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1概念

指圖像中存儲的信息量,是每英寸圖像內有多少個像素點,解析度的單位為PPI(Pixels Per Inch),通常叫做:像素每英寸。

2表示

表示圖像解析度的方法有很多種,這主要取決於不同的用途。下面所要探討的,就是在各種情況下解析度所起的作用,以及它們相互間的關係。
1.平面設計中解析度的作用
在平面設計中,圖像的解析度以PPI來度量,它和圖像的寬、高尺寸一起決定了圖像文件的大小及圖像質量。比如,一幅圖像寬8英寸、高6英寸,解析度為100PPI,如果保持圖像文件的大小不變,也就是總的像素數不變,將解析度降為50PPI,在寬高比不變的情況下,圖像的寬將變為16英寸、高將變為12英寸。列印輸出變化前後的這兩幅圖,我們會發現後者的幅面是前者的4倍,而且圖像質量下降了許多。那麼,把這兩幅變化前後的圖送入計算機顯示器會出現什麼現象呢?比如,將它們送入顯示模式為800×600的顯示器顯示,我們會發現這兩幅圖的畫面尺寸一樣,畫面質量也沒有區別。對於計算機的顯示系統來說,一幅圖像的PPI值是沒有意義的,起作用的是這幅圖像所包含的總的像素數,也就是前面所講的另一種解析度表示方法:水平方向的像素數×垂直方向的的像素數。這種解析度表示方法同時也表示了圖像顯示時的寬高尺寸。前面所講的PPI值變化前後的兩幅圖,它們總的像素數都是800×600,因此在顯示時是解析度相同、幅面相同的兩幅圖像。讀者不妨嘗試一下這個例子。
2.印刷輸出時解析度的作用
在計算機中處理的圖像,有時要輸出印刷。在大多數印刷方式中,都使用CMYK(品紅、青、黃、黑)四色油墨來表現豐富多彩的色彩,但印刷表現色彩的方式和電視、照片不一樣,它使用一種半色調點的處理方法來表現圖像的連續色調變化,不像后兩者能夠直接表現出連續色調的變化。為了方便理解半色調點的處理方法,我們下面都以黑白照片的處理加以分析。用放大鏡仔細觀察報紙上的照片,可以發現這些照片都是由黑白相間的點構成的,而且由於點的大小有所不同使照片表現出了黑白色調的變化。那麼,這些大小不同的點是怎樣形成的呢?這個問題的答案可從傳統的印刷製版過程原理中找到。根據印刷行業的經驗,印刷上所有的LPI值與原始圖像的PPI值有這樣的關係,即:PPI值=LPI值×2×印刷圖像的最大尺寸÷原始圖像的最大尺寸。
一般說來,只有遵循這一公式,原始圖像才能在印刷中得到較好地反映。印刷中採用的LPI值較為固定,通常報紙印刷採用75LPI,彩色印刷品使用150LPI或175LPI,因此在1∶1印刷的情況下,針對不同用途,原始圖像的解析度應分別是150PPI、300PPI和350PPI。實際上,我們常用的桌面印表機也大多採用了半色調點的處理方法,上述公式同樣也是適用的,但在列印過程中它們並沒有使用一個物理網屏,而是靠數學計算來實現半色調點的處理。在這些印表機中產生的一個半色調點,要靠許多列印點來組成,顯然構成一個半色調點的列印點越多,它所能表現的灰度變化範圍就越大。比如要模擬256級灰度變化,就需要有16×16=256個列印點構成一個半色調點。但從另一方面看,對於常用的360DPI的印表機來說,此時的行屏幕也就是網線僅為360/16=22.5行,這使得列印圖像中的行十分明顯,同樣影響了圖像質量。為此,大多數印表機採用了8×8的半色調圖案,相應的行屏幕為45LPI。通過公式可算出,對於這些印表機來說,列印圖像的解析度應為90PPI。
3.電視工業中解析度的作用
在電視工業中,解析度分為水平解析度和垂直解析度,在大多數情況下兩者是相等的,因此在技術指標中一般僅給出水平解析度,其度量單位電視線也往往簡稱為線。從前面的定義中可知,這種解析度是以人眼的感覺為標準的,因此要靠大量的實驗統計才能得出。按我們國家現行的電視標準,寬高比為4∶3,掃描行數為625行。去掉掃描逆程期,有效掃描行數是576行,相應的有效像素為768×576(720×576),因此768×576(720×576)也是電視圖像與數字圖像相互轉換的標準。但此時的解析度也可說是電視系統的極限解析度,為625×0.7=438線。
由此也可看出,有效像素數與解析度中的黑白條紋數並不是1∶1的對應關係。影響解析度的因素有很多,通常以電視設備中亮度信號的頻帶寬度×80線/MHz來估算解析度的大小。比如,我們廣泛使用的視頻捕捉卡,其模擬信號的帶寬最好的也就是5MHz,因此其解析度也就是400線。電視設備的解析度總的來說是較低的,家用VHS型錄像機的解析度僅略高於250線,電視機與計算機顯示器也無法相提並論,電視機的點距(相當一光點直徑)一般為0.6mm~0.8mm,其DPI值在40以下,一台29英寸電視機的解析度僅在410線左右。值得一提的是,某些國外廠家在電視機產品宣傳中聲稱水平解析度達到800線,這純屬無稽之談。如果一幅電視圖像要硬拷貝輸出,幾乎所有軟體都將其相應的數字圖像的解析度設為72PPI,這也從另一方面說明了電視圖像的質量水平。
總的說來,設備解析度反映了硬體設備處理圖像時的效果,圖像解析度指標的高低反映了圖像清晰度的好壞。認清設備解析度和圖像解析度的關係,在圖像處理中選擇合適的設備解析度值和圖像解析度值,既能保證圖像質量,又能提高工作效率和減少投資。在工作中我們應注意積累這方面的經驗。

3相關原理

圖像解析度原理
數碼圖像有兩大類,一類是矢量圖,也叫向量圖;另一類是點陣圖,也叫點陣圖。矢量圖比較簡單,它是由大量數學方程式創建的,其圖形是由線條和填充顏色的塊面構成的,而不是由像素組成的,對這種圖形進行放大和縮小,不會引起圖形失真。
點陣圖很複雜,是通過攝像機、數碼相機和掃描儀等設備,利用掃描的方法獲得,由像素組成的,典型的是以每英寸的像素數(PPI)來衡量。點陣圖具有精細的圖像結構、豐富的灰度層次和廣闊的顏色階調。當然,矢量圖經過圖像軟體的處理,也可以轉換成點陣圖。家庭影院所使用的圖像,動畫片的原圖屬於矢量圖一類,但經過製作中的轉化,已經和其他電影片一樣,也屬於點陣圖一類了。

4表達方式

圖像解析度的表達方式
圖像解析度的表達方式也為「水平像素數×垂直像素數」,也可以用規格代號來表示。
不過需要注意的是,在不同的書籍中,甚至在同一本書中的不同地方,對圖像解析度的叫法不同。除圖像解析度這種叫法外,也可以叫做圖像大小、圖像尺寸、像素尺寸和記錄解析度。在這裡,「大小」和「尺寸」一詞的含義具有雙重性,它們都可以既指像素的多少(數量大小),又可以指畫面的尺寸(邊長或面積的大小),因此很容易引起誤解。由於在同一顯示解析度的情況下,解析度越高的圖像像素點越多,圖像的尺寸和面積也越大,所以往往有人會用圖像大小和圖像尺寸來表示圖像的解析度。

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