сложности.

При выводе на бумагу такие изображения преобразуются под физические возможности принтера: проводится цветоделение, масштабирование и растеризация для вывода изображения красками фиксированного цвета и яркости, доступными принтеру. Принтеру для отображения цвета разной яркости и оттенка приходится группировать несколько меньшего размера точек доступного ему цвета, например один серый пиксел такого исходного изображения, как правило, на печати представляется несколькими маленькими чёрными точками на белом фоне бумаги. В случаях, не касающихся профессиональной допечатной подготовки, этот процесс производится с минимальным вмешательством пользователя, в соответствии с настройками принтера и желаемым размером отпечатка. Изображения в форматах, получаемых при допечатной подготовке и рассчитанные на непосредственный вывод печатающим устройством, для полноценного отображения на экране нуждаются в обратном преобразовании.

Большинство форматов графических файлов позволяют хранить данные о желаемом масштабе при выводе на печать, то есть о желаемом разрешении в dpi (англ. dots per inch — эта величина говорит о каком-то количестве точек на единицу длины, например 300 dpi означает 300 точек на один дюйм). Это исключительно справочная величина. Как правило, для получения распечатка фотографии, который предназначен для рассматривания с расстояния порядка 20-30 сантиметров, достаточно разрешения 300 dpi. Исходя из этого можно прикинуть, какого размера отпечаток можно получить из имеющегося изображения или какого размера изображение надо получить, чтоб затем сделать отпечаток нужного размера.

Например, надо напечатать с разрешением в 300 dpi изображение на бумаге размером 10×10 см. Переведя размер в дюймы получим 3,9×3,9 дюймов. Теперь, умножив 3,9 на 300 и получаем размер фотографии в пикселях: 1170×1170. Таким образом, для печати изображения приемлемого качества размером 10×10 см, размер исходного изображения должен быть не менее 1170×1170 пикселей.

Для обозначения разрешающей способности различных процессов преобразования изображений (сканирование, печать, растеризация и т. п.) используют следующие термины:

  • dpi (англ.dots per inch ) — количество точек на дюйм.
  • ppi (англ.pixels per inch ) — количество пикселей на дюйм.
  • lpi (англ.lines per inch ) — количество линий на дюйм, разрешающая способность графических планшетов (дигитайзеров).
  • spi (англ.samples per inch ) — количество сэмплов на дюйм; плотность дискретизации (sampling density), в том числе разрешение сканеров изображений (en:Samples per inchангл.)

По историческим причинам величины стараются приводить к dpi, хотя с практической точки зрения ppi более однозначно характеризует для потребителя процессы печати или сканирования. Измерение в lpi широко используется в полиграфии. Измерение в spi используется для описания внутренних процессов устройств или алгоритмов.

Значение разрядности цвета

Для создания реалистичного изображения средствами компьютерной графики цвет иногда оказывается важнее (высокого) разрешения, поскольку человеческий глаз воспринимает картинку с большим количеством цветовых оттенков как более правдоподобную. Вид изображения на экране напрямую зависит от выбранного видеорежима, основу которого составляют три характеристики: кроме собственно разрешения (кол-ва точек по горизонтали и вертикали), отличаются частота обновления изображения (Гц) и количество отображаемых цветов (цветорежим или разрядность цвета)). Последний параметр (характеристику) часто также называют разрешение цвета, или частота разрешения (частотность или разрядность гаммы) цвета.

Разница между 24- и 32-разрядным цветом на глаз отсутствует, потому как в 32-разрядном представлении 8 разрядов просто не используются, облегчая адресацию пикселов, но увеличивая занимаемую изображением память, а 16-разрядный цвет заметно «грубее». У профессиональных цифровых фотокамер у сканеров (например, 48 или 51 бит на пиксел) более высокая разрядность оказывается полезна при последующей обработке фотографий: цветокоррекции, ретушировании и т. п.

Векторная графика

Для векторных изображений, в силу принципа построения изображения, понятие разрешения неприменимо.

Разрешение устройства

Разрешение устройства (inherent resolution) описывает максимальное разрешение изображения, получаемого с помощью устройства ввода или вывода.

  • Разрешение принтера, обычно указывают в dpi.
  • Разрешение сканера изображений указывается в ppi (количество пикселей на один дюйм), а не в dpi.
  • Разрешением экрана монитора обычно называют размеры получаемого на экране изображения в пикселах: 800×600, 1024×768, 1280×1024, подразумевая разрешение относительно физических размеров экрана, а не эталонной единицы измерения длины, такой как 1 дюйм. Для получения разрешения в единицах ppi данное количество пикселов необходимо поделить на физические размеры экрана, выраженные в дюймах. Двумя другими важными геометрическими характеристиками экрана являются размер его диагонали и соотношение сторон.
  • Разрешение матрицы цифровой фотокамеры, так же как экрана монитора, характеризуется размером (в пикселах) получаемых изображений, но в отличие от экранов, популярным стало использование не двух чисел, а округлённого суммарного количества пикселов, выражаемое в мегапикселях. Говорить о фактическом разрешении матрицы можно лишь учитывая её размеры. Говорить о фактическом разрешении получаемых изображений можно либо в отношении устройство вывода — экранов и принтеров, либо в отношении сфотографированных предметов, с учётом их перспективных искажений при съёмке и характеристик объектива.

