|
Digitale bilder og pixler
Et digitalt bilde er
bygget opp som et rektangulært rutenett av bildeelementer,
vanligvis referert til som pixler. En pixel er et digitalt
bildes minste enhet og
representerer et enkelt punkt og en enkelt fargetone på en
bestemt plassering
i rutenettet bilde er bygget opp av.
En illustrasjon på dette er bildene under hvor orginalbildet
består av 100 x 67
pixler og utsnittet er 700 % forstørret for å vise hver
pixel.
 
Bits and bytes
Et digitalt
bilde er lagret i minnet på lagringsenheten/datamaskinen som
en
tabell av bits. 1 bit er datamaskinens minste lagringsenhet
og kan ha en av to
verdier – av eller på (1 eller 0). En gruppe av 8 bits
kalles 1 byte. En byte kan
derfor ha 256 forskjellige verdier (28).
En pixel i et gråskala bilde består vanligvis av 8 bits (1
byte). Dette er altså
256 forskjellige toner fra helt hvitt til helt svart. Dette
kalles 8 bits gråskala.
En pixel i et fargebilde består vanligvis av 24 bits (3
byte). 1 byte for hver av
fargene rød, grønn og blå (224
≈
16,7 millioner
forskjellige fargetoner). Dette
kalles 8
bits RGB.
Det finnes formater hvor hver pixel representeres av 16 bits
i gråskala bilder
(16 bits gråskala) og 48 bits i fargebilder (16 bits RGB)
Oppløsning
Det hersker
stor forvirring rundt begrepet oppløsning (resolution).
• Bildets dpi/ppi
(dots per inch/pixels per inch) Disse to begrepene
eridentiske så lenge vi snakker om bilder i digital form.
• Bildets fysiske
dokumentstørrelse i bredde og høyde (cm eller tommer)
• Bildets antall
pixler bredde x høyde
Oppløsning
brukes om bilder som kommer fra digitale kamera, fra
scanning
av positiv/negativ film eller scanning av papirbilder. I
tillegg brukes begrepet
på skrivere og skjermer.
Digitale kamera
har
enkelt forklart en sensor (CCD, CMOS, Foveon) som
inneholder
lyssensitive områder (”pixler”) som omformer mengde lys til
elektrisk spenning (CCD) eller digitale signaler (CMOS,
Foveon).
Over hvert område er det filter som fanger lysets
bølgelengde for å kunne
registrere fargeinformasjon. Oppløsningen på et bilde fra et
digitalt kamera
bestemmes grovt sett av antall slike områder på sensoren,
men dette tallet
kan være misvisende. Antall effektive og ikke interpolerte
”pixler” gir oss
sensorens oppløsning, men den sier ingenting om kvaliteteten
på pixlene den
fanger.
Scannere
spesifiseres med med hvilken dpi – dots per inch de kan
registrere
fra kilden.
Dpi er i denne sammenhengen direkte korresponderende med
betegnelsen ppi – pixles per inch. Tallet sier altså noe om
hvor mange
samplinger eller avbildinger av orginalen som kan gjøres per
tomme. .
Scanner du et bilde på 5x5 tommer i 100dpi får du 500 x 500
pixler.
Dpi tallet på en scanner er avgjørende for det scannede
bildets endelige
kvalitetet.
En scanners oppløsning blir ofte oppgitt i to forskjellige
tall.
1. Optisk oppløsning er et tall på hvor mange sensorer
scanneren har
multiplisert med hvor korte steg motoren i scanneren klarer
å ta.
2. I tillegg blir ofte scannere oppgitt med en maks
oppløsning. Dette tallet
er såkalt interpolert oppløsning og interpolering kan
utføres med like
godt resultat i bildebehandleren.
Optisk oppløsning er det mest relevante tallet når du
vurderer en skanner og
er optisk oppløsning oppgitt i to forskjellige verdier, for
eksempel 300x600, er
det det laveste tallet som virkelig betyr noe for
kvaliteten.
Skrivere
er også spesifisert med sin egen dpi ”oppløsning”. Denne er
ikke
korresponderende med oppløsningen i bildet, men sier noe om
dysene i
printerens evne til å samle blekkdråper innenfor et bestemt
område. Det
kreves vanligvis flere blekkdråper per bildepixel for å
representere bildet på
en utskrift med god kvalitet. Printerens oppgitte
spesifikasjoner på
”oppløsning” er viktige tall når du vurderer en printers
kvalitet, men er
fundamentalt forskjellig fra oppløsningen i et digitalt
bilde.
