Viskas, ką žinote apie atvaizdo skiriamąją gebą, yra tikriausiai neteisinga

2024 Autorius: Geoffrey Carr | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:53

"Rezoliucija" yra terminas, kurį žmonės dažnai mesti aplink, kartais netinkamai, kalbėdami apie vaizdus. Ši koncepcija nėra tokia juoda ir balta, kaip "vaizdo taškų skaičius". Laikykis skaitymo, kad sužinotumėte, ką jūs nežinote.

Kaip ir daugeliui dalykų, kai išskleidžiate populiarią sąvoką kaip "raiška" į akademinį (ar geekinį) lygį, pastebite, kad tai nėra taip paprasta, kaip jums galėjo būti įtikinta. Šiandien mes ketiname pamatyti, kiek išsiskiria "rezoliucijos" sąvoka, trumpai apibūdiname termino reikšmę ir truputį apie tai, kokia aukštoji raiška, grafika, fotografija.

Taigi, Duh, nuotraukos yra pagamintos iš pikselių, tiesa?

Štai kaip jūs tikriausiai nurodėte rezoliuciją: atvaizdai yra eilučių ir stulpelių pikselių masyvas, o paveikslėliai turi iš anksto nustatytą taškų skaičių, o didesni vaizdai su didesniu pikselių skaičiumi turi geresnę skiriamąją gebą … ar ne? Štai kodėl tokia 16-megapikselių skaitmeninė kamera yra tokia pagunda, nes daug pikselių yra tokios pačios kaip didelės raiškos, tiesa? Na, ne visai, nes skiriamoji geba yra šiek tiek murta. Kai kalbate apie paveikslėlį, kuris yra tik pikselių kibiras, jūs ignoruosite visus kitus dalykus, kurie pirmiausia yra susiję su vaizdo gerinimu. Tačiau, be abejonės, viena dalis to, kas verčia "didelės raiškos" vaizdą, turi daug pikselių, kad būtų galima sukurti atpažįstamą vaizdą.

Gali būti patogu (bet kartais netinkama) skambinti vaizdais, kuriuose yra daug "megapikselių" didelės skiriamosios gebos. Kadangi skiriamoji geba viršija vaizdo taškų skaičių, tikslesnė būtų vadinti jį aukštos kokybės vaizdais taškų raiškaarba aukštas pikselių tankis. Pikselių tankis matuojamas pikseliais colyje (PPI) arba kartais taškų colyje (DPI). Kadangi pikselių tankis yra taškų matmuo susijęs su colyje, vienas colis gali turėti dešimt pikselių ar milijonų. Paveikslėliai su didesniu pikselių tankiu galės išspręsti išsamiau - bent iki taško.

Šiek tiek klaidinga "didelio megapikselio = didelės skiriamosios gebos" idėja yra tam tikras perkėlimas nuo tų dienų, kai skaitmeniniai vaizdai paprasčiausiai negalėjo rodyti pakankamai detalių vaizdų, nes nepakankamai buvo mažai konstrukcinių elementų, kad sudarytų tinkamą vaizdą. Kadangi skaitmeniniai ekranai pradėjo kurti daugiau nuotraukų elementų (taip pat žinomų kaip pikseliai), šie vaizdai galėjo išspręsti daugiau detalių ir aiškiau suvokti, kas vyksta. Tam tikru momentu milijonai ir milijonai daugiau elementų, kurie reikalingi milijonams nuotraukų elementų, tampa naudingi, nes jis pasiekia aukščiausią ribą kitų būdų, kaip išspręsti vaizdų detales. Intriguota? Pažiūrėkime.

Optika, detalės ir vaizdo duomenų šalinimas

Kitas svarbus vaizdo skirto sprendimo aspektas yra tiesiogiai susijęs su jo užfiksavimu. Kai kuris įrenginys turi išgryninti ir įrašyti vaizdų duomenis iš šaltinio. Tai yra būdas sukurti daugumą rūšių vaizdų. Tai taip pat taikoma daugumoje skaitmeninių vaizdavimo įrenginių (skaitmeninių SLR fotoaparatų, skaitytuvų, kamerų ir kt.), Taip pat analoginiams vaizdavimo būdams (pvz., Filmų kameroms). Nepamirškite pernelyg daug techninių gobbledygook apie tai, kaip veikia fotoaparatai, galime kalbėti apie kažką vadinamą "optiniu skyra".

Paprasčiausiai tariant, rezoliucija dėl bet kokios rūšies vaizdų reiškia "gebėjimas išspręsti išsamią informaciją"Čia yra hipotetinė situacija: jūs perkate išgalvotas kelnes, super didelio megapikselio kamerą, tačiau sunku fotografuoti aštrias nuotraukas, nes objektyvas yra baisus. Jūs tiesiog negalite jo sutelkti, ir ji turi neryškius kadrus, kurių trūksta detalių. Ar galite skambinti savo nuotrauką didelės raiškos? Jums gali būti pagunda, bet jūs negalite. Galite galvoti apie tai kaip kas optinė skyra reiškia. Objektyvai ar kitos optinių duomenų rinkimo priemonės turi viršutinę ribą, kiek jie gali užfiksuoti. Jie gali užfiksuoti tiek daug šviesos, priklausomai nuo formos veiksnio (plataus kampo objektyvas ir teleobjektyvas), nes objektyvo veiksnys ir stilius leidžia daugiau ar mažiau šviesos.

