Van pixel tot dot
Pixels
Een foto die met een digitale camera opgenomen wordt, een foto die ingescand wordt en een ontwerp dat in een beeldbewerkingsprogramma zoals Photoshop gemaakt wordt hebben één ding gemeen: ze worden opgebouwd met pixels.
Een pixel is het kleinste beeldelement in de digitale beeldverwerking. Het woord “Pixel” is een samentrekking van de woorden Picture en Element.(De letter "c" is vervangen door de letter "x" omdat het woord "picel" teveel lijkt op het Engelse woord voor augurk: pickle)
Een pixel kan alle mogelijke kleuren aannemen, afhankelijk van de kleurdiepte van het beeld.
Bij één-bits kleurdiepte (lijnwerk - in Photoshop: Bitmap) zijn er maar twee kleuren: wit of zwart.
Bij een kleurdiepte van 8-bits kan elke pixel één van de 256 mogelijke combinaties aannemen. Deze kleurdiepte wordt vooral gebruikt bij grayscale (grijswaarden) beelden of zwart-wit foto’s.
Bij een 24-bits kleurdiepte zijn er meer dan 16 miljoen kleurcombinaties mogelijk. Deze kleurdiepte is van toepassing bij kleurenfoto’s.
De kleurdieptes 36-bits en 48-bits (of HDR) splitsen de kleurinformatie meestal op in kleur en helderheid, waardoor er nog meer kleurnuances per pixel mogelijk zijn.
De grootte van een pixel is afhankelijk van het beeldformaat of de resolutie.
De eenheid van resolutie is: Pixels Per Inch (ppi), dat betekent: hoeveel pixels kunnen er op 2,5 cm geproduceerd worden. Hoewel er meestal met vierkante ruimtes gewerkt wordt (de meeste pixels zijn vierkant) is de uitdrukking steeds lineair. De resolutie wordt nooit uitgedrukt in pixels per vierkante inch.
Heel vaak wordt de term Dots Per Inch (dpi) gebruikt voor beeldresolutie, dit is niet correct. Verder in deze cursus wordt aangetoond dat een dot iets totaal anders is dan een pixel.
Voor het gemak van de dagelijkse gebruiker wordt de term dpi (dots per inch) ten onrechte in veel scanprogramma’s gebruikt waar het over ppi (pixels per inch) moet gaan.
Van pixelbeeld naar gerasterd beeld
Inkjetprinters en laserprinters die niet met PostScript aangestuurd worden maken gebruik van een Stochastisch of Frequentie Modulatie raster. Dat betekent dat gekleurde puntjes (de dots) willekeurig verspreid worden. Naarmate de kleur intenser of dieper wordt zullen er meer puntjes of dots verschijnen. Waar bijna geen kleur aanwezig is zullen er ook bijna geen puntjes staan. De puntjes zijn zodanig klein (picoliters) dat ze met het blote oog niet meer van elkaar te onderscheiden zijn.
Een kleurenbeeld wordt altijd opgebouwd uit vier subtractieve basis kleuren: geel, magenta, cyaan en zwart, behalve wanneer je foto’s in een fotolabo laat afdrukken, dan zit er geen zwart in.
Omdat de puntjes zo dicht bij elkaar liggen en elkaar overlappen of bedekken, vermengen de kleuren zich in het oog en zien we alle mogelijke kleurtinten.
De puntjes staan altijd opgesteld in groepen van 16 bij 16 dots, waardoor er per groep 256 helderheidscombinaties mogelijk zijn. De puntjes staan ook zodanig verspreid dat naast elkaar liggende kleurvlakken met dezelfde kleurtint niet dezelfde opstelling van puntjes bevatten (diffusie). Hierdoor wordt een herhalingspatroon vermeden, een patroon dat voor het oog zichtbaar zou worden.
Bij stochastisch rasteren (FM-raster) kan in principe één enkele pixel gebruikt worden om een vlak van 16 bij 16 dots te rasteren.
Omdat de dots zodanig klein zijn en willekeurig verspreid worden, zal de grens tussen twee naast elkaar liggende pixels niet opvallen.
Uiteraard is er een grotere scherpte als er in de plaats van één pixel vier pixels gebruikt worden om één vlak van 16 bij 16 dots te berekenen.
Kijk voor het resultaat naar het onderstaande voorbeeld:
Links, een foto waarbij elke pixel omgezet is naar één rastervlak. Rechts, dezelfde foto, waarbij er vier pixels gebruikt zijn om één rastervlak te maken.
