Разрешение цифрового изображения

Традиционный аналоговый способ получения изображения понять очень просто. Изображение на обычной фотографии имеет "непрерывные" тона, а его размер зависит лишь от масштаба увеличения негатива или слайда. Когда речь заходит о цифровом изображении, возникает необходимость четкого осознания таких понятий, как "входное" и "выходное" разрешение. Если с самого начала работы с цифровыми изображениями не уделить этому должного внимания, дальнейшие опыты в цифровой фотографии могут принести немало неприятных сюрпризов.
Перед тем как начать рассматривать вопросы разрешения, необходимо отметить, что возможности человеческого глаза имеют вполне определенные физические ограничения. Наше зрение, начиная с определенного уровня, не в состоянии различать детали. Конечно, этот порог варьируется от одного человека к другому и даже у одного и того же человека в разные дни, но в основном этот порог составляет около 200 точек на дюйм (80 т/см). Когда изображение состоит из точек, имеющих меньший размер, глаз начинает воспринимать его как непрерывное. На этом свойстве человеческого зрения и основана вся полиграфическая индустрия.
Каждая фотография и каждое изображение, которые вы видите в любой книге, журнале, календаре и художественной репродукции, состоит из точек краски или чернил при разрешениях от 70 до 300+ точек на дюйм.
• Собственно разрешение
Любые цифровые изображения, независимо от того, как они были получены, - с цифровой камеры или сканера, подчиняются одним и тем же законам. Если разрешение, с которым производится печать слишком низкое, мы увидим «зерно», так как, например, мы видим фотографию в газете. То, что мы видим в этом случае, не что иное, как пикселы. Это дискретные элементы, из которых сканер (или цифровая камера) формирует изображение на матрице через свою оптическую систему. Условно говоря, они являются эквивалентом зерну у обычной фотопленки. Основная проблема начинается, когда приходит время понять взаимоотношения того, что записано сканером/камерой и того, что получается в результате печати.
Этот диалог в Photoshop отражает размер изображения, которое находится в начале статьи. Оно было снято камерой Canon D30. Все дальнейшие диалоговые окна будут относиться именно к этому изображению.
Информация в верхней части окна говорит нам о том, что камера дала изображение в 2168 пикселов высотой и 1446 шириной.
Объем файла - 8,97Мб.
Секция окна ниже показывает, что текущий размер изображения 22.94 см в высоту и 15.3см в ширину и что при этом разрешение будет равно 240 пикселам на дюйм.
Обратите внимание на то, что галочка в Resample Image снята.
• Входное и выходное разрешения
Если вы измените любое из значений Width/Height (ширина/ высота) или Resolution (разрешение), одновременно с этим изменятся и два остальных. Если, например, вы измените Width на 30см, Height немедленно станет 44.98см и разрешение приобретет значение 122,428ppi, что и видно на картинке внизу.
Это происходит потому, что цифровое изображение не имеет абсолютного размера или разрешения. Все что есть, это только число пикселов по вертикали и горизонтали.
Соответственно, при изменении геометрических размеров изображения разрешение отражает то, как число пикселов, из которых оно состоит, распределяется на большей или меньшей его площади. Итак, с изменением размеров изображения изменяется и его разрешение.
Если, скажем, вы хотите напечатать большую фотографию - 30см в ширину, вы получите изображение с высотой 44,98см и, что более важно, с разрешением около 122ppi. Этого выходного разрешения НЕДОСТАТОЧНО, чтобы получить отпечаток высокого качества.
• Увеличение разрешения
В то время как бесплатных пирожных не бывает, существует возможность искусственно увеличить разрешение изображения с определенными ограничениями. Здесь стоит обратить внимание на то, что диалоговое окно Image Size в Photoshop имеет выключатель внизу Resample Image. Когда там будет поставлена галочка, связь между размерами изображения и его разрешением будет разорвана и появится возможность их независимой установки. В этом случае, вы сможете придать изображению любой размер с любым разрешением.
В этом примере мы установили размер изображения 30х44,98 с разрешением 360ppi. Как можно заметить в верхней части диалогового окна объем файла увеличился до 77,6Мб (оригинальный объем -8,97Мб).
Откуда взялись такое разрешение и такой объем? Они были привнесены в изображение средствами Photoshop c помощью алгоритмов пересчета оригинальных пикселов.