Šviesa taip pat turi tendenciją išskleisti ir / arba kurti iškraipymus šviesos bangos, vadinamos aberacijas. Abi sukuria vaizdo informacijos iškraipymus, išlaikydami šviesą tiksliai fokusuojant, kad sukurtumėte aštrias nuotraukas. Geriausi lęšiai suformuojami siekiant apriboti difrakciją ir todėl suteikia aukštesnę viršutinę detalių ribą, ar tikslinis vaizdo failas turi megapikselių tankį, kad būtų galima įrašyti detales, ar ne. A Chromatinė aberacija kaip parodyta aukščiau, yra tada, kai skirtingi šviesos bangos ilgiai (spalvos) per objektyvą judesni skirtingu greičiu, kad susilygintų skirtinguose taškuose. Tai reiškia, kad spalvos iškraipomos, detalės yra galbūt prarandami, o vaizdai yra įrašyti netiksliai, atsižvelgiant į šias optinės skyros aukščiausias ribas.

Skaitmeniniai fotoensoriai taip pat turi aukščiausią gebėjimų ribą, nors viliojanti tik prielaida, kad tai susiję tik su megapikselių ir pikselių tankiu. Iš tikrųjų tai dar viena tamsi tema, pilna sudėtingų idėjų, vertų savo paties straipsnio.Svarbu nepamiršti, kad yra keistų kompromisų, skirtų detalėms išspręsti, naudojant aukštesnius megapikselių jutiklius, todėl mes turėsime šiek tiek išsamiau. Čia dar viena hipotetinė situacija: jūs išstumiate savo senesnę didelio megapikselio kamerą visiškai naujajai, turinti dvigubai daugiau megapikselių. Deja, jūs perkate tą patį pasėlių faktorių, kaip ir jūsų paskutinė fotoaparatas, ir susiduriate su bėdomis fotografuojant mažos šviesos aplinkoje. Jūs prarasite daug detalių toje aplinkoje ir turite fotografuoti ultra-greitais ISO nustatymus, kad jūsų vaizdai būtų siauros ir bjaurios. Tai yra neigiamas dalykas: jūsų jutiklis turi nuotraukas, mažus mažus receptorius, kurie užfiksuoja šviesą. Kai prijungsite daugiau ir daugiau nuotraukų į jutiklį, kad sukurtumėte didesnį megapikselių skaičių, jūs prarasite ilgesnes, didesnes nuotraukas, galinčias užfiksuoti daugiau fotonų, kurie padėtų išsamiau išdėstyti tuos silpnosios šviesos aplinkoje.

Dėl šios priklausomybės nuo ribotos šviesos įrašymo terpės ir ribotos šviesos rinkimo optikos, detalių išsprendimą galima pasiekti kitomis priemonėmis. Ši nuotrauka yra Ansel Adamso paveikslėlis, žinomas dėl jo pasiekimų kuriant dinamiško diapazono vaizdus, naudojant vengimo ir deginimo technologijas bei įprastus fotopopierius ir filmus. "Adams" buvo genijus, kuriame buvo ribotos žiniasklaidos priemonės ir naudojamas, kad būtų išspręstas maksimalus išsamios informacijos kiekis, veiksmingai pašalinant daugybę apribojimų, apie kuriuos kalbėjome aukščiau. Šis metodas, taip pat toninis atvaizdavimas, yra būdas padidinti vaizdo skiriamąją gebą, pateikiant informaciją, kuri kitaip nebūtų matoma.

Išsamios informacijos sprendimas ir vaizdų bei spausdinimo gerinimas

Kadangi "rezoliucija" yra tokia plataus masto sąvoka, ji taip pat turi įtakos spausdinimo pramonei. Jūs tikriausiai žinote, kad per pastaruosius keletą metų padaryta pažanga padaryta televizorių ir prižiūri aukštesnę apibrėžtį (arba bent jau padarė aukštesnius monitorius ir televizorius komerciškai perspektyvesnius). Panašios atvaizdavimo technologijų revoliucijos pagerina vaizdų kokybę spausdinant ir taip, tai taip pat yra "rezoliucija".

Kai mes nekalbame apie jūsų raštinės spausdintuvą, dažniausiai kalbame apie procesus, kurie sukuria pustonius, linetonus ir kietas formas tam tikra tarpine medžiaga, naudojama rašalo ar dažų perkėlimui į tam tikrą popierių ar pagrindą. Arba paprasčiausiai pasakykite "figūras ant daikto, ant kurio rašalas dedamas ant kito dalyko". Paveikslėlis, parašytas aukščiau, greičiausiai buvo atspausdintas naudojant tam tikrą išsiuntimo procesą, kaip ir dauguma spalvotų vaizdų jūsų namuose esančiose knygose ir žurnaluose. Vaizdai sugrupuojami į taškų eilutes ir ant kelių skirtingų spausdinimo paviršių padedami keliomis skirtingomis rašalomis ir rekombinuojami, kad būtų galima atspausdinti vaizdus.

