Что является стандартом для представления изображений получаемых со сканера

Обновлено: 17.01.2025

В системе допечатной подготовки изданий для оцифровки изобразительной информации, т.е. представления изображений в цифровом виде, и ввода в нее используются специальные устройства: сканеры и цифровые фотоаппараты.

Сканеры позволяют вводить в компьютер изображения, представленные в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий на плоских носителях (обычно на бумаге, пленке или фотобумаге), а также изображения объемных объектов небольших размеров. Сканер при считывании изображения представляет его (дискретизирует) в виде совокупности отдельных точек (пикселов) разного уровня оптической плотности — основной характеристики изображения. Информация об уровнях оптической плотности этих точек анализируется, преобразуется в двоичную цифровую форму и вводится для дальнейшей обработки в систему. Анализ изображения осуществляется методом сканирования (отсюда название устройства — сканер).

Процесс сканирования при анализе изображения заключается в том, что, перемещая сфокусированный световой луч, можно произвести поэлементное считывание двумерного изображения, рассчитанного на наблюдение в отраженном или проходящем свете. Световой поток, приобретающий при этом амплитудную модуляцию вследствие взаимодействия с изображением, можно собрать и преобразовать в электрический сигнал, пригодный для передачи, обработки и записи.

В основном применяется метод прямоугольного линейного растрового сканирования. При растровом сканировании одиночный сканирующий луч перемещается (разворачивается) по последовательности близко расположенных прямых линий с быстрым переходом от конца одной линии сканирования (строки) к началу следующей.

Растровая развертка образуется из двух ортогональных составляющих - строчной развертки (х-развертки) и кадровой развертки (у-развертки), создающей интервал между соседними строками для последовательного перекрытия всего изображения в целом.

Основными параметрами технической характеристики сканеров являются: разрешение (разрешающая способность), глубина цвета, порог чувствительности, динамический диапазон оптических плотностей, максимальные размеры сканирования, коэффициент увеличения. Характеристиками сканера, определяющими область его применения, являются режимы сканирования, тип механизма сканирования оригиналов и некоторые другие технические данные.

Разрешение (разрешающая способность) - величина, характеризующая количество считываемых элементов изображения на единице длины. Обычно размерность этой величины указывают в точках на дюйм. Разрешающую способность сканера определяют как физическое (аппаратное) разрешение и как интерполяционное разрешение.

Физическое разрешение характеризует конструктивные возможности сканера в оцифровке изображения по горизонтали и вертикали. Оптическая (горизонтальная) разрешающая способность сканера характеризует максимальный объем дискретной информации, вводимой оптической системой устройства. Оптическое разрешение планшетных (плоскостных) сканеров, имеющих фиксированное фокусное расстояние, определяется как отношение количества отдельных светочувствительных элементов в линейке (или линейках) фотоприемника к максимальной ширине рабочей области сканера и характеризует шаг дискретизации сканируемого изображения по горизонтали.

Высокое значение оптического разрешения достигается за счет увеличения плотности регистрирующих элементов или одновременного использования нескольких фотоприемников. В последнем случае автоматически или вручную перед сканированием объединяются отдельные части вводимого изображения.

Расстояние, на которое с помощью шагового механизма смещается сканирующая головка, определяет разрешающую способность сканера по вертикали, т.е. его механическую (вертикальную) разрешающую способность. Разрешение вводимого изображения в вертикальном направлении определяется скоростью перемещения оригинала относительно фотоприемника. При уменьшении скорости увеличивается разрешение сканирования, и, наоборот, чем выше разрешающая способность сканера, тем детальнее будет информация, считанная с оригинала.

В проекционных сканерах, а также в цифровых фотоаппаратах оптическое разрешение обычно выражается не в точках на дюйм, а в точках, поскольку степень детализации зафиксированного ими изображения зависит от удаленности объекта сканирования от регистрирующей камеры, и для выражения разрешающей способности используют размер фотокадра.

