Tất cả mọi thứ bạn biết về độ phân giải hình ảnh có lẽ là sai

Độ phân giải của cải là một thuật ngữ mà mọi người thường hay sử dụng - đôi khi không chính xác - khi nói về hình ảnh. Khái niệm này không phải là đen và trắng như Số lượng pixel trong một hình ảnh. Hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu những gì bạn không biết.

Như với hầu hết mọi thứ, khi bạn phân tích một thuật ngữ phổ biến như độ phân giải của độ cứng đến mức độ nhạy cảm (hoặc táo bạo), bạn sẽ thấy rằng nó không đơn giản như bạn có thể tin được. Hôm nay chúng ta sẽ xem khái niệm về độ phân giải của thang máy đi xa đến đâu, nói ngắn gọn về ý nghĩa của thuật ngữ này và một chút về ý nghĩa của độ phân giải cao hơn trong đồ họa, in ấn và nhiếp ảnh.

Vì vậy, Duh, Hình ảnh được làm bằng Pixels, Phải?

Đây là cách bạn có thể giải thích cho bạn: hình ảnh là một mảng pixel trong hàng và cột và hình ảnh có số pixel được xác định trước và hình ảnh lớn hơn với số pixel lớn hơn có độ phân giải tốt hơn phải không? Đó là lý do tại sao bạn bị cám dỗ bởi máy ảnh kỹ thuật số 16 megapixel đó, bởi vì rất nhiều pixel giống như độ phân giải cao, phải không? Chà, không chính xác, bởi vì độ phân giải là một chút âm thầm hơn thế. Khi bạn nói về một hình ảnh giống như chỉ là một pixel pixel, bạn sẽ bỏ qua tất cả những thứ khác để làm cho hình ảnh tốt hơn ngay từ đầu. Nhưng, không còn nghi ngờ gì nữa, một phần trong những gì tạo nên một hình ảnh có độ phân giải cao, có nhiều pixel để tạo ra một hình ảnh dễ nhận biết.

Có thể thuận tiện (nhưng đôi khi sai) khi gọi hình ảnh có nhiều megapixel độ phân giải cao. Đây là vì độ phân giải vượt quá số pixel trong một hình ảnh, sẽ chính xác hơn nếu gọi nó là hình ảnh có độ cao độ phân giải pixel, hoặc cao mật độ điểm ảnh. Mật độ pixel được đo bằng pixel trên inch (PPI) hoặc đôi khi là chấm trên inch (DPI). Bởi vì mật độ pixel là thước đo các chấm liên quan đên một inch, một inch có thể có mười pixel trong đó hoặc một triệu. Và hình ảnh có mật độ điểm ảnh cao hơn sẽ có thể phân giải chi tiết tốt hơn - ít nhất là đến một điểm.

Ý tưởng có phần sai lầm về độ phân giải cao của megapixel = độ phân giải cao là một kiểu truyền tải từ thời mà hình ảnh kỹ thuật số đơn giản là không thể hiển thị đủ chi tiết hình ảnh vì không có đủ các khối xây dựng nhỏ để tạo thành một hình ảnh đẹp. Vì vậy, khi màn hình kỹ thuật số bắt đầu có nhiều yếu tố hình ảnh (còn được gọi là pixel), những hình ảnh này có thể giải quyết chi tiết hơn và đưa ra một bức tranh rõ ràng hơn về những gì đang diễn ra. Tại một thời điểm nhất định, nhu cầu về hàng triệu và hàng triệu yếu tố hình ảnh khác sẽ ngừng hữu ích, vì nó đạt đến giới hạn trên của các cách khác mà chi tiết trong ảnh được giải quyết. Hấp dẫn? Chúng ta hãy xem.