Разрешение экрана монитора

Для типичных разрешений мониторов, индикаторных панелей и экранов устройств (inherent resolution) существуют устоявшиеся буквенные обозначения:

Источник

Разрешение (компьютерная графика)

Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме, хотя его можно применить, например, для описания уровня грануляции фотопленки, фотобумаги или иного физического носителя. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала. Другой важной характеристикой изображения является разрядность цветовой палитры.

Как правило, разрешение в разных направлениях одинаково, что даёт пиксель квадратной формы. Но это не обязательно — например, горизонтальное разрешение может отличаться от вертикального, при этом элемент изображения (пиксель) будет не квадратным, а прямоугольным.

Содержание

Разрешение изображения

Растровая графика

Ошибочно под разрешением понимают размеры фотографии, экрана монитора или изображения в пикселях [источник не указан 286 дней] . Размеры растровых изображений выражают в виде количества пикселов по горизонтали и вертикали, например: 1600×1200. В данном случае это означает, что ширина изображения составляет 1600, а высота — 1200 точек (такое изображение состоит из 1 920 000 точек, то есть примерно 2 мегапикселя). Количество точек по горизонтали и вертикали может быть разным для разных изображений. Изображения, как правило, хранятся в виде, максимально пригодном для отображения экранами мониторов — они хранят цвет пикселов в виде требуемой яркости свечения излучающих элементов экрана (RGB), и рассчитаны на то, что пикселы изображения будут отображаться пикселами экрана один к одному. Это обеспечивает простоту вывода изображения на экран.

При выводе изображения на поверхность экрана или бумаги, оно занимает прямоугольник определённого размера. Для оптимального размещения изображения на экране необходимо согласовывать количество точек в изображении, пропорции сторон изображения с соответствующими параметрами устройства отображения. Если пикселы изображения выводятся пикселами устройства вывода один к одному, размер будет определяться только разрешением устройства вывода. Соответственно, чем выше разрешение экрана, тем больше точек отображается на той же площади и тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка. При большом количестве точек, размещённом на маленькой площади, глаз не замечает мозаичности рисунка. Справедливо и обратное: малое разрешение позволит глазу заметить растр изображения («ступеньки»). Высокое разрешение изображения при малом размере плоскости отображающего устройства не позволит вывести на него всё изображение, либо при выводе изображение будет «подгоняться», например для каждого отображаемого пиксела будут усредняться цвета попадающей в него части исходного изображения. При необходимости крупно отобразить изображение небольшого размера на устройстве с высоким разрешением приходится вычислять цвета промежуточных пикселей. Изменение фактического количества пикселей изображения называется передискретизация, и для неё существуют целый ряд алгоритмов разной сложности.

При выводе на бумагу такие изображения преобразуются под физические возможности принтера: проводится цветоделение, масштабирование и растеризация для вывода изображения красками фиксированного цвета и яркости, доступными принтеру. Принтеру для отображения цвета разной яркости и оттенка приходится группировать несколько меньшего размера точек доступного ему цвета, например один серый пиксел такого исходного изображения, как правило, на печати представляется несколькими маленькими чёрными точками на белом фоне бумаги. В случаях, не касающихся профессиональной допечатной подготовки, этот процесс производится с минимальным вмешательством пользователя, в соответствии с настройками принтера и желаемым размером отпечатка. Изображения в форматах, получаемых при допечатной подготовке и рассчитанные на непосредственный вывод печатающим устройством, для полноценного отображения на экране нуждаются в обратном преобразовании.

Большинство форматов графических файлов позволяют хранить данные о желаемом масштабе при выводе на печать, то есть о желаемом разрешении в dpi (англ. dots per inch — эта величина говорит о каком-то количестве точек на единицу длины, например 300 dpi означает 300 точек на один дюйм). Это исключительно справочная величина. Как правило, для получения распечатка фотографии, который предназначен для рассматривания с расстояния порядка 20-30 сантиметров, достаточно разрешения 300 dpi. Исходя из этого можно прикинуть, какого размера отпечаток можно получить из имеющегося изображения или какого размера изображение надо получить, чтоб затем сделать отпечаток нужного размера.

Например, надо напечатать с разрешением в 300 dpi изображение на бумаге размером 10×10 см. Переведя размер в дюймы получим 3,9×3,9 дюймов. Теперь, умножив 3,9 на 300 и получаем размер фотографии в пикселях: 1170×1170. Таким образом, для печати изображения приемлемого качества размером 10×10 см, размер исходного изображения должен быть не менее 1170×1170 пикселей.

Для обозначения разрешающей способности различных процессов преобразования изображений (сканирование, печать, растеризация и т. п.) используют следующие термины:

  • dpi (англ.dots per inch ) — количество точек на дюйм.
  • ppi (англ.pixels per inch ) — количество пикселей на дюйм.
  • lpi (англ.lines per inch ) — количество линий на дюйм, разрешающая способность графических планшетов (дигитайзеров).
  • spi (англ.samples per inch ) — количество сэмплов на дюйм; плотность дискретизации (sampling density), в том числе разрешение сканеров изображений (en:Samples per inchангл.)