Разрешающая способность барабанных сканеров в отличие от сканеров других типов выражается как оптическое разрешение (в точках на дюйм), поскольку в них реализован точечный способ получения информации об изображении. Разрешающая способность таких сканеров зависит от характеристик шагового двигателя и апертуры объектива, а также от яркости используемого источника света и максимальной частоты вращения барабана. Во многих сканерах предусматривается возможность программного повышения разрешения - интерполяции. Однако это не повышает степени детализации представления изображения, а лишь понижает его зернистость.

При интерполяции сканер считывает с оригинала графическую информацию на пределе своего физического разрешения и включает в формируемый образ изображения дополнительные элементы, присваивая им усредненные значения цвета соседних, реально считанных точек. Несмотря на то, что алгоритмы интерполяции не добавляют деталей в изображение, во многих случаях применение подобной технологии представления изображений позволяет добиваться хороших результатов: сглаживаются границы растровых объектов и четче прорабатываются мелкие детали.

Для интерполяции в процессе сканирования важно, чтобы механическое разрешение сканера превышало оптическое. Легко выполняется интерполяция между смежными точками вдоль горизонтальной линии сканирования, поскольку сканер получает информацию о ней в полном объеме. Сложнее выполнять интерполяцию вдоль вертикальной оси, так как для этого необходимо сканировать несколько горизонтальных линий. Применяя меньший шаг считывания информации вдоль вертикальной оси, можно избежать интерполирования данных по вертикали. В сканерах с интерполяционным разрешением, превышающим оптическое и механическое, интерполирование производится с помощью специализированного программного обеспечения.

Существует выведенная практическим путем формула, которая позволяет определить максимально возможное увеличение отсканированного изображения. Для простоты запоминания мы ее представим следующим образом:

dpi - разрешающая способность сканера, которая обычно измеряется в количестве точек на дюйм;
lpi - линиатура растра при выводе фотоформ для офсетной печати, которая обычно задается в программе в линиях на дюйм;
К_у - коэффициент увеличения изображения.

Из этой формулы легко определить максимальное увеличение, которое без потери качества может обеспечить сканер. Допустим, наш сканер имеет максимальную разрешающую способность 600 точек на дюйм, а выводить фотоформы и соответственно печатать мы будем с линиатурой растра 60 линий на сантиметр, или 150 линий на дюйм. Такая линиатура растра в нашей полиграфической промышленности является обычной при печати цветных журналов, проспектов и другой подобной литературы. Подставив эти значения в формулу, мы получим:

К_у = dpi/2*lpi = 600/2*150 = 2

Мы видим, что, пользуясь таким сканером, мы можем только в два раза увеличить наше отсканированное изображение.

Глубина цвета - это количество битов, которые сканер может назначить при оцифровывании точки. Сканер с глубиной точки 1 бит может регистрировать только два уровня - белый и черный, сканер с глубиной точки 8 бит может регистрировать 256 уровней, 12 бит - 4096 уровней.

Цветное сканирование - не что иное, как сканирование в сером режиме с разными фильтрами (красным, синим, зеленым). В итоге 256 оттенков по каждой компоненте 256*256*256 дают 16,7 млн. возможных комбинаций, т. е. цветов (24-битовое изображение). 24-битовый цвет формата RGB стал стандартом для сканирования и редактирования изображений потому, что число 256 соответствует максимальному числу градаций яркости на цветовой канал, который может воспроизводить PostScript — цифровой издательский стандарт для печати. Казалось бы, этого достаточно для точной печати любого оттенка, однако при дальнейшей корректировке гаммы, яркости или контрастности размер палитры значительно уменьшается, особенно по краям спектра, и часть данных теряется. Именно по этой причине ведущие производители уже выпускают модели с глубиной цвета 30 bit, передающие более одного миллиарда цветов, и даже 36-битовые устройства.

Динамический диапазон (диапазон оптической плотности) сканера характеризует его способность различать переходы между смежными тонами на изображении. Понятие оптической плотности D используется для характеристики поглощательной способности непрозрачных (отражающих) оригиналов и степени прозрачности прозрачных оригиналов и выражается через десятичный логарифм:

D = lg(1/τ) = -lgτ или D = lg(1/ρ) = -lgρ, где

τ = Ф_τ/Ф_о - коэффициент пропускания материала (изображения на прозрачной основе), характеризующий его способность поглощать световой поток;
ρ = Ф_ρ/Ф_о - коэффициент отражения, характеризующий способность материала (изображения на непрозрачной основе) отражать световой поток Ф0;
Ф_τ и Ф_ρ - соответственно световой поток, прошедший материал, и световой поток, отраженный от материала.