Skjermer
viser en pixel som en pixel. Det er likegyldig for skjermen
hvilken
dpi
oppløsning det digitale bildet har. I skjermens tekniske
spesifikasjoner er
det oppgitt hvor mange ppi/dpi den kan vise per tomme men
det sier bare noe
om hvor stort et bilde blir på skjermen. Kan skjermen vise
72 ppi og du viser
et bilde som er 720 pixler bredt vil bildet være 10 tommer
bredt. Har skjermen
en oppløsning på 1 ppi vil et bilde på 720 pixler bli 720
tommer bredt – ca
18,2 meter.
Oppløsningen på
skjermen er viktig for opplevd kvalitet på det som vises
avhengig av avstanden til skjermen, men selve bildets dpi
oppløsning er
irrelevant. Dette kan du prøve selv i en bildebehandler og
sette oppløsning
høyt og lavt uten å resample bildet som nevnt i eksempelet
under.
Det eneste som spiller en
rolle rundt oppløsningen på et digitalt bilde erantall
pixler bildet representerer.
Et eksempel:
Bilde tatt med Canon EOS 40D
Det er uvensentlig om bildet er satt til 3800 dpi, 72 dpi,
2,6cm x 1.73cm eller
1.37meter x 0,9meter i bildebehandleren.
Hver av de 3888 x 2592 pixlene (10, 1 megapixel) er nøyaktig
de samme!
Oppløsningen på et digitalt bilde er altså det totale antall
pixler i bildet. For
eksempel 3888 x 2592 pixler = 10,1 Megapixel
Du kan endre bildets dpi eller fysiske mål, i for eksempel
Photoshop,
uten å påvirke bildets faktiske oppløsning så lenge bildet
ikke blir resamplet.
Rett fra kameraet Canon EOS40D er
”oppløsningen” satt til 300dpi. Dette er et helt vilkårlig
tall som kameraprodusenten bestemmer. Det samme gjelder
bredde og høyde i cm (eller tommer) 32,92cm x 21,95cm
Når vi nå endrer på dpi oppløsning eller dokumentstørrelse
må vi ta vekk haken i
Resample image ellers
ellers endrer vi bildets størrelse. Endring av størrelse
vil påvirke
bildets oppløsning.
Her endrer vi bildets dpi ”oppløsning” til 72 uten at det
påvirker bildets oppløsning, kvalitet eller filstørrelse:
3888 x 2592 28.8 Megabyte
Merk at bildets størrelse ikke endrer seg på skjermen.
Her endrer vi
bildets dpi ”oppløsning” til 3800 uten at det påvirker
bildets oppløsning, kvalitet eller filstørrelse: 3888 x 2592
28.8 Megabyte Merk at bildets størrelse ikke endrer seg på
skjermen.
Som du ser av bildene over kan du endre dpi og
dokumentstørrelse uten å påvirke det digitale bildets
virkelige oppløsning. (Merk at dette ikke bør gjøres i JPG
filer da enhver ny lagring av et bildet vil føre til
kvalitetetstap. Dersom ditt kamera lagrer bildene i JPG bør
du konvertere dem til TIFF før bildet behandles for å unngå
tap av informasjon.) Det faktum at kamera produsentene
setter en standard på 300 dpi betyr ikke at du alltid vil
skrive ut bildet fra EOS40D i 300dpi med en størrelse på
32,92cm x 21,95cm. Tallene er som nevnt vilkårlige. Dette er
fordi et digitalt bilde ikke har noen absolutt fysisk
størrelse eller dpi oppløsning. Det har et bestemt antall
pixler horisontalt og vertikalt.
Up/downsampling og Interpolering
Når du endrer størrelsen på
et digitalt bilde, enten forstørrer eller forminsker, må
bildebehandler legge til eller trekke fra pixler i bildet.
Ved forminskning (downsample) og forstørring (upsampling)
brukes matematiske algoritmer for å bestemme hvilken
informasjon i bildet som skal forkastes eller beregnes.
Interpolering er betegnelsen på den metoden som brukes når
du forstørrer et bilde. Bildebehandleren må ved upsampling
gjette hvilke pixler som skal plasseres mellom eksisterende
pixler. Den må altså tilføre informasjon som rett og slett
ikke er der. I mange tilfeller fungerer dette utmerket så
lenge upsamplingen ikke er for stor.
Et eksempel: I en
sekvens av bokstaver A C E G vil man normalt anta at den
manglende informasjon i sekvensen er B D F slik at vi får
ABCDEFG. Det er slik interpolering foregår ved at algorimen
legger til pixler mellom eksisterende pixler på bakgrunn av
antagelser om hva som er korrekt. Et problem som kan oppstå
ved for stor upsampling er at det slett ikke skal stå
ABCDEFG men for eksemplel Ann Cathrin Eng Giske og at
interpoleringsalgoritmen rett og slett gjetter feil.
Gjengitt med
tillatelse av
|
