形形色色的分辨率概念的解析.doc

形形色色的分辨率解析扫描仪 目前市面上出售的掃描儀大都具有對分辨率的軟、硬件擴充功能。有的掃描儀廣告上只寫96009600DPI，這只是通過軟件插值得到的最大分辨率，並不是掃描儀真正的光學分辨率。所以對掃描儀來講，其分辨率有光學分辨率（或稱光學解析度）和最大分辨率之說。我們說某台掃描儀的分辨率高達4800DPI(這個4800DPI是光學分辨率和軟件差值處理的總和），是指用掃描儀輸入圖像時，在1inch2的掃描幅面上，可採集到48004800Pixel。1inch2見方的掃描區域，用4800DPI的分辨率掃描後生成的圖像大小是48004800Pixel。在掃描圖像時，掃描分辨率設得越高，生成的圖像就越精細，生成的圖像文件也越大。打印機我們說某台打印機的分辨率為360DPI,是指在用該打印機輸出圖像時，在每英寸打印紙上可以打印出360個表徵圖像輸出效果的色點。表示打印機分辨率的這個數越大，表徵圖像輸出效果的色點就越小，輸出的圖像就越精細。對於文件大小固定的圖像，打印機分辨率越大，打印出的圖像尺寸就越小。打印機色點的大小只與打印機的硬件工藝有關，而與要輸出圖像的分辨率無關。顯示器我們說某個品牌的顯示器的分辨率為80DPI，是指在顯示器的有效顯示範圍內，顯示器的的顯像設備可以在每英寸熒光屏上產生80個光點。舉個例子來說，一台14inch的顯示器(熒光屏對角線長度為14inch)，其點距為O.28mm，那麼：顯示器分辨率=25.3995mm/inch0.28mm/Dot=90DPI(1 inch=25.3995mm)。顯示器出廠時一般並不標出表徵顯示器分辨率的DPI值，只給出點距，我們根據上述公式即可算出顯示器的分辨率。根據我們算出的DPI值，進而可以推算出顯示器可支持的最高顯示模式。假設該14inch顯示器熒光屏有效顯示範圍的對角線長度為11.5inch，因顯示器的水平方向和垂直方向的顯示比例為43，故可設有效顯示範圍水平寬度為4inch，垂直高度為3Xinch，根據數學上的勾股定理，可得x=11.55=2.3inch。所以有效顯示範圍寬度為2.34= 9.2inch，垂直高度為2.3 x 3=6.8inch。最高顯示模式約為：800(9.290)600(6.890),這時是用一個點(Dot)表示一個像素(Pixel)。上面主要講述了掃描儀、打印機和顯示器的設備分辨率。嚴格來講，設備分辨率與用該設備處理的圖像的分辨率是兩個既有聯繫又有區別的概念。設備分辨率是由硬件設備的生產工藝決定的，儘管可以通過軟件的方法調整有些設備的分辨率，但它們都有一個局限性很大的最高分辨率，用戶不能對它有任何突破。在描述和理解設備分辨率時。我們必須借助其處理的圖像的分辨率。圖像的分辨率是描述圖像本身精細程度的一個量度，對於掃描儀、打印機處理的圖像，其分辨率以每英寸上的像素數即PPI(Pixels Per Inch)來衡量。用於計算機視頻處理的圖像，以水平和垂直方向上所能顯示的像素數來表示分辨率，比如800600、640480等等，圖像本身是否精細只與圖像自身的分辨率有關，而與處理它的硬件設備的分辨率無關，但圖像的處理結果是否精細卻與處理它的設備的分辨率直接相關。2.數碼相機的分辨率數碼相機分辨率的高低決定了所拍攝影像最終所能打印出高質量畫面的大小，或在計算機顯示器上所能顯示畫面的大小。數碼相機分辨率的高低，取決於相機中CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合器件)芯片上像素的多少，像素越多，分辨率越高。由此可見，數碼相機的分辨率也是由其生產工藝決定的，在出廠時就固定了的，用戶只能選擇不同分辨率的數碼相機，卻不能調整一台數碼相機的分辨率。就同類數碼相機而言，分辨率越高，相機檔次越高，但高分辨率的相機生成的數據文件很大，對加工處理的計算機的速度、內存和硬盤的容量以及相應軟件都有較高的要求。數碼相機像素水平的高低與最終所能打印一定分辨率照片的尺寸，可用以下方法簡單計算：假如彩色打印機的分辨率為NDPI，數碼相機水平像素為M，最大可打印出的照片為MN英寸。比如，打印機的分辨率為300DPI，水平像素為3600的數碼相機所攝影像文件不作插值處理所能打印出的最大照片尺寸為12inch(3600300)。很顯然，要打印的數碼照片的尺寸越大，就需要有更高像素水平的數碼相機。計算顯示尺寸的方法與打印尺寸的方法相同。3. 印刷領域的分辨率在印刷領域，分辨率以每英寸上等距離排列多少條網線即LPI(Lines Per Inch)表示。