Из-за несовершенства оптической системы сканера и неравномерности спектральной характеристики фотоприемника значения параметров реальных устройств сканирования всегда ниже теоретически возможных. На практике динамический диапазон сканера определяется как разность между оптической плотностью самых темных D_max и самых светлых D_min тонов, которые он может реально различать. Максимальная (минимальная) оптическая плотность оригинала характеризует наиболее темную (светлую) область оригинала, распознаваемую сканером, более темные (светлые) области воспринимаются сканером как абсолютно черные (белые).

Чем шире динамический диапазон сканера, тем больше градаций яркости он сможет распознать и соответственно зафиксировать больше деталей изображения. Практически невозможно получить цифровое изображение с плотностью тона, превышающей 4,0. Видимо, исходя из этого, диапазон оптических плотностей сканера часто ограничивают именно этим значением.

Некоторые сканеры обладают способностью автокалибровки, т.е. настройки на динамический диапазон плотностей оригинала.

Рассмотрим это на конкретном примере. Допустим, мы имеем ПЗС-сканер, воспринимающий оптический диапазон плотностей до 3,2. С его помощью нам нужно отсканировать слайд, имеющий максимальную оптическую плотность 4,0. Сканер выполняет предварительное сканирование для анализа оригинала и получения диаграммы оптических плотностей. После анализа диаграммы сканер производит автокалибровку с целью сдвига своего динамического диапазона восприятия оптических плотностей. Таким образом, в данном конкретном случае минимизируются потери в "тенях" благодаря несущественным потерям в "светах".

Область сканирования определяет максимальный размер оригинала в дюймах или миллиметрах, который может быть сканирован устройством. Иногда используется также термин максимальный формат.
Коэффициент увеличения показывает (обычно в процентах), во сколько раз можно увеличить изображение оригинала в процессе сканирования. В зависимости от типа и класса сканера требуемый коэффициент увеличения либо определяется автоматически, либо устанавливается пользователем вручную перед сканированием. В автоматическом режиме драйвер сканера вычисляет требуемое входное разрешение, учитывая размер оригинала и выбранный коэффициент увеличения.

Технология сканирования определяет количество, тип и параметры используемых фотоприемников (фотоэлектрических преобразователей).

В современных сканерах в основном применяются фотоприемники двух типов: фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и приборы с зарядовой связью (ПЗС). Иногда применяются фотодиоды (ФД).

Фотоэлектронные умножители в качестве светочувствительных приборов используются в барабанных сканерах. ФЭУ усиливают свет ксеноновой или вольфрамово-галогенной лампы, промодулированный изображением, который с помощью конденсорных линз или волоконной оптики фокусируется на чрезвычайно малой области оригинала. Фототок, возникающий в фотоэлементе под воздействием света, прямо пропорционален интенсивности падающего на него светового потока. Особенность ФЭУ как фотоприемника заключается в том, что благодаря системе динодов коэффициент пропорциональности удается увеличить в миллионы раз (до восьми порядков). Спектральный диапазон ФЭУ для полиграфических целей также безупречен, так как он полностью перекрывает видимый спектр световых волн.

Датчик на основе ПЗС - это твердотельный электронный компонент, состоящий из множества крошечных светочувствительных элементов, которые формируют электрический заряд, пропорциональный интенсивности падающего на них света. В основу работы ПЗС положена зависимость проводимости p-n-перехода обыкновенного полупроводникового диода от степени его освещенности.