По историческим причинам величины стараются приводить к dpi, хотя с практической точки зрения ppi более однозначно характеризует для потребителя процессы печати или сканирования. Измерение в lpi широко используется в полиграфии. Измерение в spi используется для описания внутренних процессов устройств или алгоритмов.

Значение разрядности цвета

Для создания реалистичного изображения средствами компьютерной графики цвет иногда оказывается важнее (высокого) разрешения, поскольку человеческий глаз воспринимает картинку с большим количеством цветовых оттенков как более правдоподобную. Вид изображения на экране напрямую зависит от выбранного видеорежима, основу которого составляют три характеристики: кроме собственно разрешения (кол-ва точек по горизонтали и вертикали), отличаются частота обновления изображения (Гц) и количество отображаемых цветов (цветорежим или разрядность цвета)). Последний параметр (характеристику) часто также называют разрешение цвета, или частота разрешения (частотность или разрядность гаммы) цвета.

Разница между 24- и 32-разрядным цветом на глаз отсутствует, потому как в 32-разрядном представлении 8 разрядов просто не используются, облегчая адресацию пикселов, но увеличивая занимаемую изображением память, а 16-разрядный цвет заметно «грубее». У профессиональных цифровых фотокамер у сканеров (например, 48 или 51 бит на пиксел) более высокая разрядность оказывается полезна при последующей обработке фотографий: цветокоррекции, ретушировании и т. п.

Векторная графика

Для векторных изображений, в силу принципа построения изображения, понятие разрешения неприменимо.

Разрешение устройства

Разрешение устройства (inherent resolution) описывает максимальное разрешение изображения, получаемого с помощью устройства ввода или вывода.

  • Разрешение принтера, обычно указывают в dpi.
  • Разрешение сканера изображений указывается в ppi (количество пикселей на один дюйм), а не в dpi.
  • Разрешением экрана монитора обычно называют размеры получаемого на экране изображения в пикселах: 800×600, 1024×768, 1280×1024, подразумевая разрешение относительно физических размеров экрана, а не эталонной единицы измерения длины, такой как 1 дюйм. Для получения разрешения в единицах ppi данное количество пикселов необходимо поделить на физические размеры экрана, выраженные в дюймах. Двумя другими важными геометрическими характеристиками экрана являются размер его диагонали и соотношение сторон.
  • Разрешение матрицы цифровой фотокамеры, так же как экрана монитора, характеризуется размером (в пикселах) получаемых изображений, но в отличие от экранов, популярным стало использование не двух чисел, а округлённого суммарного количества пикселов, выражаемое в мегапикселях. Говорить о фактическом разрешении матрицы можно лишь учитывая её размеры. Говорить о фактическом разрешении получаемых изображений можно либо в отношении устройство вывода — экранов и принтеров, либо в отношении сфотографированных предметов, с учётом их перспективных искажений при съёмке и характеристик объектива.

Разрешение экрана монитора

Для типичных разрешений мониторов, индикаторных панелей и экранов устройств (inherent resolution) существуют устоявшиеся буквенные обозначения:

Читайте также:  Чем измерить угол точно

Источник

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.

Источник

Разрешение (компьютерная графика)

Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме, хотя его можно применить, например, для описания уровня грануляции фотоплёнки, фотобумаги или иного физического носителя. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала. Другой важной характеристикой изображения является разрядность цветовой палитры.

Как правило, разрешение в разных направлениях одинаково, что даёт пиксель квадратной формы. Но это не обязательно — например, горизонтальное разрешение может отличаться от вертикального, при этом элемент изображения (пиксель) будет не квадратным, а прямоугольным. Более того, возможна не квадратная решётка элементов изображения, а например шестигранная (гексагональная) или вовсе не регулярная (стохастическая), что не мешает говорить о максимальном количестве точек или управляемых элементов изображения на единицу длины или площади.

Содержание

Разрешение изображения

Растровая графика

Ошибочно под разрешением понимают размеры фотографии, экрана монитора или изображения в пикселах [ источник не указан 2405 дней ] . Размеры растровых изображений выражают в виде количества пикселей по горизонтали и вертикали, например: 1600×1200. В данном случае это означает, что ширина изображения составляет 1600, а высота — 1200 точек (такое изображение состоит из 1 920 000 точек, то есть примерно 2 мегапиксела). Количество точек по горизонтали и вертикали может быть разным для разных изображений. Изображения, как правило, хранятся в виде, максимально пригодном для отображения экранами мониторов — они хранят цвет пикселов в виде требуемой яркости свечения излучающих элементов экрана (RGB), и рассчитаны на то, что пикселы изображения будут отображаться пикселами экрана один к одному. Это обеспечивает простоту вывода изображения на экран.

При выводе изображения на поверхность экрана или бумаги, оно занимает прямоугольник определённого размера. Для оптимального размещения изображения на экране необходимо согласовывать количество точек в изображении, пропорции сторон изображения с соответствующими параметрами устройства отображения. Если пиксели изображения выводятся пикселами устройства вывода один к одному, размер будет определяться только разрешением устройства вывода. Соответственно, чем выше разрешение экрана, тем больше точек отображается на той же площади и тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка. При большом количестве точек, размещённом на маленькой площади, глаз не замечает мозаичности рисунка. Справедливо и обратное: малое разрешение позволит глазу заметить растр изображения («ступеньки»). Высокое разрешение изображения при малом размере плоскости отображающего устройства не позволит вывести на него всё изображение, либо при выводе изображение будет «подгоняться», например для каждого отображаемого пиксела будут усредняться цвета попадающей в него части исходного изображения. При необходимости крупно отобразить изображение небольшого размера на устройстве с высоким разрешением приходится вычислять цвета промежуточных пикселей. Изменение фактического количества пикселей изображения называется передискретизация, и для неё существуют целый ряд алгоритмов разной сложности.

