|
Digitális kép - 1.
Péter 2007.09.02. 15:37
 Analóg és digitális, a felbontás, a nyomtatható képméret.
Kezdjük az elején
Az utóbbi évtizedek információs forradalmának kulcsszava a digitalizálás (digit: számjegy). Kiderült, hogy a hagyományos formában lévő információk, a szövegek, hangok, képek stb. számjegyekkel való leírása jelentős gyakorlati előnyökkel jár. A hagyományos képek mindig valamilyen szemmel is érzékelhető módon jelennek meg. A rajzok, festmények vagy fényképek látható információját különböző fényvisszaverésű festékanyagok hordozzák. A kép egy kis részének, elméletileg egy pontjának színe vagy világossága arányos, más kifejezéssel analóg az adott ponton lévő festékanyag fényvisszaverő tulajdonságával, azaz a színével. Ebben az összefüggésben a világosság is a szín egyik tulajdonsága. Ezért szokták a hagyományos képeket analóg képeknek nevezni.
Analóg kép és részlete
Ha a kép egyes pontjainak színét egy-egy számjeggyel határozzuk meg, akkor a képen lévő látható információ egy hosszú számsorrá alakul. Ez a számsor már "emészthető" az informatikai eszközök számára. Ezek az eszközök a számítógép, a telefonvonal, a digitális adathordozók és társaik. Az eredeti információ számjegyekké való alakítása a digitalizálás. Azt a számsort, ami egy adott kép információit hordozza, az eszközök egy csomagként kezelik. Ezt a csomagot adatállománynak vagy képfájlnak nevezzük. A képekből tehát adatok lesznek. A kép adatállománya számítógéppel módosítható, kommunikációs vonalakon továbbítható, adathordozókon tárolható, illetve különböző eszközökkel ismét látható képpé alakítható. A filmeken vagy papírképeken lévő látványt erre a célra készült berendezésekkel, szkennerekkel digitalizálhatjuk. A valós látvány digitális képpé alakításának eszköze a digitális fényképezőgép. Tehát a szkenner vagy a digitális kamera "bemenetén" a látvány van, "kimenetén" pedig a számjegyekből álló képállomány.
Pixelek
A filmen lévő (ezüstalapú) kép kisebb-nagyobb méretű szemcsékből áll. A hagyományos fekete-fehér fotóanyagokon a képet ezüstszemcsék alkotják. A színes vagy monokróm (chromogenic) filmek, illetve papírképek színezékszemcsékből állnak. Ezek elhelyezkedése a felületen véletlenszerű, egyenetlen, szórt. A képi információt hordozó szemcsék szabálytalan elhelyezkedése a látvány szempontjából előnyös.
A digitális kép ezzel szemben teljesen kötött szerkezetű. Kinagyítva egymás melletti kis négyzeteket látunk szabályos sorokban és oszlopokban elrendezve. Ezek a kis négyzetek a pixelek. Ez a kifejezés az angol Picture és Element (kép, elem) szavakból származik úgy, hogy a két szó első két betűjét tartalmazza, köztük egy x betűvel. Minthogy a digitális képnek nincs ennél kisebb információt hordozó része, ezért a pixelt magyarul nyugodtan nevezhetjük képpontnak. Egy adott pixel egész felülete azonos színű, azon belül nincsenek színkülönbségek.
A kettes számrendszer
A hétköznapi életben a tízes számrendszert használjuk. Ebben a nullától a kilencesig összesen tízféle számjegy van. Az informatikában a kettes számrendszer honosodott meg, mert ez csak kétféle számjegyet használ. Ezek a 0 (nulla) és az 1 (egy). Ezek kombinációjával is kifejezhető minden érték, csak a számsor hosszabb lesz, mint tízes számrendszerben. Például a 245 kettes számrendszerben így néz ki: 11110101. Tehát a 245 a tízes számrendszerben és az 11110101 a kettes számrendszerben ugyanazt a mennyiséget jelöli. A kettes számrendszerben minden számjegy, amivel meghosszabbítjuk a számsort, megkétszerezi a kifejezhető értékek mennyiségét. Egy nyolcjegyű számnak 256-féle értéke lehet, egy kilencjegyűnek 512. A kettes számrendszerben a számjegyeket bitnek nevezzük. Kialakult egy másik fogalom is, a nyolc bitből álló számsoré; ennek a neve bájt (byte). Ezeket a kifejezéseket a későbbiekben sokszor fogjuk használni.
Egy valós kép digitalizálásához elméletileg két műveletet kell elvégezni. Az egyik a felület felosztása pixelekre, a másik az egyes képpontok színének meghatározása. A pixelekre osztást úgy kell elképzelni, hogy a képre egy négyzethálót helyezünk. Ebben a felosztásban minden hálószem egy pixel.