在傳統印刷製版過程中，製版時要在原始圖像前加一個網屏，這一網屏由呈方格狀的透明與不透明部分相等的網線構成。這些網線也就是光柵，其作用是切割光線解剖圖像。由於光線具有衍射的物理特性，因此光線通過網線後，形成了反映原始圖像影像變化的大小不同的點，這些點就是半色調點。一個半色調點最大不會超過一個網格的面積，網線越多，表現圖像的層次越多，圖像質量也就越好。因此商業印刷行業中採用了LPI表示分辨率。4. 鼠標的分辨率鼠標的分辨率是指每移動1inch能檢測出的點數，分辨率越高，質量也就越高。以前鼠標的分辨率通常為100DPI，現在的鼠標分辨率從200DPI到400DPI不等。高分辨率的鼠標通常用於製圖和精確計算機繪圖等。5. 觸摸屏的分辨率觸摸屏的分辨率是指將屏幕分割成可識別的觸點數目。通常用水平和垂直方向上的觸點數目來表示，如3232。有的人認為觸摸屏的分辨率越高越好，其實並非如此，在選用觸摸屏時應根據具體用途加以考慮。採用模擬技術的觸摸屏分辨率很高，可達到10241024，能勝任一些類似屏幕繪畫和寫字(手寫識別)的工作。而在多數場合下，觸摸技術的應用只是讓人們用手觸摸來選擇軟件設計的按鈕，沒有必要使用如此高的分辨率。例如在14inch顯示器上使用觸摸屏時，顯示區域的實際大小一般是2518.5cm，一個分辨率為3232的觸摸屏就能把屏幕分割成1024個0.780.58cm(比一支香煙還細小)的觸點。而人的手指按壓觸摸屏的觸點比香煙的直徑大多了，所以這樣一個觸點就已經足夠了。三、點(Dot)與像素(Pixel)的區別DPI中的點(Dot)與圖像分辨率中的像素(Pixel)是容易混淆的兩個概念，DPI中的點可以說是硬件設備最小的顯示單元，而像素則既可是一個點，又可是多個點的集合。在掃描儀掃描圖像時，掃描儀的每一個樣點都是和所形成圖像的每一個像素相對應的，因此掃描時設定的DPI值與掃描形成圖像的PPI值是相等的，此時兩者可以劃等號。但在許多情況下，兩者的區別是相當大的。比如，分辨率為1 PPI的圖像，在300DPI的打印機上輸出，此時圖像的每一個像素，在打印時都對應了300300Dot。在計算機顯示器的運用上也存在類似問題，比如12inch顯示器的有效顯示區域約200160mm，如果熒光屏的光點直徑為0.31mm，通過換算可知熒光屏上最大可顯示的光點數為640(2000.31)480(1600.31)，相應的分辨率為80DPI。四、分辨率的作用表示圖像分辨率的方法有很多種，這主要取決於不同的用途。下面所要探討的，就是在各種情況下分辨率所起的作用，以及它們相互間的關係。1. 平面設計中分辨率的作用在平面設計中，圖像的分辨率以PPI來度量，它和圖像的寬、高尺寸一起決定了圖像文件的大小及圖像質量。比如，一幅圖像寬8inch，高6inch，分辨率為IOOPPI，如果保持圖像文件的大小不變，也就是總的像素數不變，將分辨率降為50PPI，在寬高比不變的情況下，圖像的寬將變為l6inch，高將變為12inch。打印輸出變化前後的這兩幅圖，我們會發現後者的幅面是前者的4倍，而且圖像質量下降了許多。那麼，把這兩幅變化前後的圖送入計算機顯示器會出現什麼現象呢？比如，將它們送入顯示模式為800600的顯示器顯示，我們會發現這兩幅圖的畫面尺寸一樣，畫面質量也沒有區別。對於計算機的顯示系統來說，一幅圖像的PPI值是沒有意義的，起作用的是這幅圖像所包含的總的像素數，也就是前面所講的另一種分辨率表示方法：水平方向的像素數垂直方向的像素數。這種分辨率表示方法同時也表示了圖像顯示時的寬高尺寸。前面所講的PPI值變化前後的兩幅圖，它們總的像素數都是800X600，因此在顯示時是分辨率相同、幅面相同的兩幅圖像。2. 印刷輸出時分辨率的作用在計算機中處理的圖像，有時要輸出印刷。在大多數印刷方式中，都使用CMYK(品紅、青、黃、黑)四色油墨來表現豐富多彩的色彩，但印刷表現色彩的方式和照片不一樣，它使用一種半色調點的處理方法來表現圖像的連續色調變化，不像後者能夠直接表現出連續色調的變化。根據印刷行業的經驗，印刷上所有的的LPI值與原始圖像的PPI值有這樣的關係，即：PPI值=LPI值2印刷圖像的最大尺寸原始圖像的最大尺寸。一般說來，只有遵循這一公式，原始圖像才能在印刷中得到較好地反映。印刷中採用的LPI值較為固定，通常報紙印刷採用75LPI，彩色印刷品使用150LPI或175LPI，因此在1：1印刷的情況下，針對不同用途，原始圖像的分辨率應分別是150