В одной линейке ПЗС может быть от нескольких сотен до нескольких тысяч фоточувствительных ячеек. Размер элементарной ячейки ПЗС является критичным параметром, так как от него зависит не только разрешающая способность сканера, но и максимальная величина удерживаемого заряда, а следовательно, и динамический диапазон устройства. Увеличение разрешающей способности сканера приводит к сужению его динамического диапазона. Хотя и считается, что спектральный диапазон ПЗС может перекрывать весь видимый спектр, но, как и у большинства полупроводниковых фотоприемников, синяя область спектра для них труднодоступна, а наибольшая чувствительность наблюдается ближе к красной области.

ПЗС используют в основном в планшетных и проекционных сканерах, а также в цифровых фотоаппаратах. В последних двух случаях используются как линейные, так и матричные ПЗС.

Механизм сканирования оригиналов. Устройство сканера во многом определяется применяемым фотоприемником. Профессиональные сканеры для использования в системах допечатной подготовки изданий можно классифицировать по следующим признакам:

по характеру расположения оригинала - плоскостные (планшетные), проекционные, барабанные сканеры;
по характеру перемещения - сканеры с движущимся и с неподвижным оригиналом;
по виду считываемых оригиналов - сканеры цветные и черно-белые;
по режиму сканирования - сканеры однопроходные (черно-белые и цветные, в которых сканирование цветного оригинала осуществляется за один проход) и трехпроходные;
по технологии сканирования - сканеры с ФЭУ, с одной или тремя линейками ПЗС, с матрицей ПЗС;
по виду движущихся при сканировании оптических деталей (только для плоскостных сканеров) - с движущимся считывателем, с движущимися зеркалами и гибридный, когда перемещаются и считыватель и зеркала.

Наиболее распространенный тип сканеров - планшетный (плоскостной). Почти все модели имеют съемную крышку, что позволяет сканировать "толстые" оригиналы (журналы, книги). Дополнительно некоторые модели могут оснащаться механизмом подачи отдельных листов, что удобно при работе с программами распознавания текстов - OCR (Optical Characters Recognition).

Планшетные сканеры для сканирования прозрачных оригиналов могут комплектоваться слайд-модулем. Слайд-модуль имеет свой источник света, расположенный сверху. Такой слайд-модуль устанавливается на плоскостной сканер вместо простой крышки и превращает сканер в универсальный (плоскостной сканер с установленным слайд-модулем).

Основное отличие барабанных сканеров состоит в том, что оригинал закрепляется на прозрачном барабане, который вращается с большой частотой. Считывающий элемент располагается максимально близко от оригинала. Данная структура обеспечивает высокое качество сканирования. Обычно в барабанные сканеры устанавливают три фотоумножителя и сканирование осуществляется за один проход. Некоторые барабанные сканеры используют вместо фотоумножителя в качестве считывающего элемента фотодиод. Барабанные сканеры способны сканировать непрозрачные и прозрачные оригиналы.

Проекционные сканеры применяются для сканирования с высоким разрешением и качеством слайдов небольшого формата (как правило, размером не более 4х5 дюймов). Существует две модификации: с горизонтальным и вертикальным расположением оптической оси считывания. Наиболее популярным является вертикальный проекционный сканер. Существуют также проекционные сканеры, работающие на отражение, для сканирования непрозрачных оригиналов, и универсальные проекционные сканеры, которые позволяют использовать любой вид изобразительного оригинала.

Цифровой фотоаппарат (цифровая камера) - это устройство для фотографической съемки, в котором изображение регистрируется не на пленку, а на одну или несколько линейных или прямоугольных матриц ПЗС и сохраняется в цифровом виде. В зависимости от конструкции цифровые камеры подразделяются на камеры с задней разверткой; трехкадровые камеры; однокадровые камеры с одной матрицей; однокадровые камеры с тремя матрицами.

Основные параметры технической характеристики цифровых фотоаппаратов во многом аналогичны параметрам сканеров. Это разрешающая способность, технология сканирования, динамический диапазон, а также выдержка, т.е. время, в течение которого формируется цифровое изображение.

Все растровые изображения условно можно подразделить на три вида:

однобитное изображение (bitmap),
полутоновое однобитное изображение (grayscale),
цветное изображение (color).