Második lépés az egyes pixelek színének meghatározása. Praktikusan minden színnek kell adni egy számot. Így jön létre végül is az a számsor, ami a kép információit hordozza, és amiből a látható kép később visszaállítható. Olyan az egész, mint egy titkosírás. Szokták is a műveleteket kódolásnak, illetve dekódolásnak nevezni.
A kép információit hordozó számsor a képfájl. Ezen belül az információk elrendezésének többféle szabványa van, ezeket a szabványokat hívják formátumoknak. Az egyes számítógépes képfeldolgozó programok számos fájlformátumot ismernek és tudnak kezelni. Egyes formátumok széles körben elterjedtek, másokat csak egy-egy adott program ismer.
Felbontás
A digitális képek egyik jellemző adata a felbontás. Ennek értéke annál nagyobb, minél több pixel alkotja a képet. A nagyobb felbontású képen több részlet jelenik meg, így több információt hordoz az eredeti látványról. A "pixel-1" kép vízszintesen 8, függőlegesen 6 pixelből áll. Ezen nem ismerhető fel az eredeti motívum. A "pixel-2" képen vízszintesen 15 pixel van, a "pixel-3" képen 20. Még ezek sem mutatják meg a témát. A "pixel-4" kép vízszintesen 30, a "pixel-5" 50 négyzetből áll. Ezen már valami dereng. A "pixel-6" képet vízszintesen 100 képpont alkotja. Ezen már felismerhető a motívum, de nem fotószerű élességgel. A legnagyobb felbontású képen vízszintesen 580 pixel van. Itt már nem látszanak a pixelek.
A felbontást számszerűen is meg lehet határozni. Erre több lehetőség van, és a gyakorlatban is többféle módszert vagy mértékegységet használunk.  Az egyik lehetőség, ha a képet vízszintesen és függőlegesen alkotó pixelek számát adjuk meg. Például 1500x2000 képpont. Ez összesen hárommillió. A digitális fényképezőgépeknél elterjedt a megapixelben (millió pixelben) meghatározott felbontás. Például 3 megapixel. A megapixeles meghatározás egyfajta egyszerűsítés, nem utal egyértelműen a képet alkotó vízszintes és függőleges képpontok konkrét számára. Lehet például 1250x2640 képpont is. A digitális fényképezőgépeknél azért terjedt el ez a meghatározási forma, mert itt nem egy geometriai nagyságában megfogható, például centiméterben mérhető képről van szó. A fizikai méretet csak utólag, a nyomtatáskor vagy a monitoron való megjelenéskor veszi fel a kép. Ha a képet kinyomtatjuk, akkor a képpontok száma hatással van a készíthető nyomat méretére. Egy bizonyos nagyításnál a pixelek láthatóvá válnak a képen. Ezért a több képpontból álló eredeti állományról nagyobb kép készíthető.
Azt a kifejezést, hogy "felbontás", a szkennelésnél és a nyomtatásnál is használjuk, de itt általában más összefüggésben. Ezzel majd a szkennelésről és a nyomtatásról szóló fejezetben foglalkozunk részletesebben.
Nyomtatható képméret
Annak, akinek van tapasztalata a filmes fényképezésben, de nem ismeri a digitális kép természetrajzát, a fényképezőgépek megapixelben megadott felbontási értékei nem sokat mondanak. Azt, hogy melyik filmről mekkora képet lehet nagyítani, a fotósok általában tapasztalatból tudják. Ezért közelebb visz a gyakorlathoz, ha azt mutatjuk be, hogy egy adott pixelszámú digitális állományból mekkora képet lehet megfelelő minőségben nyomtatni.
Itt azonban bejön egy alapvető bizonytalansági tényező, ez pedig a megfelelő minőség fogalma. A kép élessége, a felületek tisztasága és a hasonló vizuális tényezők azonos felbontású képek esetén is nagyon eltérőek lehetnek. Ez nagymértékben függ a fényképezőgép objektívjétől, képérzékelőjétől, jelfeldolgozó processzorától és a feldolgozást végző szoftvertől. Ezért itt most a lehető legjobb minőségű digitális kép meglétét feltételezzük, csak a pixelek mennyiségével foglalkozunk.
A nyomtatható méretnél a nyomtatás felbontásából kell kiindulni. Ennek elterjedt mértékegysége a dpi (dot per inch). Ebben az összefüggésben ez azt jelenti, hogy az eredeti kép hány pixele helyezkedik el a nyomat egy col (2,45 cm) hosszúságú szakaszán.