При выводе на бумагу такие изображения преобразуются под физические возможности принтера: проводится цветоделение, масштабирование и растеризация для вывода изображения красками фиксированного цвета и яркости, доступными принтеру. Принтеру для отображения цвета разной яркости и оттенка приходится группировать несколько меньшего размера точек доступного ему цвета, например один серый пиксел такого исходного изображения, как правило, на печати представляется несколькими маленькими чёрными точками на белом фоне бумаги. В случаях, не касающихся профессиональной допечатной подготовки, этот процесс производится с минимальным вмешательством пользователя, в соответствии с настройками принтера и желаемым размером отпечатка. Изображения в форматах, получаемых при допечатной подготовке и рассчитанные на непосредственный вывод печатающим устройством, для полноценного отображения на экране нуждаются в обратном преобразовании.

Большинство форматов графических файлов позволяют хранить данные о желаемом масштабе при выводе на печать, то есть о желаемом разрешении в dpi (англ. dots per inch — эта величина говорит о количестве точек на единицу длины: например 300 dpi означает 300 точек на один дюйм). Это исключительно справочная величина. Как правило, для получения распечатка фотографии, который предназначен для рассматривания с расстояния порядка 40 — 45 сантиметров, достаточно разрешения 300 dpi. Исходя из этого можно рассчитать, какого размера отпечаток можно получить из имеющегося изображения или какого размера изображение надо получить, чтоб затем сделать отпечаток нужного размера.

Например, надо напечатать с разрешением в 300 dpi изображение на бумаге размером 10×10 см (3,9×3,9 дюймов). Теперь, умножив 3,9 на 300 и получаем размер фотографии в пикселях: 1170×1170. Таким образом, для печати изображения приемлемого качества размером 10×10 см, размер исходного изображения должен быть не менее 1170×1170 пикселей.

Для обозначения разрешающей способности различных процессов преобразования изображений (сканирование, печать, растеризация и т. п.) используют следующие термины:

  • dpi (англ. dots per inch ) — количество точек на дюйм.
  • ppi (англ. pixels per inch ) — количество пикселей на дюйм.
  • lpi (англ. lines per inch ) — количество линий на дюйм, разрешающая способность графических планшетов (дигитайзеров).
  • spi (англ. samples per inch ) — количество семплов на дюйм; плотность дискретизации (англ. sampling density ), в том числе разрешение сканеров изображений.

По историческим причинам величины стараются приводить к dpi, хотя с практической точки зрения ppi более однозначно характеризует для потребителя процессы печати или сканирования. Измерение в lpi широко используется в полиграфии. Измерение в spi используется для описания внутренних процессов устройств или алгоритмов.

Значение разрядности цвета

Для создания реалистичного изображения средствами компьютерной графики цвет иногда оказывается важнее (высокого) разрешения, поскольку человеческий глаз воспринимает картинку с большим количеством цветовых оттенков как более правдоподобную. Вид изображения на экране напрямую зависит от выбранного видеорежима, основу которого составляют три характеристики: кроме собственно разрешения (кол-ва точек по горизонтали и вертикали), отличаются частота обновления изображения (Гц) и количество отображаемых цветов (цветорежим или разрядность цвета)). Последний параметр (характеристику) часто также называют разрешение цвета, или частота разрешения (частотность или разрядность гаммы) цвета.

Разница между 24- и 32-разрядным цветом на глаз отсутствует, потому как в 32-разрядном представлении 8 разрядов просто не используются, облегчая адресацию пикселов, но увеличивая занимаемую изображением память, а 16-разрядный цвет заметно «грубее». У профессиональных цифровых фотокамер у сканеров (например, 48 или 51 бит на пиксел) более высокая разрядность оказывается полезна при последующей обработке фотографий: цветокоррекции, ретушировании и т. п.

Векторная графика

Для векторных изображений, в силу принципа построения изображения, понятие разрешения неприменимо.

Разрешение устройства

Разрешение устройства (inherent resolution) описывает максимальное разрешение изображения, получаемого с помощью устройства ввода или вывода.

  • Разрешение принтера, обычно указывают в dpi.
  • Разрешение сканера изображений указывается в ppi (количество пикселей на один дюйм), а не в dpi.
  • Разрешением экрана монитора обычно называют размеры получаемого на экране изображения в пикселах: 800×600, 1024×768, 1280×1024, подразумевая разрешение относительно физических размеров экрана, а не эталонной единицы измерения длины, такой как 1 дюйм. Для получения разрешения в единицах ppi данное количество пикселов необходимо поделить на физические размеры экрана, выраженные в дюймах. Двумя другими важными геометрическими характеристиками экрана являются размер его диагонали и соотношение сторон.
  • Разрешение матрицы цифровой фотокамеры, так же как экрана монитора, характеризуется размером (в пикселах) получаемых изображений, но в отличие от экранов, популярным стало использование не пары чисел, а округлённого количества пикселов, выражаемое в мегапикселах, на всей рабочей площади матрицы. Говорить о фактическом линейном разрешении матрицы можно лишь зная её геометрию. Говорить о фактическом линейном разрешении получаемых изображений можно либо в отношении устройство вывода — экранов и принтеров, либо в отношении сфотографированных предметов, с учётом их перспективных искажений при съёмке и характеристик объектива.