De correcte resolutie om af te drukken op een printer
De meeste moderne inkjetprinters (ook laserprinters zonder PostScript) hebben minimum een effectieve resolutie van 1200 dpi (1440 dpi bij Epson), per 2,5 cm kunnen er 1200 dots op één lijn geprint worden. Als deze resolutie gedeeld wordt door het aantal dots dat er nodig is om één rastervlak te maken dan komen is het resultaat:
1200 : 16 = 75
(printerresolutie gedeeld door aantal dots per rasterlijn = aantal rasterlijnen)
Dat betekent dat er slechts 75 rastervlakken kunnen zijn per 2,5 cm (= 1 inch).
De rasterlineatuur van de printer is: 75 lijnen per inch.
Als er met een stochastisch raster, in principe, slechts één pixel per rastervlak nodig is voor een goede kwaliteit dan is een beeld met een resolutie van 75 ppi perfect om af te drukken op een gewone printer.
Dit is proefondervindelijk vast te stellen.
MAAR! De meeste moderne printers gebruiken speciale technieken om de resolutie kunstmatig op te drijven, bijvoorbeeld: kleinere inktdruppels, waardoor er meer druppels per oppervlakte gaan. Dit zie je vaak in de technische specificaties van de printer aangegeven als: 4800 dpi of meer.
Dat wil niet zeggen dat er absoluut een hogere resolutie nodig is in het beeld, maar de kans dat de pixels duidelijk te onderscheiden zijn neemt toe met de de grootte van de printerresolutie.
Daarom wordt een kwaliteitsfactor ingevoerd.
Hiervoor is reeds aangetoond dat er beter vier pixels gebruikt worden om één rastervlak te maken. Hierdoor is er een betere scherpte in de afdrukken en verkleint de kans op het zien van de beeldpixels.
Ook de kwaliteitsfactor wordt lineair uitgedrukt: de standaardkwaliteitsfactor is 2, dat betekent dat er twee naast elkaar liggende pixels gebruikt worden om één rasterlijn te maken. In totaal worden er 4 pixels gebruikt per rastervlak.
Dit geeft het volgende resultaat:
(1200 : 16 = 75) x 2 = 150
(printerresolutie gedeeld door aantal dots per rasterlijn maal de kwaliteitsfactor = benodigde beeldresolutie)
Of volgens de formule:
PPI = (DPI : 16) x kwaliteitsfactor.
Bij deze berekening is nog geen rekening gehouden met het vergroten of verkleinen (schalen) van het beeld.
Moet de foto tijdens het afdrukken vergroten of verkleind worden dan wordt reproductiefactor berekend aan de hand van de één zijde, de zijde die het grootst, respectievelijk het kleinst moet worden.
De formule voor het berekenen van de schaal of reproductiefactor is:
(R/O) x 100
R = Reproductie is (hoe groot moet het worden) en O = Origineel (hoe groot het is).
bv. de breedte van het origineel is 21 cm, op de afdruk (reproductie) moet de breedte 42 cm worden
De reproductiefactor is (42 : 21) x 100 = 200%
De vergrotingsfactor wordt dan 2 (200 : 100 = 2)
De formule wordt dan:
ppi = (dpi:16) x kwaliteitsfactor x vergrotingsfactor.
Om een beeld van 21 cm x 15 cm af te drukken op formaat 42 cm x 30 cm moet de beeldresolutie minimaal volgende beeldresolutie hebben:
1200 dpi (printerresolutie) : 16 = 75 ppi x 2 (= kwaliteitsfactor)= 150 ppi x 2 (= vergrotingsfactor) = 300 ppi.
Als je een foto professioneel laat afdrukken dan geldt:
- De resolutie is te laag - 72 ppi
- De resolutie is nipt voldoende - 150 ppi
- De resolutie is goed - 300 ppi
Een foto met 300 ppi, zal soms grote bestanden opleveren, maar dan is de afdruk zeker goed.
Als je op je eigen printer afdrukt volstaat 150 ppi meestal wel (als de foto niet vergroot wordt!).
Dat zorgt er tevens voor dat het afdrukken sneller gaat. Een hogere resolutie kan geen kwaad maar is niet altijd nodig.
De effectieve resolutie een printer
De meeste printers geven geen informatie over welke resolutie gebruikt wordt bij het afdrukken. Als er in de hoogste kwaliteit afdrukt wordt is de resolutie meestal 1200 dpi (1440 dpi bij Epson). De lagere (en snellere) afdrukkwaliteit is meestal 600 dpi (720 dpi bij Epson). De instelling "fotokwaliteit" maakt meestal gebruik van de speciale technieken om de resolutie kunstmatig te verhogen.
bron: www.marc-en-ciel.be