A nyomdaipar és a digitális laboratóriumok alapszabványa a 300 dpi. Ez azonban jelentős redundanciát tartalmaz. A gyakorlatban közelről szemlélve a 250 dpi felbontású képen sem láthatóak a pixelek. Ha a képet egy kicsit távolabbról nézzük, akkor a 200 vagy a 150 dpi is megfelelő. Ha a nyomat kiállítási célból a falra kerül, akkor a 100 dpi felbontás sem hat zavaróan. Természetesen ebbe az egyéni igények, elvárások is beleszólnak.
A könyvben elhelyeztem egy képsorozatot a nyomtatási felbontások szemléltetésére. Ezeken a képeken jól megfigyelhető, hogy melyik kimeneti felbontás hogyan jelenik meg nyomtatásban. A képsorozaton egy eredeti, digitális fényképezőgéppel készült kép részlete látható különböző nyomtatási felbontások szerint beállítva. Természetesen ez csak a nyomtatott könyvben ad valós látványt. Itt az interneten keresztül csak egy PDF állománnyal próbálom meg ezt illusztrálni. A legkisebb felbontások között éles monitort használva itt is megfigyelhető a különbség.  A képre kattintva PDF formátumban megnézhetők a Digitális fényképezés könyvnek azok az oldalai, amelyeken a különböző kimeneti felbontással nyomtatott képek vannak. (2,3 MB)
Az alábbi táblázatban összefoglaltam a fényképezőgépek leggyakoribb felbontási értékeit, a hozzájuk tartozó jellemző pixelméreteket és az ezekből nyomtatható képek nagyságát különböző nyomtatási (kimeneti) felbontások mellett. A megapixelben megadott érték mindig kerekítve van. Ez csak a vásárlók hozzávetőleges tájékoztatását szolgálja. A készített kép konkrét pixeleinek száma géptípusonként eltérő. A táblázatban egy jellemző érték szerepel. A nyomtatható képméretnél az egyszerűség kedvéért csak a kép hosszabb oldala van feltüntetve, az is kerekítve.
| Megapixel |
Konkrét pixelszám |
Nyomtatható méret
300 dpi-nél |
Nyomtatható méret
200 dpi-nél |
Nyomtatható méret
150 dpi-nél |
Nyomtatható méret
100 dpi-nél |
| 2 Mpx |
1600x1200 |
13 cm |
19 cm |
26 cm |
39 cm |
| 3 Mpx |
2048x1536 |
16 cm |
24 cm |
32 cm |
48 cm |
| 4 Mpx |
2272x1704 |
18 cm |
27 cm |
36 cm |
54 cm |
| 5 Mpx |
2592x1944 |
22 cm |
33 cm |
44 cm |
66 cm |
| 6 Mpx |
3072x2084 |
26 cm |
39 cm |
52 cm |
78 cm |
| 8 Mpx |
3264x2448 |
28 cm |
42 cm |
55 cm |
83 cm |
| 11 Mpx |
4064x2704 |
34 cm |
51 cm |
68 cm |
102 cm |
Ebből az szűrhető le, hogy egy jó képminőségű 3 megapixeles fényképezőgép képállományából maximális minőségben 10x15 cm-es, jó minőségben 18x24 cm-es nagyítást lehet készíteni. A 6 megapixeles fényképezőgép "papírforma" szerint 26 cm hosszúságú nyomdai kivitelezést tesz lehetővé. Saját tapasztalataim szerint azonban, ha a felvétel egyébként optimális (expozíció, színmélység, élesség stb.), akkor a 30 cm hosszabb oldalú nyomatnál, azaz A4 méretnél sem látszanak a pixelek. Fotókiállításon a falra helyezve ugyanezzel a fényképezőgéppel 80x60 cm méretű kép is megfelelő lehet.
Nagyítások méretének összehasonlítása azonos nyomtatási felbontás mellett (csak az arányokat érzékelteti).
Nyomtatható képméret
Annak, akinek van tapasztalata a filmes fényképezésben, de nem ismeri a digitális kép természetrajzát, a fényképezőgépek megapixelben megadott felbontási értékei nem sokat mondanak. Azt, hogy melyik filmről mekkora képet lehet nagyítani, a fotósok általában tapasztalatból tudják. Ezért közelebb visz a gyakorlathoz, ha azt mutatjuk be, hogy egy adott pixelszámú digitális állományból mekkora képet lehet megfelelő minőségben nyomtatni.