Разрешение экрана монитора

Для типичных разрешений мониторов, индикаторных панелей и экранов устройств (inherent resolution) существуют устоявшиеся буквенные обозначения [1] :

Название формата Количество отображаемых на мониторе точек Пропорции изображения Размер изображения
QVGA 320×240 4:3 76,8 кпикс
SIF (MPEG1 SIF) 352×240 22:15 84,48 кпикс
CIF (MPEG1 VideoCD) 352×288 11:9 101,37 кпикс
WQVGA 400×240 5:3 96 кпикс
[MPEG2 SV-CD] 480×576 5:6 276,48 кпикс
HVGA 640×240 8:3 153,6 кпикс
HVGA 320×480 2:3 153,6 кпикс
nHD 640×360 16:9 230,4 кпикс
VGA 640×480 4:3 307,2 кпикс
WVGA 800×480 5:3 384 кпикс
SVGA 800×600 4:3 480 кпикс
FWVGA 848×480 16:9 409,92 кпикс
qHD 960×540 16:9 518,4 кпикс
WSVGA 1024×600 128:75 614,4 кпикс
XGA 1024×768 4:3 786,432 кпикс
XGA+ 1152×864 4:3 995,3 кпикс
WXVGA 1200×600 2:1 720 кпикс
HD 720p 1280×720 16:9 921,6 кпикс
WXGA 1280×768 5:3 983,04 кпикс
SXGA 1280×1024 5:4 1,31 Мпикс
WXGA+ 1440×900 8:5 1,296 Мпикс
SXGA+ 1400×1050 4:3 1,47 Мпикс
XJXGA 1536×960 8:5 1,475 Мпикс
WSXGA (?) 1536×1024 3:2 1,57 Мпикс
WXGA++ 1600×900 16:9 1,44 Мпикс
WSXGA 1600×1024 25:16 1,64 Мпикс
UXGA 1600×1200 4:3 1,92 Мпикс
WSXGA+ 1680×1050 8:5 1,76 Мпикс
Full HD 1080p 1920×1080 16:9 2,07 Мпикс
WUXGA 1920×1200 8:5 2,3 Мпикс
2K 2048×1080 256:135 2,2 Мпикс
QWXGA 2048×1152 16:9 2,36 Мпикс
QXGA 2048×1536 4:3 3,15 Мпикс
WQXGA / Quad HD 1440p 2560×1440 16:9 3,68 Мпикс
WQXGA 2560×1600 8:5 4,09 Мпикс
QSXGA 2560×2048 5:4 5,24 Мпикс
3K 3072×1620 256:135 4,97 Мпикс
WQXGA 3200×1800 16:9 5,76 Мпикс
WQSXGA 3200×2048 25:16 6,55 Мпикс
QUXGA 3200×2400 4:3 7,68 Мпикс
QHD 3440×1440 43:18 4.95 Мпикс
WQUXGA 3840×2400 8:5 9,2 Мпикс
4K UHD (Ultra HD) 2160p 3840×2160 16:9 8,3 Мпикс
4K UHD 4096×2160 256:135 8,8 Мпикс
4128×2322 16:9 9,6 Мпикс
4128×3096 4:3 12,78 Мпикс
5120×2160 21:9 11,05 Мпикс
5K UHD 5120×2700 256:135 13,82 Мпикс
5120×2880 16:9 14,74 Мпикс
5120×3840 4:3 19,66 Мпикс
HSXGA 5120×4096 5:4 20,97 Мпикс
6K UHD 6144×3240 256:135 19,90 Мпикс
WHSXGA 6400×4096 25:16 26,2 Мпикс
HUXGA 6400×4800 4:3 30,72 Мпикс
7K UHD 7168×3780 256:135 27,09 Мпикс
8K UHD (Ultra HD) 4320p / Super Hi-Vision 7680×4320 16:9 33,17 Мпикс
WHUXGA 7680×4800 8:5 36,86 Мпикс
8K UHD 8192×4320 256:135 35,2 Мпикс
Читайте также:  Чем результаты наблюдения отличаются от результатов измерения
Компьютерный стандарт / название устройства Разрешение Соотношение сторон экрана Пиксели, суммарно
VIC-II multicolor, IBM PCjr 16-color 160×200 0,80 (4:5) 32 000
TMS9918, ZX Spectrum 256×192 1,33 (4:3) 49 152
CGA 4-color (1981), Atari ST 16 color, VIC-II HiRes, Amiga OCS NTSC LowRes 320×200 1,60 (8:5) 64 000
QVGA 320×240 1,33 (4:3) 76 800
Acorn BBC в 40-строчном режиме, Amiga OCS PAL LowRes 320×256 1,25 (5:4) 81 920
WQVGA 400×240 1.67 (15:9) 96 000
КГД (контроллер графического дисплея) ДВК 400×288 1.39 (25:18) 115 200
Atari ST 4 color, CGA mono, Amiga OCS NTSC HiRes 640×200 3,20 (16:5) 128 000
VGWQA Sony PSP Go 480×272 1,78 (16:9) 129 600
Вектор-06Ц, Электроника БК 512×256 2,00 (2:1) 131 072
466×288 1,62 (≈ 8:5) 134 208
HVGA 480×320 1,50 (15:10) 153 600
Acorn BBC в 80-строчном режиме 640×256 2,50 (5:2) 163 840
Amiga OCS PAL HiRes 640×256 2,50 (5:2) 163 840
Контейнер AVI (MPEG-4 / MP3), профиль Advanced Simple Profile Level 5 640×272 2,35 (127:54) (≈ 2,35:1) 174 080
Black & white Macintosh (9″) 512×342 1,50 (≈ 8:5) 175 104
Электроника МС 0511 640×288 2,22 (20:9) 184 320
Macintosh LC (12″)/Color Classic 512×384 1,33 (4:3) 196 608
EGA (в 1984) 640×350 1,83 (64:35) 224 000
HGC 720×348 2,07 (60:29) 250 560
MDA (в 1981) 720×350 2,06 (72:35) 252 000
Atari ST mono, Toshiba T3100/T3200, Amiga OCS, NTSC чересстрочный 640×400 1,60 (8:5) 256 000
Apple Lisa 720×360 2,00 (2:1) 259 200
VGA (в 1987) и MCGA 640×480 1,33 (4:3) 307 200
Amiga OCS, PAL чересстрочный 640×512 1,25 (5:4) 327 680
480i / 480p (SDTV / EDTV) 720×480 1,33 (4:3) 345 600
WGA, WVGA 800×480 1,67 (5:3) 384 000
TouchScreen в нетбуках Sharp Mebius 854×466 1,83 (11:6) 397 964
FWVGA / 480p (EDTV) 854×480 1,78 (16:9) 409 920
576i / 576p (SDTV / EDTV) 720×576 1,33 (4:3) 414 720
SVGA 800×600 1,33 (4:3) 480 000
Apple Lisa+ 784×640 1,23 (49:40) 501 760
800×640 1,25 (5:4) 512 000
SONY XEL-1 960×540 1,78 (16:9) 518 400
Dell Latitude 2100 1024×576 1,78 (16:9) 589 824
Apple iPhone 4 960×640 1,50 (3:2) 614 400
WSVGA 1024×600 1,71 (128:75) 614 400
1152×648 1,78 (16:9) 746 496
XGA (в 1990) 1024×768 1,33 (4:3) 786 432
1152×720 1,60 (8:5) 829 440
1200×720 1,67 (5:3) 864 000
1152×768 1,50 (3:2) 884 736
WXGA [2] / HD Ready / HD 720p (EDTV / HDTV) 1280×720 1,78 (16:9) 921 600
NeXTcube 1120×832 1,35 (35:26) 931 840
HD или wXGA+ 1280×768 1,67 (5:3) 983 040
XGA+ 1152×864 1,33 (4:3) 995 328
WXGA [2] 1280×800 1,60 (8:5) 1 024 000
Sun 1152×900 1,28 (32:25) 1 036 800
WXGA [2] / HD Ready (HDTV) 1366×768 1,78 (≈ 16:9) 1 048 576
wXGA++ 1280×854 1,50 (≈ 3:2) 1 093 120
SXGA 1280×960 1,33 (4:3) 1 228 800
UWXGA 1600×768 (750) 2,08 (25:12) 1 228 800
WSXGA, WXGA+ 1440×900 1,60 (8:5) 1 296 000
SXGA 1280×1024 1,25 (5:4) 1 310 720
1536×864 1,78 (16:9) 1 327 104
1440×960 1,50 (3:2) 1 382 400
wXGA++ 1600×900 1,78 (16:9) 1 440 000
SXGA+ 1400×1050 1,33 (4:3) 1 470 000
AVCHD/«HDV 1080i» (anamorphic widescreen HD) 1440×1080 1,33 (4:3) 1 555 200
WSXGA 1600×1024 1,56 (25:16) 1 638 400
WSXGA+ 1680×1050 1,60 (8:5) 1 764 000
UXGA 1600×1200 1,33 (4:3) 1 920 000
Full HD 1080p (HDTV) 1920×1080 1,77 (16:9) 2 073 600
WUXGA 1920×1200 1,60 (8:5) 2 304 000
QWXGA 2048×1152 1,78 (16:9) 2 359 296
1920×1280 1,50 (3:2) 2 457 600
1920×1440 1,33 (4:3) 2 764 800
QXGA 2048×1536 1,33 (4:3) 3 145 728
WQXGA / Quad HD 1440p 2560×1440 1,78 (16:9) 3 686 400
WQXGA 2560×1600 1,60 (8:5) 4 096 000
Apple MacBook Pro with Retina 2880×1800 1,60 (8:5) 5 148 000
QSXGA 2560×2048 1,25 (5:4) 5 242 880
WQSXGA 3200×2048 1,56 (25:16) 6 553 600
WQSXGA 3280×2048 1,60 (205:128) ≈ 8:5 6 717 440
QUXGA 3200×2400 1,33 (4:3) 7 680 000
4K UHD (Ultra HD) 2160p (UHDTV-1) 3840×2160 1,78 (16:9) 8 294 400
4K UHD 4096×2160 1,896 (256:135) 8 847 360
WQUXGA (QSXGA-W) 3840×2400 1,60 (8:5) 9 216 000
Toshiba 5K Extra Wide Ultra HD 5120×2160 2,33 (21:9) 11 059 200
5K UHD 5120×2700 1,896 (256:135) 13 824 000
Apple iMac (with Retina 5K display)