Определение цвета в моделях RGB и CMYK

Сканирование, редактирование и цифровой вывод невозможны без описания цвета в точных универсальных терминах с помощью цветовых моделей. Сегодня работу с растровыми изображениями трудно себе представить без программы Adobe Photoshop. На рис. 9.1 изображение натюрморта с виноградом в цветовой модели RGB разбито на три канала: красную, зеленую и синюю составляющие. Их сумма и даст нам итоговую полноцветную картинку (составное цветное RGB изображение).

Рис. 9.1. Цветное изображение RGB и составляющие его каналы Red, Green, Blue на палитре Channels (Каналы) в программе Adobe Photoshop

Если в программе Adobe Photoshop вы инструментом Eyedropper Tool (Пипетка) щелкните на каком либо участке цветного изображения, то цветовая палитра Color Picker тут же отобразит цифровое значение выбранного цвета в цветовой модели RGB ( рис. 9.2).

Модель CMYK более актуальна для описания цвета не при сканировании (вводе цветного изображения), а при его выводе на печать. Когда составное цветное изображение готовиться для печати в CMYK, его можно разбить на голубую (Cyan), пурпурную (Magenta), желтую (Yellow) и черную (Black) составляющие. Распределение цветов по этим каналам зависит от печатающего устройства , типа бумаги и параметров краски для печати. Человеческий глаз видит гораздо больше цветов, чем может воспроизвести сканер, монитор или принтер. Узость цветового охвата модели CMYK - одна из основных проблем полиграфии .

От чего зависит качество сканирования?

Планшетный сканер является наиболее универсальным инструментом, подходящим под большинство задач. Модели авторитетных производителей неприхотливы и надежны, просты в установке и использовании, а разнообразие выпускаемых модификаций позволяет подобрать сканер практически под любые требования. В настоящее время, планшетные сканеры по качеству воспроизводимого изображения достигли уровня барабанных моделей среднего класса и вплотную приблизились к профессиональным: разрешение планшетных сканеров доходит до 3000 dpi , разрядность цвета - до 48 bit, динамический диапазон D - до 3.6 (что это за характеристики - поговорим ниже). В ручных, планшетных и слайдовых сканерах изображение сканируется построчно: строка оригинала освещается специальной лампой, обычно газоразрядной, отраженный непрозрачным или пропущенный прозрачным оригиналом световой поток при помощи системы зеркал и объектива фокусируется на светочувствительной матрице, которая делает "фотоснимок" строки и выдаёт электрический сигнал на Аналогово-Цифровой Преобразователь (АЦП), где снимок строки преобразуется в двоичные данные, понятные компьютеру. Последовательность таких "снимков", производимых по мере движения вдоль оригинала, и создает изображение. Лампа, оптическая система и светочувствительная матрица объединены в единую конструкцию, называемую оптическим блоком. В зависимости от конструкции сканера, оптический блок может быть неподвижным, когда оригинал, по мере сканирования, перемещается вдоль матрицы, либо подвижным и перемещаться вдоль оригинала. В качестве светочувствительного элемента используются матрицы ПЗС (Приборы с Зарядовой Связью), что по-английски - CCD ( Charge-Coupled Device ), которые состоят из набора датчиков, расположенных в одну линию для черно-белого сканирования или трехпроходного цветного, либо в три линии для сканирования в цвете (RGB) за один проход. Разобраться в конструкции сканера хотя бы в самом общем виде необходимо для того, чтобы понять от чего будет зависеть качество сканирования. Конструкция планшетного сканера изображена на рис. 9.3.

Источник света (а) отражает свет от оригинала (b). Зеркала (с) передают отраженный свет на линзу (d), которая фокусирует информацию изображения на кристаллы ПЗС (е), содержащие одну или три строки датчиков (изображены черными прямоугольниками). ПЗС регистрирует свет как изменение аналогового заряда, который затем направляется на АЦП (f) для преобразования в цифровые данные, которые будут выведены на экран монитора.

