Разрешение
Разрешение – это один из самых распространенных терминов в компьютерной графике. Он употребляется по отношению к самым различным приборам и объектам, и, может быть, этим объясняется значительная часть тех сложностей, с которыми сталкиваются пользователи, начинающие свой путь в компьютерной графике.
Несмотря на огромное разнообразие видов и типов графических объектов, существует только два фундаментальных способа их описания: векторный и растровый. Любое векторное изображение представляет собой множество элементарных геометрических форм, называемых иногда геометрическими примитивами. Набор примитивов невелик, в их число входят треугольники, прямоугольники, открытые и замкнутые линии, овалы, многоугольники и др. Оперируя элементами этого ограниченного базиса, меняя их атрибуты, можно создавать композиции любой тематической направленности и сложности.
Растровые изображения состоят из совокупности элементарных графических элементов – точек, которые иногда называют пикселами (образовано от английского picture element). На элементарном уровне любая растровая картинка представляет собой регулярную сетку точек, каждая из которых обладает независимыми параметрами яркости и цветности. Сложение цветов и яркостей этих элементарных частичек изображения воспринимается наблюдателем как целостный графический образ.
Важнейшей характеристикой точечного изображения является его разрешение. Разрешение – количество точек (dot) или пикселов (pixel), приходящееся на единицу длины. Как правило, в качестве линейной единицы измерения используются дюймы (inch). Отсюда наименование этого параметра – dpi (dot per inch) или ppi (pixel per inch).
Разрешение – это логическая единица измерения. Она описывает плотность точек графического изображения. На логическом уровне описания ни сами пикселы, ни результирующее изображение не имеют физических размеров. Они обретают конкретную протяженность только при выводе на определенное техническое устройство – принтер, монитор, проектор и пр.
Пусть изображение с разрешением 100 dpi имеет высоту и ширину по 200 пикселов. Его фактическая высота (ширина) легко находится делением высоты (ширины), измеренной в точках, на разрешение. Оно представляет собой квадрат со стороной два дюйма. Если, не меняя количества точек по сторонам, увеличить разрешение в два раза, то фигура получит новые габариты, равные одному дюйму. И наоборот, уменьшение разрешения влечет за собой увеличение фактических габаритов, если пиксельные размеры остаются неизменными.
Если известны физические размеры изображения и его разрешение, то легко найти количество составляющих точек. Пусть сканируется квадратная картинка со стороной три дюйма и разрешением 100 dpi, тогда оцифрованное изображение будет включать в себя 300 точек по каждому направлению.
Что произойдет, если, оставляя число точек неизменным, менять фактические линейные размеры изображения? Точные ответы дает простая и наглядная аналогия. Представим, что носителем изображения является материал с неограниченной способностью к растяжению и сжатию. Если сильно растянуть такую страницу, то увеличатся и размеры отдельных точек. В результате дискретная структура картинки, ранее незаметная для наблюдателя, станет очевидной. Типичный пример такой ситуации иллюстрирует рис. 1.1, где приведено изображение с разрешением 72 dpi и его вариант, увеличенный в шесть раз.
Рис. 1.1. Изображение в натуральную величину и при шестикратном увеличении
Понятие разрешения применяется не только к растровым изображениям; оно служит важнейшей характеристикой многих цифровых приборов и процессов. Так, качество сканера и объем графической информации, который способен обработать этот прибор, во многом зависят от его разрешения. Это в полной мере относится к планшетным, ручным, листовым сканерам и оцифровывающим устройствам, предназначенным для обработки слайдов и диапозитивов. У приборов, построенных по классической схеме, горизонтальное разрешение зависит от плотности фоторецепторов сканирующей головки, вертикальное определяется минимальным шагом смещения каретки вдоль оригинала. Иногда первую величину называют оптическим разрешением, а вторую – механическим. У многих современных моделей сканеров эти параметры различаются. Как правило, механическое разрешение выше оптического. Обычное разрешение современных планшетных сканеров составляет 1200*2400 dpi, а моделей полупрофессионального класса разрешение может достигать 2400*4800 dpi, лучшие представители этого типа приборов могут иметь еще более высокое разрешение.