Что такое разрешение dpi?

Понять про разрешение

Чтобы понять, что есть разрешение, нужно сначала осознать, что человеческий глаз имеет некоторые физические ограничения. Наше зрение не способно различать детали мельче определенного размера. Конкретное значение этого «определенного размера» для каждого человека свое и при этом еще варьируется в разные дни. Но в среднем можно принять, что это значение составляет 200 точек на дюйм (или 80 точек на сантиметр).

Если изображение состоит из точек, мельче этого предела, глазу оно кажется сплошным, непрерывным. На этой особенности глаза строится вся индустрия полиграфии уже десятки лет. Каждая фотография и каждая картинка, которую вы видите в любой книге, журнале, календаре, художественной репродукции, состоит из точек краски с разрешением, обычно варьирующимся от 70 до 300 (изредка – больше) точек на дюйм.


Тимирязевский парк при луне.


Цифровые изображения, независимо от их происхождения – прямо из цифрового ли фотоаппарата или отсканированные – подчиняются одним и тем же правилам. Если разрешение при печати было слишком маленьким, то мы «видим точки». Такое бывает, например, когда вы рассматриваете фотографию плохого качества в газете. 

То, что мы в конечном итоге видим – это пиксели. Это дискретные элементы, из которых составлено изображение, создаваемое оптической системой цифровой камеры или сканера на сенсоре. Пиксели – это эквивалент зерна фотопленки. Проблема возникает, когда мы пытаемся понять взаимосвязь между тем, что сфотографировано, и тем, что будет напечатано.




Эта картинка показывает диалоговое окно пункта меню Image->Size в фотошопе для фотографии «Тимирязевский парк при луне», которую вы видели чуть выше. Она была получена с помощью цифровой зеркальной камеры Canon EOS 300D. 

(То, о чем говорится ниже, в равной мере относится и к сканированным изображениям. Принципы те же самые.)

Информация в верхней части этого окна говорит нам, что камера сделала снимок длиной 3000 пикселей и шириной 2040 пикселей. Размер изображения составляет 17,5 мегабайт.

Нижняя секция этого окна показывает, что текущие установки для этого изображения составляют 25,4 х 17,3 см, и что разрешение для этой картинки составляет 300 точек на дюйм. Обратите внимание, что в квадратике Resample Image внизу НЕ стоит галочка.



Начальное и конечное разрешение фотографии

Если вы попытаетесь изменить только одно из этих значений – длину, ширину или разрешение (Width, Height или Resolution), то одновременно изменятся и остальные два. Например, вы сделали длину равным 20 сантиметрам, но при этом ширина изменилась и стала равной 13,6 сантиметрам, а разрешение стало равным 381 ppi, как видно на картинке ниже.




Так происходит потому, что само по себе цифровое изображение не имеет абсолютного размера в сантиметрах и не имеет разрешения. Единственная его характеристика – это количество пикселей по длине и по ширине. У него нет размеров в сантиметрах или дюймах. Очевидно, что разрешение будет меняться в зависимости от физических размеров изображения, потому что число пикселей будет распределяться на большей или меньшей площади. Разрешение меняется соответственно размерам.

Теперь предположим, вы хотите напечатать эту фотографию «очень большого» размера – скажем, 60х40 см. Но реально вам придется остановиться на размерах где-то 50х33 см, потому что разрешение изображения при этом упадет до 155 ppi. Даже этого разрешения недостаточно для высококачественной печати, как мы увидим ниже.



Бесплатные дополнительные пиксели

Вообще-то ничего совершенно бесплатного не бывает, но все-таки можно получить некоторое дополнительное разрешение, если нужно, но в рамках определенных пределов. Вероятно, вы заметили, что внизу диалогового окна фотошопа есть особый квадратик внизу («чекбокс») под названием Resample Image. Если вы поставите в нем галочку, то фотошоп расцепит жесткую связь между длиной, шириной и разрешением (между значениями Width, Height и Resolution). Поставив эту галочку, вы сможете менять каждый параметр независимо.
То есть, когда эта галочка стоит, вы можете задавать изображению любой размер и любое разрешение – какое захотите! Ну не чудо ли?




В этом примере я заказал фотошопу сделать изображение размерами 60х40 см, и чтобы при этом разрешение было 360 ppi. Но, как видно в верхней части диалогового окна, при этом размер файла увеличится до 140 Мегабайт, а изначальное изображение «весило» 17 Мегабайт.

Откуда взялось это дополнительное разрешение и все эти дополнительные биты в изображении? Они были придуманы фотошопом. Точно так же, когда при сканировании задают сканеру разрешение больше, чем его реальное оптическое разрешение, сканер сочиняет дополнительные пиксели, которые он реально не способен увидеть. И сканер, и фотошоп на основании реальных данных сочиняют дополнительные пиксели, чтобы вставить их в промежутки между «настоящими» пикселями. В этих «липовых» пикселях нет дополнительно информации.