Технические характеристики сканеров

Разрешение сканирования

Разрешение сканирования (scanning resolution) является основной характеристикой сканера и указывает, сколько пикселов изображения может вводить сканер на единицу площади оригинала. С увеличением разрешения возрастает четкость и детальность получаемого со сканера изображения. Разрешение сканирования измеряется в пикселях на дюйм (Dots Per Inch ), сокращенно - DPI . К примеру, разрешение 600 x 600dpi обозначает, что квадратный дюйм изображения будет содержать 600 пикселов по вертикали и 600 по горизонтали, т.е. 360.000 пикселов. Разрешение изображения при сканировании находится в прямой зависимости от количества содержащихся в матрице ПЗС светочувствительных элементов, что накладывает существенные ограничения на увеличение разрешения аппаратным путем, потому что для этого приходится уменьшать размеры датчиков и как можно плотнее "паковать" их на линейке матрицы, что приводит к взаимным искажениям сигнала от соседних датчиков и, вследствие этого, нарушениям четкости и цветопередачи. Такое аппаратное разрешение, определяемое его конструктивными возможностями, называют иначе оптическим разрешением сканера.

Оптическое разрешение - очень важная характеристика для любого сканера. Для современных устройств эта величина составляет не менее 600 dpi . Для профессиональных планшетных сканеров оптическое разрешение составляет не менее 1200 dpi , а для слайд-сканеров - от 1800-2400 dpi и выше.

Оптическое (аппаратное) разрешение сканера - это реальное количество пикселов, которое в состоянии "разглядеть" светочувствительная матрица сканера и его можно легко вычислить, разделив количество элементов матрицы на ширину области отображения. Производители качественной техники, как правило, указывают количество элементов матрицы в спецификации сканера.

Наряду с оптическим (аппаратным, реальным) разрешением в спецификации сканера указывается его интерполяционное (программное) разрешение. Интерполяция это способ изменения разрешения посредством специальной программы. При уменьшении разрешения лишние данные отбрасываются, а при увеличении - программа их добавляет. Таким образом, интерполяция искусственно добавляет (или удаляет) элементы цифрового изображения.

Интерполяция представляет собой программный алгоритм, принцип работы которого основан на вычислении характеристик точки изображения на основе ближайших точек-соседей (Например, между черной и белой точкой изображения, будет вставлена серая). Понятно, что такое "угадывание" не добавляет реальных деталей к изображению и всегда "размывает" изображение, уменьшая его четкость.

Следует быть внимательным при изучении спецификации сканера и отличать реальное оптическое разрешение сканера от интерполяционного, программного разрешения (interpolating resolution). Если в спецификации сканера указано разрешение, например 1200/24000 dpi , то реальное разрешение сканера - 1200 dpi , а 24000 dpi - результат работы специальной программы. Иногда вы в паспорте сканера можете столкнуться с такой записью: оптическое разрешение 1200 x 2400 dpi . В этом случае 1200 dpi - горизонтальное, а 2400 dpi - вертикальное разрешение сканера . Дело в том, что двигаясь вдоль оригинала, линейка матрицы делает сотни "фотоснимков" строки оригинала, на основе которых формируется целое изображение. Ничто не мешает делать такие "снимки" с шагом, меньшим шага матрицы получая, таким образом, изображение, содержащее по вертикали вдвое больше пикселов, нежели по горизонтали. Такое аппаратное интерполирование по вертикали позволяет получить в результате разрешение, вдвое превышающее реальные возможности матрицы. С этим методом связано то, что в спецификациях сканеров очень часто указываемое вертикальное разрешение превышает горизонтальное в два раза, например, 300 x 600 или 600 x 1200 dpi . Здесь, как и во всех случаях интерполяции указано математическое разрешение, которое может увеличить продажи, но отнюдь не качество. Существует всего один реальный показатель разрешения - истинное или оптическое разрешение, как правило, это меньшая из указанных в рекламе цифр. Так, например, сканер ColorPage-HR7 имеет оптическое горизонтальное и вертикальное разрешение 1200 и 2400 dpi соответственно, а программное интерполяционное разрешение этой модели достигает 24.000 x 24.000 dpi .