Spausdinimo paviršiai dažniausiai yra vaizduojami su tam tikra šviesai jautria medžiaga, kuri turi savo skiriamąją gebą. Ir viena iš priežasčių, dėl kurių spausdinimo kokybė per pastarąjį dešimtmetį taip pat gerokai pagerėjo, yra didesnė geresnių technikos sprendimų raida. Šiuolaikiniai ofsetiniai presai padidino detalių išsamumą, nes jie naudoja tikslias kompiuteriu valdomas lazerinio vaizdo apdorojimo sistemas, panašias į spausdintuvų lazerinio spausdintuvo biuro pasirinkimus. (Yra ir kitų būdų, bet lazeris, be abejo, yra geriausia vaizdo kokybė.) Šie lazeriai gali sukurti mažesnes, tikslesnes, stabilesnes taškus ir formas, kurie sukuria geresnes, turtingesnes, labiau vientisas, daugiau aukštos skiriamosios gebos spaudinius, paremtus spausdinimo paviršiai, galintys išspręsti išsamiau. Paimkime laiko pažvelgti į nuotraukas, padarytas neseniai, kaip nuo 90-ųjų pradžios, ir palyginti juos su moderniais - atsparumas šuoliui ir spausdinimo kokybė yra gana staigūs.

Negalima supainioti monitorių ir vaizdų

Vaizdų raiška gali būti gana paprasta su jūsų monitoriaus raiška. Nesijaudinkite tik todėl, kad pažvelgiate į monitoriaus vaizdus, o abu susiję su žodžiu "pikselis". Gali būti klaidinti, bet vaizdų pikseliai turi kintamą pikselių gylį (DPI arba PPI, taigi jie gali turėti kintamą pikseliais colyje), o monitoriuose yra fiksuotas skaičius fiziškai prijungtų kompiuterio valdomų spalvų taškų, kurie naudojami vaizdo duomenims rodyti, kai jūsų kompiuteris to prašo. Tikrai vienas pikselis nėra susijęs su kitu. Tačiau jie gali būti vadinami "vaizdo elementais", taigi jie abu gauna vadinamus "pikseliais". Paprasčiau sakoma, kad vaizdo taškai yra būdas įrašymas vaizdų duomenys, o monitoriuose esantys pikseliai yra būdai rodyti tuos duomenis.

Ką tai reiškia? Apskritai kalbant, kai kalbate apie monitorių skyrybą, jūs kalbate apie daug aiškesnį scenarijų, nei su vaizdo rezoliucija. Nors yra ir kitų technologijų (nė vieno iš kurių mes šiandien nekalbėsime), kad gali pagerinti vaizdo kokybę - paprasčiausiai pridėkite daugiau ekrano taškų, kad ekranas galėtų išsamiau išspręsti.

Galų gale galite galvoti apie sukurtus vaizdus kaip apie galutinį tikslą - žiniasklaidos, kurią ketinate juos naudoti. Vaizdai su ypatingai dideliu pikselių tankumo ir pikselių rezoliucijos (High megapikselių vaizdus užfiksuoti iš išgalvotas skaitmeniniai fotoaparatai, pavyzdžiui) yra tinkami naudoti nuo labai pikselių tankus (arba "spausdinimas taškas" tankus) spausdinimas vidutinio, kaip Jet arba ofsetine spauda, nes kad išspręstumėte didelės skiriamosios gebos spausdintuvo detales. Tačiau žiniatinklyje skirti vaizdai turi daug mažesnį pikselių tankį, nes monitoriai turi maždaug 72 pikselių pikselių tankį ir beveik visi jie išaugo maždaug 100 ppi. Ergo, ekrane galima žiūrėti tik tiek "skiriamąją gebą", tačiau visą išspręstą detalę galima įtraukti į tikrąją vaizdo failą.

Paprasta kulka reiškia, kad reikia pašalinti tai, kad "rezoliucija" nėra tokia paprasta, kaip failų su daugybe ir daug pikselių naudojimas, bet paprastai yra funkcija išsprendžiant vaizdo detales. Laikydamiesi šio paprasto apibrėžimo, atminkite, kad didelės skiriamosios gebos įvaizdžiui sukurti yra daugybė aspektų, o pikselių skiriamoji geba yra tik viena iš jų. Mintys ar klausimai apie šiuolaikinį straipsnį? Informuokite apie juos komentaruose arba tiesiog siųskite klausimus į [email protected].

Image Credits: Desert Girl by bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. "Lego Pixel" menas iš Emmanuelio Digiaro, "Creative Commons". Lego plytos iš Benjamin Esham, Creative Commons. D7000 / D5000 B & W by Cary ir Kacey Jordan, Creative Commons. Bob Mellish ir DrBob, "Chromatic Abbertation" diagramos, "GNU" licencija per Wikipedia.Micheal Toyama jutiklis Klear Loupe, Creative Commons.Ansel Adams vaizdas viešai. Kompensuojama Thomas Roth, Creative Commons. Tyler Nienhouse RGB LED, Creative Commons.