Itt azonban bejön egy alapvető bizonytalansági tényező, ez pedig a megfelelő minőség fogalma. A kép élessége, a felületek tisztasága és a hasonló vizuális tényezők azonos felbontású képek esetén is nagyon eltérőek lehetnek. Ez nagymértékben függ a fényképezőgép objektívjétől, képérzékelőjétől, jelfeldolgozó processzorától és a feldolgozást végző szoftvertől. Ezért itt most a lehető legjobb minőségű digitális kép meglétét feltételezzük, csak a pixelek mennyiségével foglalkozunk.
A nyomtatható méretnél a nyomtatás felbontásából kell kiindulni. Ennek elterjedt mértékegysége a dpi (dot per inch). Ebben az összefüggésben ez azt jelenti, hogy az eredeti kép hány pixele helyezkedik el a nyomat egy col (2,45 cm) hosszúságú szakaszán.
A nyomdaipar és a digitális laboratóriumok alapszabványa a 300 dpi. Ez azonban jelentős redundanciát tartalmaz. A gyakorlatban közelről szemlélve a 250 dpi felbontású képen sem láthatóak a pixelek. Ha a képet egy kicsit távolabbról nézzük, akkor a 200 vagy a 150 dpi is megfelelő. Ha a nyomat kiállítási célból a falra kerül, akkor a 100 dpi felbontás sem hat zavaróan. Természetesen ebbe az egyéni igények, elvárások is beleszólnak.
A könyvben elhelyeztem egy képsorozatot a nyomtatási felbontások szemléltetésére. Ezeken a képeken jól megfigyelhető, hogy melyik kimeneti felbontás hogyan jelenik meg nyomtatásban. A képsorozaton egy eredeti, digitális fényképezőgéppel készült kép részlete látható különböző nyomtatási felbontások szerint beállítva. Természetesen ez csak a nyomtatott könyvben ad valós látványt. Itt az interneten keresztül csak egy PDF állománnyal próbálom meg ezt illusztrálni. A legkisebb felbontások között éles monitort használva itt is megfigyelhető a különbség.
A képre kattintva PDF formátumban megnézhetők a Digitális fényképezés könyvnek azok az oldalai, amelyeken a különböző kimeneti felbontással nyomtatott képek vannak. (2,3 MB)
Az alábbi táblázatban összefoglaltam a fényképezőgépek leggyakoribb felbontási értékeit, a hozzájuk tartozó jellemző pixelméreteket és az ezekből nyomtatható képek nagyságát különböző nyomtatási (kimeneti) felbontások mellett. A megapixelben megadott érték mindig kerekítve van. Ez csak a vásárlók hozzávetőleges tájékoztatását szolgálja. A készített kép konkrét pixeleinek száma géptípusonként eltérő. A táblázatban egy jellemző érték szerepel. A nyomtatható képméretnél az egyszerűség kedvéért csak a kép hosszabb oldala van feltüntetve, az is kerekítve.
| Megapixel |
Konkrét pixelszám |
Nyomtatható méret
300 dpi-nél |
Nyomtatható méret
200 dpi-nél |
Nyomtatható méret
150 dpi-nél |
Nyomtatható méret
100 dpi-nél |
| 2 Mpx |
1600x1200 |
13 cm |
19 cm |
26 cm |
39 cm |
| 3 Mpx |
2048x1536 |
16 cm |
24 cm |
32 cm |
48 cm |
| 4 Mpx |
2272x1704 |
18 cm |
27 cm |
36 cm |
54 cm |
| 5 Mpx |
2592x1944 |
22 cm |
33 cm |
44 cm |
66 cm |
| 6 Mpx |
3072x2084 |
26 cm |
39 cm |
52 cm |
78 cm |
| 8 Mpx |
3264x2448 |
28 cm |
42 cm |
55 cm |
83 cm |
| 11 Mpx |
4064x2704 |
34 cm |
51 cm |
68 cm |
102 cm |
Ebből az szűrhető le, hogy egy jó képminőségű 3 megapixeles fényképezőgép képállományából maximális minőségben 10x15 cm-es, jó minőségben 18x24 cm-es nagyítást lehet készíteni. A 6 megapixeles fényképezőgép "papírforma" szerint 26 cm hosszúságú nyomdai kivitelezést tesz lehetővé. Saját tapasztalataim szerint azonban, ha a felvétel egyébként optimális (expozíció, színmélység, élesség stb.), akkor a 30 cm hosszabb oldalú nyomatnál, azaz A4 méretnél sem látszanak a pixelek. Fotókiállításon a falra helyezve ugyanezzel a fényképezőgéppel 80x60 cm méretű kép is megfelelő lehet.
Nagyítások méretének összehasonlítása azonos nyomtatási felbontás mellett (csak az arányokat érzékelteti).
Forrás: fotovilag.hu
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
