图像分辨率是指:指图像中每单位长度显示的像素数目,单位是
像素/英寸
PPI(Pixels Per Inch)。表示图像分辨率的方法有很多种,这主要取决于不同的用途。
简介
图象分辨率(ImageResolution):指图象中存储的信息量。这种分辨率有多种衡量方法,典型的是以每英寸的像素数(PPI)来衡量。图象分辨率和图象尺寸(高宽)的值一起决定文件的大小及输出的质量,该值越大图形文件所占用的磁盘空间也就越多。图象分辨率以比例关系影响着文件的大小, 即文件大小与其图象分辨率的平方成正比。如果保持图象尺寸不变,将图象分辨率提高一倍,则其文件大小增大为原来的四倍。
表示
表示图像分辨率的方法有很多种,这主要取决于不同的用途。下面所要探讨的,就是在各种情况下分辨率所起的作用,以及它们相互间的关系。
平面设计中分辨率的作用
在平面设计中,图像的分辨率以PPI来度量,它和图像的宽、高尺寸一起决定了图像文件的大小及图像质量。比如,一幅图像宽8英寸、高6英寸,分辨率为100PPI,如果保持图像文件的大小不变,也就是总的像素数不变,将分辨率降为50PPI,在宽高比不变的情况下,图像的宽将变为16英寸、高将变为12英寸。打印输出变化前后的这两幅图,我们会发现后者的幅面是前者的4倍,而且图像质量下降了许多。那么,把这两幅变化前后的图送入计算机显示器会出现什么现象呢?比如,将它们送入显示模式为800×600的显示器显示,我们会发现这两幅图的画面尺寸一样,画面质量也没有区别。对于计算机的显示系统来说,一幅图像的PPI值是没有意义的,起作用的是这幅图像所包含的总的像素数,也就是前面所讲的另一种分辨率表示方法:水平方向的像素数×垂直方向的的像素数。这种分辨率表示方法同时也表示了图像显示时的宽高尺寸。前面所讲的PPI值变化前后的两幅图,它们总的像素数都是800×600,因此在显示时是分辨率相同、幅面相同的两幅图像。
印刷输出时分辨率的作用
在计算机中处理的图像,有时要输出印刷。在大多数印刷方式中,都使用CMYK(品红、青、黄、黑)四色油墨来表现丰富多彩的色彩,但印刷表现色彩的方式和电视、照片不一样,它使用一种半色调点的处理方法来表现图像的连续色调变化,不像后两者能够直接表现出连续色调的变化。为了方便理解半色调点的处理方法,我们下面都以黑白照片的处理加以分析。用放大镜仔细观察报纸上的照片,可以发现这些照片都是由黑白相间的点构成的,而且由于点的大小有所不同使照片表现出了黑白色调的变化。那么,这些大小不同的点是怎样形成的呢?这个问题的答案可从传统的印刷制版过程原理中找到。根据印刷行业的经验,印刷上所有的LPI值与原始图像的PPI值有这样的关系,即:PPI值=LPI值×2×印刷图像的最大尺寸÷原始图像的最大尺寸。
一般说来,只有遵循这一公式,原始图像才能在印刷中得到较好地反映。印刷中采用的LPI值较为固定,通常报纸印刷采用75LPI,彩色印刷品使用150LPI或175LPI,因此在1∶1印刷的情况下,针对不同用途,原始图像的分辨率应分别是150PPI、300PPI和350PPI。实际上,我们常用的桌面打印机也大多采用了半色调点的处理方法,上述公式同样也是适用的,但在打印过程中它们并没有使用一个物理网屏,而是靠数学计算来实现半色调点的处理。在这些打印机中产生的一个半色调点,要靠许多打印点来组成,显然构成一个半色调点的打印点越多,它所能表现的灰度变化范围就越大。比如要模拟256级灰度变化,就需要有16×16=256个打印点构成一个半色调点。但从另一方面看,对于常用的360DPI的打印机来说,此时的行屏幕也就是网线仅为360/16=22.5行,这使得打印图像中的行十分明显,同样影响了图像质量。为此,大多数打印机采用了8×8的半色调图案,相应的行屏幕为45LPI。通过公式可算出,对于这些打印机来说,打印图像的分辨率应为90PPI。
电视工业中分辨率的作用
在电视工业中,分辨率分为水平分辨率和垂直分辨率,在大多数情况下两者是相等的,因此在技术指标中一般仅给出水平分辨率,其度量单位电视线也往往简称为线。从前面的定义中可知,这种分辨率是以人眼的感觉为标准的,因此要靠大量的实验统计才能得出。按我们国家现行的电视标准,宽高比为4∶3,扫描行数为625行。去掉扫描逆程期,有效扫描行数是576行,相应的有效像素为768×576(720×576),因此768×576(720×576)也是电视图像与数字图像相互转换的标准。但此时的分辨率也可说是电视系统的
极限分辨率,为625×0.7=438线。
由此也可看出,
有效像素数与分辨率中的黑白条纹数并不是1∶1的对应关系。影响分辨率的因素有很多,通常以电视设备中亮度信号的频带宽度×80线/MHz来估算分辨率的大小。比如,我们广泛使用的
视频捕捉卡,其模拟信号的带宽最好的也就是5MHz,因此其分辨率也就是400线。电视设备的分辨率总的来说是较低的,家用VHS型录像机的分辨率仅略高于250线,电视机与计算机显示器也无法相提并论,电视机的点距(相当一光点直径)一般为0.6mm~0.8mm,其DPI值在40以下,一台29英寸电视机的分辨率仅在410线左右。值得一提的是,某些国外厂家在电视机产品宣传中声称水平分辨率达到800线,这纯属无稽之谈。如果一幅电视图像要硬拷贝输出,几乎所有软件都将其相应的数字图像的分辨率设为72PPI,这也从另一方面说明了电视图像的质量水平。
总的说来,设备分辨率反映了硬件设备处理图像时的效果,图像分辨率指标的高低反映了图像清晰度的好坏。认清设备分辨率和图像分辨率的关系,在图像处理中选择合适的设备分辨率值和图像分辨率值,既能保证图像质量,又能提高工作效率和减少投资。在工作中我们应注意积累这方面的经验。