Это происходит так же, как в случае, если в драйвере сканера вы устанавливаете значения разрешения, превышающие реальное оптическое разрешение сканера. Все эти дополнительные пикселы "пустые" - вы них нет никакой новой информации, и никаких деталей в изображение они не добавляют.
Вы можете спросить, какой в этом смысл? В действительности, если подобную операцию произвести без лишнего фанатизма, такая техника позволит получить отпечаток большего размера, нежели это позволяет сделать оригинальное изображение. Дело в том, что отпечаток большего размера рассматривается с большего расстояния и отсуствие деталей просто маскируется увеличением дистанции просмотра.
Как мы уже отмечали выше, главное - не переборщить. Хотя и существуют альтернативные способы повышения разрешения. Это отдельные программные средства, которые используют совершенные алгоритмы пересчета и делают это значительно лучше, чем Photoshop. Здесь самое время отметить, что в данной ситуации, чем выше качество оригинального изображения и выше его оригинальное разрешение, тем качественнее будет произведена интерполяция.
Совершенно естественно, что таким же образом разрешение изображения может быть и уменьшено.
• Какое же разрешение оптимально?
Последний вопрос - насколько больше есть достаточно? Ответ зависит от того, на каком выводном устройстве изображение должно быть напечатано. Для полиграфических целей обычно требуется разрешение не менее 300ppi при линиатуре 150lpi. Цифровые принтеры, использующие "мокрый" процесс иногда требуют нестандартных разрешений, например таких, как 254ppi для Durst Epsilon или 304.8ppi для LightJet 5000.
• Струйная печать
Многие фотографы печатают свои работы на струйных принтерах. Наиболее популярными (и заслуженно) являются принтеры Epson Stylus Photo различных модификаций. Поэтому в качестве примера мы будем рассматривать именно их. Модели Epson 850(70)/1270(90)/2000P позиционируются как имеющие разрешение 1440dpi. Это означает, что они могут напечатать именно столько точек на кв.дюйм. Но, поскольку, для того, чтобы создать цветное изображения им требуется 6 чернил разных цветов, каждый обычный пиксел воспроизводится на бумаге определенной структурой из точек разного цвета с использованием ВСЕХ 6 чернил. Именно поэтому требуется больше чернильных точек, чем содержащихся в изображении реальных пикселов.
Таким образом, если разделить 1440 на 6, мы получим значение в 240ppi. Это значение является настоящим минимальным разрешением, которое необходимо для получения действительно фотореалистичного изображения на принтере с разрешением 1440dpi. Многие пользователи, да и мы в том числе, считают, что файл с выходным разрешением в 360ppi напечатается лучше.* Впрочем, наша практика показала, что разрешения в 240ppi для печати больших форматов более чем достаточно.
Последнее поколение принтеров Epson Stylus Photo 950\2100\7600\9600 имеют разрешение 2880dpi и используют семь чернильных картриджей. Если применить аналогичный способ вычисления реального разрешения, то получается, что оно составляет около 411рpi. Тем не менее, опыты показали, что разрешений 240-360рpi достаточно и при печати на новых принтерах, чтобы получить отпечаток ОЧЕНЬ высокого качества.
Если файл имеет выходное разрешение больше 360ppi, драйвер принтера выбрасывает "лишнюю" информацию, так что в увеличении разрешения свыше 360ppi никакого практического смысла нет.
• PPI и DPI
Обозначения PPI (Pixels per inch) - пикселы на дюйм, и DPI (Dots per inch) - точки на дюйм, часто используются достаточно бездумно как профессионалами, так и любителями. В то время, как иногда их используют неверно, большой проблемы в этом нет, поскольку большинство понимает о чем идет речь. Для того, что бы быть абсолютно корректными, нужно сказать, что сканеры, цифровые камеры и дисплеи мониторов для формирования изображения используют PPI, в то время, как принтеры в DPI.
Чтобы освоить описанную выше технику манипуляций с размерами ваших изображений и их разрешением, лучше поэкспериментировать с файлами на практике, нежели просто прочесть наши рассуждения. Остается добавить, что следует уделить особое внимание сохранению файлов и организации работы с ними. Всегда сохраняйте оригинальный файл с оригинальным разрешением отдельно и приступайте к изменению его размеров и разрешения после того, как осуществлены все остальные операции - цветокоррекция и т.д.. Лишь одна операция должна быть выполнена в самом конце - повышение резкости (USM).