Quang học, chi tiết và giải quyết dữ liệu hình ảnh

Một phần quan trọng khác của độ phân giải của hình ảnh liên quan trực tiếp đến cách chụp. Một số thiết bị phải phân tích cú pháp và ghi lại dữ liệu hình ảnh từ một nguồn. Đây là cách mà hầu hết các loại hình ảnh được tạo ra. Nó cũng áp dụng cho hầu hết các thiết bị hình ảnh kỹ thuật số (máy ảnh DSLR, máy quét, webcam, v.v.) cũng như các phương pháp hình ảnh tương tự (như máy ảnh dựa trên phim). Không cần phải hiểu quá nhiều về kỹ thuật gobbledygook về cách thức hoạt động của máy ảnh, chúng ta có thể nói về một thứ gọi là độ phân giải quang học.

Nói một cách đơn giản, độ phân giải, liên quan đến bất kỳ loại hình ảnh nào, có nghĩa làkhả năng giải quyết chi tiết.Đây là một tình huống giả định: bạn mua một chiếc quần lạ mắt, máy ảnh siêu cao megapixel, nhưng gặp khó khăn khi chụp ảnh sắc nét vì ống kính rất tệ. Bạn không thể lấy nét nó, và nó chụp những bức ảnh mờ thiếu chi tiết. Bạn có thể gọi hình ảnh của bạn độ phân giải cao? Bạn có thể bị cám dỗ, nhưng bạn không thể. Bạn có thể nghĩ về điều này như những gì độ phân giải quang học có nghĩa. Ống kính hoặc phương tiện thu thập dữ liệu quang học khác có giới hạn trên đối với lượng chi tiết họ có thể chụp. Họ chỉ có thể thu được rất nhiều ánh sáng dựa trên yếu tố hình thức (ống kính góc rộng so với ống kính tele), vì yếu tố và kiểu ống kính cho phép ánh sáng nhiều hay ít.

Ánh sáng cũng có xu hướng nhiễu xạ và / hoặc tạo ra các biến dạng của sóng ánh sáng được gọi là quang sai. Cả hai đều tạo ra sự biến dạng của các chi tiết hình ảnh bằng cách giữ ánh sáng tập trung chính xác để tạo ra hình ảnh sắc nét. Các ống kính tốt nhất được hình thành để hạn chế nhiễu xạ và do đó cung cấp giới hạn chi tiết cao hơn, cho dù tệp hình ảnh mục tiêu có mật độ megapixel để ghi lại chi tiết hay không. Một Quang sai màu, minh họa ở trên, là khi các bước sóng ánh sáng (màu sắc) khác nhau di chuyển với tốc độ khác nhau thông qua một thấu kính để hội tụ vào các điểm khác nhau. Điều này có nghĩa là màu sắc bị biến dạng, chi tiết là có thể bị mất và hình ảnh được ghi lại không chính xác dựa trên các giới hạn trên của độ phân giải quang học.

Các cảm biến quang kỹ thuật số cũng có giới hạn cao hơn về khả năng, mặc dù thật hấp dẫn khi chỉ cho rằng điều này chỉ liên quan đến megapixel và mật độ pixel. Trong thực tế, đây là một chủ đề u ám khác, đầy những ý tưởng phức tạp xứng đáng với một bài viết của riêng mình. Điều quan trọng cần lưu ý là có những sự đánh đổi kỳ lạ để giải quyết chi tiết với các cảm biến megapixel cao hơn, vì vậy chúng tôi sẽ đi sâu hơn một chút. Đây là một tình huống giả định khác - bạn chọn ra máy ảnh độ phân giải cao cũ hơn của mình cho một chiếc máy hoàn toàn mới với số megapixel nhiều gấp đôi. Thật không may, bạn mua một cái ở cùng hệ số crop với máy ảnh cuối cùng của bạn và gặp rắc rối khi chụp trong môi trường ánh sáng yếu. Bạn mất rất nhiều chi tiết trong môi trường đó và phải chụp ở cài đặt ISO siêu nhanh, làm cho hình ảnh của bạn trở nên nhiễu và xấu. Sự đánh đổi là thế này - cảm biến của bạn có các hình ảnh, các thụ thể nhỏ bé thu ánh sáng. Khi bạn đóng gói càng nhiều ảnh vào một cảm biến để tạo ra số megapixel cao hơn, bạn sẽ mất các ảnh lớn hơn, lớn hơn có khả năng thu được nhiều photon hơn, điều này sẽ giúp hiển thị chi tiết hơn trong các môi trường ánh sáng yếu đó.

