Fotografia cyfrowa bez tajemnic [4]
Rozdzielczość (resolution) jest miarą dla pionowej i poziomej gęstości obrazu cyfrowego. Miara ta jest podawana w punktach obrazowych - pikselach. Im wyższa jest rozdzielczość obrazu lub wydruku, tym wrażenie jego dobrej jakości jest również wyższe. Termin "zdolność rozdzielcza" jest znany również z fotografii tradycyjnej - tutaj też wspomina się o różnej rozdzielczości: wysokoczułe filmy posiadają większą ziarnistość i mają mniejszą zdolność rozdzielczą niż filmy o niższej czułości.
Rozdzielczość klatki małoobrazkowej konwencjonalnego filmu kształtuje się na poziomie ok. 10 milionów punktów obrazowych lub więcej. Ułożenie światłoczułych kryształów halogenków srebra nie jest, w przeciwieństwie do chipa CCD, przyporządkowane regularnej matrycy i nie ma to tak istotnego znaczenia dla utworzonego obrazu z uwagi na wielkość powierzchni obrazu. W przypadku elementu CCD, na jakość obrazu istotny wpływ ma liczba pikseli 10 na jego powierzchni oraz jego fizyczny gabaryt. Należy pamiętać, że powierzchnia matrycy jest zdecydowanie mniejsza. Dla porównywalnych rezultatów, w aparatach cyfrowych muszą zostać zastosowane obiektywy o znacznie większych rozdzielczościach niż w fotografii tradycyjnej. Zdolność rozdzielcza obiektywów mierzona jest w liniach na milimetr.
Jakość soczewek obiektywów stosowanych w aparatach cyfrowych bezpośrednio przekłada się na ostrość, czystość barw i przeniesienie kontrastów na gotowym obrazie. Rozdzielczość obiektywów dla aparatów cyfrowych jest dużo większa niż obiektywów aparatów małoobrazkowych.
Powiązanie rozdzielczości i możliwych wymiarów obrazu
Zdjęcia z aparatu cyfrowego mogą zostać użyte do wykonania druku poligraficznego. Obecnie stosowane aparaty klasy popularnej, mające przetworniki CCD od 1 do 5 milionów pikseli, dają już taką możliwość. Do wyliczenia wielkości wydrukowanego obrazu niezbędne jest założenie, że najlepsza jakość obrazu osiągana jest przy rozdzielczości druku 300 dpi (punktów na cal), co odpowiada ok. 120 punktów na centymetr bieżący wymiaru obrazu. Zakładając, że jeden piksel obrazu cyfrowego odpowiada punktowi druku, możemy zrobić następujące wyliczenie:
długość boku obrazu w cm = liczba pikseli na boku obrazu podzielona przez 120
Przykład: obraz z aparatu 3-mega pikselowego składa się z 2048 x 1536 pikseli. 2048:120=17,07 oraz 1536:120=12,8 - obraz taki może zostać wydrukowany w wymiarze ok. 17 x 13 cm
Obrazy powstają również na drodze naświetlania na zwykłym papierze fotograficznym i obróbki w cyfrowych maszynach laboratoryjnych, od liczby pikseli zależna jest jakość odbitek stosownie do konkretnego ich rozmiaru:
Rozdzielczość Zastosowanie
(pikseli ogółem) Internet Odbitki fotograficzne
(WWW) 9x13 10x15 13x18 20x30
300 000 dobra jeszcze nieodpo- nieodpo- nieodpo-
możliwa -wiednia -wiednia -wiednia
800 000 bardzo zadowa- jeszcze obarczona nieodpo-
dobra -lająca możliwa błędami -wiednia
1 mega piksel bardzo dobra dobra zadowa- nieodpo-
dobra -lająca -wiednia
2 mega piksele bardzo bardzo bardzo dobra zadowa-
dobra dobra dobra -lająca
3 mega piksele bardzo bardzo bardzo bardzo dobra
dobra dobra dobra dobra
4 mega piksele bardzo bardzo bardzo bardzo bardzo
dobra dobra dobra dobra dobra
5 mega pikseli bardzo bardzo bardzo bardzo bardzo
dobra dobra dobra dobra dobra
Wielkości plików i ich obliczenie
Wraz ze wzrostem rozdzielczości aparatów cyfrowych wzrasta również zapotrzebowanie na pojemność pamięci niezbędnej do rejestrowania zdjęć. Do wyliczenia zapotrzebowania na pojemność pamięci może zostać użyta następująca formuła:
Wielkość pliku = rozdzielczość geometryczna x głębia kolorów
Przy głębi kolorów 24 bitowej (czyli po 8 bitów na każdy kanał barwny RGB) uzyskuje się następujące wielkości plików:
Rozdzielczość Liczba pikseli Wielkość pliku
geometryczna
640 x 480 307200 921 KB
800 x 600 480000 1,44 MB
1024 x 768 786432 2,35 MB
1280 x 1024 1310720 / ~1 mln 3,93 MB
1600 x 1200 1920000 / ~2 mln 5,76 MB
2048 x 1536 3145728 / ~3 mln 9,43 MB
2240 x 1680 3763200 / ~4 mln 11,28 MB
2560 x 1920 4915200 / ~5 mln 14,74 MB
Jak widać z powyższego, od rozdzielczości 1 miliona pikseli wielkość plików niekompresowanych jest na tyle duża, że na typowe karty pamięci 8, czy 16 MB zmieści się niewiele zdjęć. Z tego powodu stosuje się redukcję plików, aby można było zmieścić na nośniku danych większa liczbę zdjęć o wysokiej rozdzielczości, bez dużej straty jakości zdjęć. Jeżeli nie byłaby stosowana kompresja danych, jedynym rozwiązaniem na dobre wykorzystanie nośnika byłoby fotografowanie w mniejszej rozdzielczości.
Kompresowanie danych
Celem kompresowania danych jest, dzięki zastosowaniu kompresji zdjęć, lepsze wykorzystanie nośnika danych. Pliki zdjęciowe są mniejsze, więc na tej samej karcie pamięci, lub pamięci wewnętrznej aparatu, może zostać zapamiętana większa liczba zdjęć. Stosownie do stopnia kompresji, więcej lub mniej informacji obrazowych ulega stracie. W każdym przypadku kompresja oznacza stratę jakości, jednak w porównaniu z wielkością zredukowanych danych nie jest tak wydatna. Kompresja obrazu nie zmniejsza w żadnym wypadku liczby pikseli tworzących obraz, lecz próbuje pogrupować podobne kolory, aby tym sposobem zredukować liczbę kolorów. Wynik takiej procedury nie jest, praktycznie, widoczna dla oka. Przy bardzo dużych stopniach kompresji, oglądane obrazy mogą wykazywać widoczne już bloki pikseli jednakowej barwy i tzw. schodkowanie krawędzi plam barwnych.
Formaty plików
Każdy obraz zostaje zapamiętany na nośniku danych aparatu cyfrowego w postaci pliku zawierającego wszystkie informacje o wartości koloru każdego pojedynczego piksela, jak również inne.
(opracowano na podstawie materiałów firm: Nikon oraz Euro-Color - przedstawiciela firmy Olympus w Polsce)
Zobacz także:
oraz poprzednie odcinki:
