CC BY
735
УДК 681.327 В.В. Малинин СГГ А, Новосибирск
СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ РАЗМЕРАМИ ФАЙЛА ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И ПАРАМЕТРАМИ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ
Разрешающая способность и размер изображения на экране монитора
Размерность экрана монитора, обычно, дается в виде произведения пары чисел, которые указывают ширину и высоту экрана в пикселах. Размер экрана определяется его диагональю в дюймах. Размер изображения на экране зависит от значения разрешающей способности экрана: количество пикселов на дюйм ширины экрана (п/д). В табл. 1 показана зависимость разрешающей способности в п/д (белые числа) от размерности и от размера экрана монитора.
Исторически со времен первых компьютеров фирмы Apple было принято, что текст на экране монитора хорошо различается при разрешающей способности в 72 п/д. Как видно из табл. 1, реальное значение разрешающей способности отличается от 72 п/д, но не намного. Следует иметь в виду, что при увеличении разрешающей способности размеры объектов на экране уменьшаются, но объекты кажутся более четкими.
Таблица 1. Соотношения между параметрами экрана монитора
Размерность (число пикселов) экрана
640 х 480= 307200
800 х 600= 480000
1024 х 768= 786432
При отображении изображений на экране важно, что бы наблюдатель был способен видеть полное изображение без его прокрутки или листания. Чтобы гарантировать это, дизайнеры веб-страниц часто предполагают, что самое низкое разрешение обычного дисплея составляет 640x480. По этой причине, для большинства изображений, которые посылаются электронной почтой или отправляются на удаленный экран, устанавливают размерность не более 600х400 пикселов.
Таблица 2. Расчет размеров изображения на экране
Обозначение Параметры изображения и экрана Единица измерения При- мер Формула Результат
Wdi Ширина цифрового изображения Пиксел 800 - -
На, Высота цифрового изображения Пиксел 480 - -
Ws Ширина экрана Дюйм 14 - -
Ширина экрана Пиксел 800 - -
Разрешающая способность пнд - ос £ хл Р? 57
WiS Ширина изображения на экране Дюйм - / КК 14
И Высота изображения на экране Дюйм Ні / ИК 8
ги Изображение вписывается в экран Да/ Нет - Wdi / ^ Да
Разрешающая способность принтера и сканера
Разрешающая способность принтера и сканера, обычно, определяется числом точек на дюйм (т/д) или линий на миллиметр (лн/мм), которые они печатают или сканируют. Значение разрешающей способности для струйных принтеров доходит до 1700 т/д, а для коммерческих печатных машин это значение колеблется в диапазоне от 1000 до 2400 т/д.
Таблица 3. Расчет размеров отпечатка
Обозначение Параметры изображения и принтера Ед. изм. Пример Формула Результат
Wdl Ширина цифрового изображения Пиксел 1 600 - -
Ні Высота цифрового изображения Пиксел 1 200 - -
ЯЯр Разрешающая способность принтера Тнд 300
Wp Ширина изображения на отпечатке принтера Дюйм Wdl / ЯЯр 5,33
Нр Высота изображения на отпечатке принтера Дюйм Ні / ЯЯр 4,00
Таблица 4. Расчет высоты отпечатка
Обозначение Параметры изображения и принтера Ед. изм. Пример Формула Результат
Wdl Ширина цифрового изображения Пиксел 1 600
Ні Высота цифрового изображения Пиксел 1 200
Wpd Заданная ширина отпечатка Дюйм 6 - -
Нр Искомая высота отпечатка Дюйм - На) / Wdl 4,5
КК-ра Требуемая разрешающая способность тнд Wdl / Wpd 267
На оптимальной дистанции (25 .. 30 см) человек с нормальным зрением может различать до 10 отдельных точек на миллиметре. Примерно, это составляет 250 точек на дюйм. Чтобы не различались отдельные пикселы (пикселизация), разрешение изображения для печати должно составлять 300 точек на дюйм (т/д). Для излучающего источника (например, экран монитора) достаточно разрешения 72 п/д, чтобы не наблюдалась пикселизация. С увеличением расстояния до изображения разрешающая способность зрения падает. Поэтому, например, настенные распечатки могут иметь вдвое меньшее разрешение, чем распечатки в книге или отчете.
Цветовая глубина
Чтобы вычислить цветовую глубину, достаточно возвести двойку в степень числа битов, используемых для записи или отображения изображения. В табл. 7 показаны основные варианты.
Таблица 5. Цветовые глубины
Цветность Битов на пиксел Формула Цветовая глубина
Черно-белый 1 2 1 2
Цветной дисплей Windows 4 24 16
Шкала серого из 256 8 28 256
оттенков Цветная шкала из 256 цветов 8 28 256
Высококачественное 16 216 65 000
цветовоспроизведение Истинный цвет 24 4 2 16 000 000
Супервыборка 30 2 1 024 000 000
В цветных сканерах создаются отдельно красный, зеленый и синий варианты изображения, а затем они сливаются вместе, чтобы создать результирующее цифровое изображение. Некоторые сканеры сканируют все цвета за один проход, а другие делают три прохода: медленно, но с лучшим качеством. Какой метод используется, зависит от датчика изображения сканера. В большинстве сканеров используется линейка ПЗС. В тех сканерах, где требуются три прохода, используется одна линейка, и устанавливаются различные фильтры (красный, зеленый или синий) перед датчиком для каждого прохода или используются три различных источника света. В других сканерах имеется 3 строки фотоячеек, каждая строка с ее собственным фильтром, так что они могут снимать все три цвета за один проход.
Таблица 6. Расчет цветовой глубины
Обоз- на- чение Параметры изображения Ед. изм. Пример Формула Результат
СБ Цветовая глубина Бит/ пиксел 24
КрС Количество возможных цветов 224 16 777 216
Wdi Ширина цифрового Пиксел 1 600
изображения
На, Высота цифрового изображения Пиксел 1 200
Количество пикселов Пиксел Wdi * НЙ1 1 920 000
Размер файла без сжатия бит № * На,)* СБ 46 080 000
Байт ББи / 8 5 760 000
Во время сканирования изображения источники света движутся вниз над фотографией (в некоторых сканерах, вместо этого, перемещается документ мимо источника света). Световые лучи отражаются от оригинала или проходят сквозь прозрачную пленку и фокусируются на датчике изображения системой из объектива и зеркала. Благодаря этой системе зеркало-объектив, датчик может быть уже просматриваемой области.
Горизонтальная оптическая разрешающая способность сканера определяется числом фотоячеек в его датчике. Однако, вертикальная разрешающая способность определяется шагом передвижения носителя оригинала или источника света между сканированиями строк. Например, сканер с размерностью 600x1200 имеет 600 фотоячеек в датчике и шаг перемещения 1/1200 дюйма.
Сканирование изображения для печати с заданными размерами В большинстве случаев достаточно иметь разрешение печати, приблизительно, 300 точек на дюйм, чтобы получить фотоотпечаток с приемлемым уровнем качества. Это означает, что для отпечатка 4 х 6 дюйм требуется файл изображения 1200 х 1800, а для отпечатка 8 х 10 дюйм требуется файл изображения 2400 х 3000. Но если задан размер отпечатка, то требуется вычислить каким должен быть размер файла изображения. Изображение нужно сканировать так, чтобы при печати число точек на дюйм вдвое превышало число линий на дюйм (лн/д).
Таблица 7. Сканирование изображения для печати с заданными размерами
Об озн а- че ни е Параметры изображения и принтера Ед. изм. Пример Формула Результат
Нр Размер отпечатка по горизонтали Дюйм 12
Vp Размер отпечатка по вертикали Дюйм 8
яя р Разрешающая способность отпечатка т/д 300
Н8р Размер оригинала по горизонтали Пиксел ЯЯр * Н8р 3 600
Vsp Размер оригинала по вертикали Пиксел RRp * VSp 2 400
CD Цветовая глубина Бит 24
Sf Размер файла бит (HSp*VSp)*C D 207 360 000
байт Sf / 8 25 920 000
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Мураховский В. И., Симонович С.В. Секреты цифрового фото. - СПб: Питер, 2005. - 144 с.
2. Curtin D.P. A short course in pixels displaying, printing, and scanning digital images. - www.startcourses.com © В.В. Малинин, 2005
© В.В. Малинин, 2005