Do sự phụ thuộc vào phương tiện ghi ánh sáng hạn chế và quang học thu thập ánh sáng hạn chế, độ phân giải chi tiết có thể đạt được thông qua các phương tiện khác. Bức ảnh này là một hình ảnh của Ansel Adams, nổi tiếng vì những thành tựu của ông trong việc tạo ra các hình ảnh High Dynamic Range bằng cách sử dụng các kỹ thuật né tránh và đốt cháy và các giấy tờ và phim ảnh thông thường. Adams là một thiên tài trong việc sử dụng phương tiện truyền thông hạn chế và sử dụng nó để giải quyết số lượng chi tiết tối đa có thể, vượt qua rất nhiều hạn chế mà chúng ta đã nói ở trên. Phương pháp này, cũng như ánh xạ tông màu, là một cách để tăng độ phân giải của hình ảnh bằng cách đưa ra các chi tiết có thể không nhìn thấy được.

Giải quyết chi tiết và cải thiện hình ảnh và in ấn

Bởi vì độ phân giải của NỀN TẢNG là một thuật ngữ rộng lớn, nó cũng có tác động trong ngành in ấn. Bạn có thể biết rằng những tiến bộ trong nhiều năm qua đã làm cho TV và màn hình có độ phân giải cao hơn (hoặc ít nhất là làm cho màn hình def cao hơn và TV có khả năng thương mại hơn). Các cuộc cách mạng công nghệ hình ảnh tương tự đã và đang cải thiện chất lượng hình ảnh trong bản in - và vâng, đây cũng là độ phân giải.

Khi chúng ta không nói về máy in phun văn phòng của bạn, chúng ta thường nói về các quy trình tạo ra các nửa, linetone và hình dạng rắn trong một số loại vật liệu trung gian được sử dụng để chuyển mực hoặc mực sang một loại giấy hoặc chất nền. Hay nói một cách đơn giản hơn, các hình dạng trên một thứ đặt mực lên một thứ khác. Hình ảnh được in ở trên rất có thể được in bằng một số quy trình in thạch bản, như hầu hết các hình ảnh màu trong sách và tạp chí trong nhà bạn. Hình ảnh được thu nhỏ thành các hàng chấm và đặt lên một vài bề mặt in khác nhau với một vài loại mực khác nhau và được kết hợp lại để tạo ra hình ảnh in.

Các bề mặt in thường được tạo hình bằng một số loại vật liệu nhạy sáng có độ phân giải riêng. Và một trong những lý do khiến chất lượng in đã được cải thiện mạnh mẽ trong thập kỷ qua hoặc lâu hơn là độ phân giải của các kỹ thuật được cải thiện. Máy ép offset hiện đại đã tăng độ phân giải chi tiết vì chúng sử dụng các hệ thống hình ảnh laser được điều khiển bằng máy tính chính xác, tương tự như máy in laser trong văn phòng của bạn. (Cũng có các phương pháp khác, nhưng laser được cho là chất lượng hình ảnh tốt nhất.) Những tia laser đó có thể tạo ra các chấm và hình dạng nhỏ hơn, chính xác hơn, ổn định hơn, tạo ra các bản in tốt hơn, phong phú hơn, liền mạch hơn, độ phân giải cao hơn dựa trên bề mặt in có khả năng giải quyết chi tiết hơn. Hãy dành một chút thời gian để xem các bản in được thực hiện gần đây như những bản in từ đầu những năm 90 và so sánh chúng với các bản in hiện đại - bước nhảy vọt về độ phân giải và chất lượng in khá đáng kinh ngạc.