Dell UltraSharp UP2715K Monitor (27-inch ‘5K’)

5120×2880 1,78 (16:9) 14 745 600
IndigoVision Ultra 5K Fixed Camera 5120×3840 1,33 (4:3) 19 660 800
HSXGA 5120×4096 1,25 (5:4) 20 971 520
WHSXGA 6400×4096 1,56 (25:16) 26 214 400
HUXGA 6400×4800 1,33 (4:3) 30 720 000
8K UHD (Ultra HD) 4320p (UHDTV-2) / Super Hi-Vision 7680×4320 1,78 (16:9) 33 177 600
8K UHD 8192×4320 1,896 (256:135) 35 389 440
WHUXGA 7680×4800 1,60 (8:5) 36 864 000

Разрешение матрицы цифровой фотокамеры

Разрешающая способность матрицы цифровой фотокамеры — способность устройства передавать мелкие детали изображения [3] . Фотоматрица применяется в виде специализированной аналоговой или цифро-аналоговой интегральной микросхемы, состоящей из светочувствительных элементов. Она предназначена для преобразования проецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных (при наличии АЦП непосредственно в составе матрицы).

Говорить о фактическом разрешении получаемых изображений можно либо в отношении устройства вывода — экранов, принтеров и т. п., либо в отношении сфотографированных предметов, с учётом их перспективных искажений при съёмке и характеристик объектива. Разрешение изображения в основном определяется источником, то есть разрешением фотоматрицы, что в свою очередь зависит от их типа, площади, количества пикселов на ней и плотности фоточувствительных элементов на единицу поверхности. Не удастся отобразить на мониторе больше деталей (даже если сам монитор способен на это), чем зафиксировала матрица фотокамеры [4] .

Разрешение аналоговых и цифровых фотоматриц может быть описано по-разному [5] [6] .

  • Разрешение в пикселях (англ. Pixel resolution ). Определяется числом эффективных пикселей (effective pixels) матрицы.
  • Разрешение в TV lines (ТВЛ). Различают разрешающую возможность по горизонтали (TVLH) и вертикали (TVLV).
  • Пространственное разрешение. (англ. Spatial resolution.) Количество пикселей на дюйм — ppi (англ. pixels per inch ).
  • Спектральное разрешение. (англ. Spectral resolution.) Спектральная ширина электромагнитного излучения в видимой и ближней зоне инфракрасной области.
  • Временное разрешение. (англ. Temporal resolution.) Мера скорости обновления кадров в секунду (frames/s) (англ.frames per second ).
  • Радиометрическое разрешение. (англ. Radiometric resolution.) Выражается единицей бит на пиксель — bpp (англ. bits per pixel ).

Разрешение в пикселях

Разрешение матрицы цифровой фотокамеры — возможность фотосенсоров, наблюдать или измерять наименьший объект, с явно чёткими границами.

Существует разница между разрешением и пикселем, пиксель на самом деле является единицей цифрового изображения. Так как матрица состоит из дискретных пикселов, и поэтому информация одной ТВ-линии состоит из дискретных значений, соответствующих каждому пикселу. Этот метод дает не цифровую информацию, а скорее дискретную выборку. Таким образом матрица — это оптическое устройство дискретизации. Разрешающая способность, даваемая матрицей, зависит от числа пикселов и разрешающей способности объектива [4] .

В технических характеристиках цифровых камер обычно указывается число действующих (эффективных) мегапикселей (Number of Effective Pixel), то есть общее число пикселей, фактически используемых для регистрации изображения, а не общее число номинальных мегапикселей, фиксируемых датчиком изображения.

Термин Разрешение в области цифровых изображений, часто интерпретируется как pixel, хотя американские, японские, и международные стандарты определяют, что оно не должна использоваться так, по крайней мере, в digital camera области [7] [8] .

Разрешение в матрице «Width x Height» (Pixels)

Изображение из N пикселей в высоту на M пикселей в ширину может иметь любое разрешение меньше, чем N линий по высоте изображения, или N TV lines. Когда количеством пикселей определяют разрешение, то их описывают с набором двух положительных целых чисел, где первая цифра является числом пиксельных столбцов (ширина), а вторая является числом пиксельных строк (высота), например, в виде 7680 x 6876.

Общее количество пикселей (Mpix)

Другое популярное соглашение Number of Total Pixel определяет разрешение, как общее количество пикселей в изображении, и даётся как количество мегапикселей, которая может быть вычислена путём умножения колонки пикселей на пиксели строк и деления на один миллион.

Число эффективных пикселей (Effective pixels)

Ни одна из вышеуказанных пиксельных резолюций не являются истинной резолюцией, но они широко упоминаются в таком качестве и служат верхней границей разрешения изображения.

Согласно тем же стандартам, именно число эффективных пикселей (Number of Effective Pixel) указывает на фактическое разрешение матрицы, так как именно они вносят вклад в окончательное изображение, в отличие от ряда общих пикселей, которые включают в себя неиспользуемые, «битые» или светозащищённые пиксели по краям.

Разрешение матриц зависит от их типа, площади и плотности светочувствительных элементов на единицу поверхности.

Оно нелинейно и зависит от светочувствительности матрицы и от заданного программой уровня шума.

Важно, что современная иностранная трактовка линий миры считает пару чёрная и белая полоса — за 2 линии, — в отличие от отечественных теории и практики, где каждая линия всегда считается разделённой промежутками контрастного фона толщиной, равной толщине линии.

Некоторые фирмы — производители цифровых фотоаппаратов в рекламных целях пытаются повернуть матрицу под углом в 45°, достигая определённого формального повышения разрешения при фотографировании простейших горизонтально-вертикальных мир. Но если использовать профессиональную миру, или хотя бы повернуть простую миру под тем же углом, становится очевидным, что повышение разрешения — фиктивное.

Ниже приведен пример того, как одно и то же изображение может отображаться при различных разрешениях в пикселях.

Изображение, которое составляет 2048 пикселей в ширину и 1536 пикселей в высоту имеет в общей сложности 2048 х 1536 = 3145728 пикселей или 3,1 мегапикселя. Можно ссылаться на него как 2048 по 1536 или 3,1 — мегапиксельное изображение.

К сожалению, количество пикселей не является реальным показателем разрешения цифровой фотокамеры, — если это не трёхматричная система 3CCD, а в обычной системе CCD датчики цветного изображения, как правило, построены на альтернативных цветных фильтрах, где каждый пиксель матрицы отвечает только за один цвет, который более светочувствителен к конкретному цвету. Цифровые изображения, в конечном счёте, требуют красного, зелёного и синего значений для каждого пикселя, которые будет отображаться в дальнейшем, но один пиксель в фотосенсоре будет поставлять только один из этих трёх цветов информации. В результате цветовой интерполяции получается полноцветная картина на одной матрице, где каждая точка уже имеет все три необходимые цветовые компоненты.

Однако, реальное разрешение получаемого изображения (то есть степень различимости деталей), кроме пиксельного разрешения сенсора зависит от оптического разрешения объектива и устройства сенсора.

Разрешение в TV lines (ТВЛ)

Разрешение в Television lines (твл) — способность устройства передавать максимальное количество деталей изображения. Для двумерных устройств таких как ПЗС-матрица, различают разрешающую возможность по горизонтали и вертикали.

Вертикальное разрешение TV lines

Вертикальное разрешение определяется числом вертикальных элементов, которые можно фиксировать камерой и воспроизвести на экране монитора. В система CCIR — 625 линий, в EIA — 525 линий. Принимая во внимание длительность кадровой (вертикальной) синхронизации и импульсов выравнивания, невидимые строки и т. д., число активных строк снижается в CCIR до 575, а в EIA до 475. При вычислении «реального» вертикального разрешения следует применять поправочный коэффициент, равный 0,7. Он известен как коэффициент Келла (или Келл-фактор) и является общепринятым способом аппроксимации реального разрешения. Это означает, что 575 следует скорректировать (умножить) на 0,7, чтобы получить практические границы вертикального разрешения для PAL, которое равняется примерно 400 ТВ-линиям строк [4] . Для NTSC, соответственно получается приблизительно 330 ТВ-линий (строк) вертикального разрешения.

Горизонтальное разрешение TV lines

Разрешающая способность по горизонтали (горизонтальное разрешение) определяется числом горизонтальных элементов, которые можно зафиксировать камерой и воспроизвести на экране монитора или сколько вертикальных линий можно подсчитать. Поскольку соотношение сторон в телевидении стандартной чёткости составляет 4:3, где ширина больше высоты, то чтобы сохранить естественные пропорции изображений, считают только вертикальные линии по ширине, эквивалентной высоте, то есть 3/4 от ширины. Для камеры с 570 ТВ-линиями горизонтального разрешения, максимум соответствует приблизительно в 570×4/3=760 линий по ширине экрана.

Если в документации указана только разрешающая способность, то это надо понимать, как разрешающая способность по горизонтали. (Например: 960H).

Многие производители предпочитают опираться на результаты собственных не сертифицированных тестов, в которых применяются специальные штриховые миры. Источники погрешностей таких тестов связаны с применением нестандартных мир, с неточным их позиционированием и с погрешностью определения разрешаемых штрихов. Никогда не бывает так, чтобы, скажем, 380 линий различить было можно, а 390 уже нельзя. При увеличении числа линий контраст падает плавно, и корректней было бы говорить о предельном числе линий, при наблюдении которых контраст снижается до некоторого заданного уровня. При этом важно то, как размещаются штрихи в кадре (радиально или тангенциально) и в какой части кадра они находятся (в центре или с краю). Однако реальные методики определения разрешающей способности производителями камер остаются для потребителей неизвестными.

Пространственное разрешение

Пространственное разрешение — величина, характеризующая размер наименьших объектов, различимых на изображении. А это зависит от свойств системы, создающей изображение, а не только от количества пикселей на дюйм — ppi (англ. pixels per inch ).

Источник