"Ну хорошо", можете сказать вы, "в этих пикселях нет новой информации. На фига тогда их вставлять?" 
Вообще-то, если делать это в умеренных дозах, то можно сделать изображение большего размера, чем оригинал, и при этом визуально оно будет восприниматься вполне хорошо. Обычно такие «фальшивые» пиксели вставляют, когда собираются показывать изображение с большого расстояния (например, рекламный щит или афишу), и этот эффект практически незаметен. Но если вы будете рассматривать такую картинку вблизи, то ее качество вас не порадует.

Ключевой момент здесь – умеренные дозы! Есть еще одна альтернатива фотошопу – это отдельная программа под названием Genuine Fractals. Она использует совсем другой математический алгоритм, не такой, какой использует фотошоп. Насколько я знаю их обсуждений в разных форумах, Genuine Fractals делает эту операцию намного лучше, чем фотошоп.

Но в любом случае, чем больше оригинальное изображение в пикселях (и чем лучше его качество!), тем сильнее можно растянуть картинку (или повысить ее разрешение).

Ну и наконец, иногда вам может потребоваться и уменьшить разрешение. 

Если вы готовите картинку к размещению в Интернете, то вам придется задать стандартное экранное разрешение – 72 ppi. Вам нужно поставить галочку в квадратике Resample Image, вписать значение 72 ppi, а затем указать желаемую длину и ширину в пикселях (Width и Height) – чтобы картинка помещалась на экране монитора. Фотошоп выбросит лишние пиксели и создаст файл соответствующего размера.



Какое разрешение вам нужно?

Финальный вопрос: какого разрешения будет достаточно? Ответ зависит от устройства, на котором будет показано или напечатано ваше изображение. Например, картинкам на экране монитора обычно достаточно 72 ppi. Для фоторамок – еще меньше. Если файл имеет большее разрешение, чем требуется, то просто вы не увидите разницы на экране. (Изображение может выглядеть даже чуть хуже – это зависит от того, какой программой изображение выдается на экран). Но главная неприятность здесь будет в том, что файл большого размера просто будет дольше загружаться. Вот и все.

Крутые принтеры в хороших лабораториях требуют другого разрешения. Например, LightJet 5000 – весьма популярный принтер мокрой печати, требует файлов с разрешением в точности 304.8 PPI. Поинтересуйтесь в своей любимой фотолаборатории, какое разрешение нужно для качественной печати на их оборудовании.



Струйные принтеры

Большинство фотолюбителей сегодня печатают свои фотографии на домашних «струйниках». Очень популярными являются принтеры семейства Epson Photo, поэтому я возьму их в качестве примера. В спецификациях этих принтеров, например, для моделей 870/1270/2000P указано, что они печатают с разрешением 1440 dpi. Это означает, что они могут поставить на одном дюйме 1440 точек.
Но!
Для печати цветных изображений они используют 6 разных цветов. Поэтому каждый пиксель изображения на самом деле будет напечатан с помощью нескольких точек разного цвета – двух, трех или даже всех шести цветов. Поэтому вашему принтеру придется напечатать больше точек, чем есть в изображении.

Если вы разделите 1440 на 6, то получится 240. Вот это и есть реальное минимальное разрешение изображения, которое нужно, чтобы получить высококачественное фотореалистическое изображение на принтерах Epson, имеющих по паспорту разрешение 1440 ppi. Многие владельцы принтеров (и я в том числе :) верят, что выходной файл с разрешением 360 ppi даст несколько лучшее качество, чем 240 ppi. Правда, если я делаю отпечаток большого формата (А3, например), то редко делаю разрешение больше 240 ppi – все равно большие отпечатки не рассматривают с близкого расстояния.



PPI и DPI

Обозначения PPI (Pixels per Inch) и DPI (Dots per Inch) часто используются как синонимы. Вообще-то это неверно, но в этом нет большой беды, потому что обычно мы понимаем, о чем говорим. 
Чтобы быть абсолютно точным, напомню, что когда речь идет о сканерах, цифровых камерах и мониторах, правильно говорить про PPI, а характеристики принтеров и плоттеров указываются в DPI. 
Теперь вы точно знаете разницу. 



Заключительная мысль 

Здесь говорилось о таких понятиях, которые легче ощутить, поиграв с ними в фотошопе или другом софте, нежели изучать их по печатному тексту. Так что действительно, попробуйте поиграться с размером и разрешением в фотошопе, увеличивая и уменьшая размеры картинки, оценивая на глаз получившийся результат.
И наконец, когда вы сохраняете свои файлы после изменения размеров и разрешения, всегда убедитесь, что ваш оригинальный файл с первоначальными размерами и разрешением не будет затерт. Только когда оригинал надежно сохранен в укромной папке на диске, вы можете приступать к экспериментам с изменением разрешения.