Đừng nhầm lẫn màn hình và hình ảnh

Có thể khá dễ dàng để gộp độ phân giải của hình ảnh với độ phân giải của màn hình của bạn. Đừng bị cám dỗ, chỉ vì bạn nhìn vào hình ảnh trên màn hình của mình và cả hai đều được liên kết với từ pixel pixel. Có thể gây nhầm lẫn, nhưng pixel trong hình ảnh có độ sâu pixel thay đổi (DPI hoặc PPI, có nghĩa là chúng có thể có biến pixel trên inch) trong khi màn hình có số điểm màu cố định, được điều khiển bằng máy tính, được sử dụng để hiển thị dữ liệu hình ảnh khi máy tính của bạn yêu cầu. Thực sự, một pixel không liên quan đến khác. Nhưng cả hai đều có thể được gọi là các yếu tố hình ảnh trên mạng, vì vậy cả hai đều được gọi là pixel pixel. Nói đơn giản, các pixel trong hình ảnh là một cách ghi âm dữ liệu hình ảnh, trong khi các pixel trong màn hình là cách để trưng bày dữ liệu đó.

Điều đó có nghĩa là gì? Nói chung, khi bạn nói về độ phân giải của màn hình, bạn đang nói về một kịch bản rõ ràng hơn nhiều so với độ phân giải hình ảnh. Mặc dù có những công nghệ khác (không có công nghệ nào chúng ta sẽ thảo luận hôm nay) có thể cải thiện chất lượng hình ảnh - chỉ cần đặt, nhiều pixel hơn trên màn hình sẽ tăng thêm khả năng giải quyết chi tiết của màn hình một cách chính xác hơn.

Cuối cùng, bạn có thể nghĩ về những hình ảnh bạn tạo ra có mục tiêu cuối cùng - phương tiện bạn sẽ sử dụng chúng. Hình ảnh có mật độ điểm ảnh và độ phân giải pixel cực cao (ví dụ, hình ảnh độ phân giải cao được chụp từ máy ảnh kỹ thuật số ưa thích) thích hợp để sử dụng từ môi trường in rất đậm đặc pixel (hoặc in dot dot dày đặc), như máy in phun hoặc máy in offset có rất nhiều chi tiết cho máy in độ phân giải cao để giải quyết. Nhưng hình ảnh dành cho web có mật độ pixel thấp hơn nhiều vì màn hình có mật độ pixel xấp xỉ 72 ppi và hầu hết tất cả chúng đều nằm trong khoảng 100 ppi. Ergo, chỉ có thể xem rất nhiều độ phân giải trên màn hình, nhưng tất cả các chi tiết được giải quyết đều có thể được đưa vào tệp hình ảnh thực tế.

Điểm mấu chốt đơn giản để loại bỏ điều này là độ phân giải của Cameron không đơn giản như sử dụng các tệp có nhiều và rất nhiều pixel, nhưng thường là một chức năng của giải quyết chi tiết hình ảnh. Giữ định nghĩa đơn giản đó trong đầu, chỉ cần nhớ rằng có nhiều khía cạnh để tạo ra một hình ảnh có độ phân giải cao, với độ phân giải pixel chỉ là một trong số đó. Suy nghĩ hay câu hỏi về bài viết hôm nay? Hãy cho chúng tôi biết về họ trong các bình luận, hoặc chỉ cần gửi câu hỏi của bạn đến [email protected].

Tín dụng hình ảnh: Cô gái sa mạc của bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. Nghệ thuật Lego Pixel của Emmanuel Digiaro, Creative Commons. Gạch Lego của Benjamin Esham, Creative Commons. D7000 / D5000 B & W của Cary và Kacey Jordan, Creative Commons. Sơ đồ xóa màu Chromatic của Bob Mellish và DrBob, Giấy phép GNU qua Wikipedia. Cảm biến Klear Loupe của Micheal Toyama, Creative Commons. Hình ảnh Ansel Adams trong phạm vi công cộng. Bù đắp bởi Thomas Roth, Creative Commons. Đèn LED RGB của Tyler Nienhouse, Creative Commons.