DPI сканера и LPI принтера

Итак, разрешение определяет уровень детализации объекта при сканировании и определяется в точках на дюйм ( dpi ). Чем выше этот показатель, тем более детально будет передан объект, но тем больше будет и размер выходного файла. Показатели разрешения сканера и принтера указываются в одних и тех же dpi , из-за чего возникает путаница. Для того, чтобы разобраться в этом, давайте представим цветовые точки, полученные со сканера и струйного принтера.

Точка сканера (dpi, lppi, ppi) - это некая физическая область (прямоугольный пиксел), равномерно окрашенная определенным оттенком цвета. Если мы говорим о полноцветном сканировании, это один из 16,7 млн. тонов, которые передает сканер. Оптическое разрешение сканера указывает, сколько пикселов сканер может сосчитать в квадратном дюйме (600, 1200 и т.д.).

Точка цветного принтера (lpi) - это совокупность нескольких, в зависимости от способа печати, цветовых пятен, которые, сливаясь на бумаге или в нашем глазу, дают ощущение одного из цветовых оттенков.

Предположим, что в струйной технологии печати точкой, указанной как разрешение, является цветовое пятно одного из цветов, имеющихся в картридже. Но, по сути, не совокупностью ли трех пятен, дающих оттенок цвета, следует считать на самом деле такую точку? Если приведенные выводы верны, то показатель разрешения принтера в dpi следует разделить на количество цветов, которые используются при печати. Следовательно, рассуждая теоретически, если показатель струйного принтера, печатающего в три цвета, равен 300 dpi , то соответствующий показатель сканера равен 300/3=100 dpi . Если вы располагаете струйным принтером с разрешением 600dpi с печатью в четыре цвета, то сканировать нужно с разрешением 600/4=150 dpi . На рис. 9.4 приведет пример того, как пространственная частота растра (число точек на дюйм) определяет количество мелких деталей в напечатанном изображении:

Рис. 9.4. Влияние LPI на качество печатного изображения

Таким образом, отпечатанные изображения имеют собственные показатели разрешения, измеряемые в линиях на дюйм ( lpi ). Эти показатели отличаются от показателей электронного изображения в точках на дюйм ( dpi ).

С каким разрешением сканировать?

Для того, чтобы определить с каким разрешением следует сканировать изображение, существует выведенное эмпирически путем правило: для определения требуемого разрешения при сканирования выясните, какой показатель lpi у выходного устройства (принтера), и умножьте его на 2. Вы получите оптимальный показатель в точках на дюйм ( dpi ), необходимый для наилучшей передачи изображения. Так, при высококачественной полиграфической печати, параметр lpi обычно равен 133. Следовательно, при сканировании необходимо разрешение 133 x 2 = 266 dpi . Можно, конечно, отсканировать изображение и с большим разрешением. Однако из-за ограничения полиграфического показателя lpi при печати вы не добьетесь большего качества, а лишь увеличите размер файла. Самые роскошные полиграфические издания печатаются с lpi не выше 300. Поэтому для них вполне достаточно сканирования при 600 dpi . При печати газет параметр lpi равен 85. Следовательно, для газетного макета вполне достаточно разрешения сканирования 170 dpi .

Если вы сканируете изображение для того, чтобы смотреть на него на мониторе, достаточно всего 72 dpi . В большинстве мультимедийных программ и рисунков для WWW изображения отсканированы именно с таким разрешением.

Термин разрешение тесно связан с другим термином - размер изображения, который определяет физическую длину и ширину изображения. В специальной литературе, связанной с компьютерной графикой, терминология по этому вопросу не однозначна. В зависимости от устройства, на котором выводится изображение, возможно использование следующих единиц измерения разрешения: spi (sample per inch ) - элементов на дюйм; dpi (dot per inch ) - точек на дюйм; ppi (pixel per inch ) - пиксел на дюйм; lpi (Line per inch ) - линий на дюйм.

Оптическое (аппаратное) разрешение сканера измеряется в ppi (pixels per inch ) - пикселях на дюйм. Хотя с физической точки зрения правильнее было использовать spi (samples per inch ) - элементы (или дискреты) на дюйм. Однако, как уже отмечалось, реальность такова, что на практике и в литературе более распространен термин dpi - точки на дюйм. Поэтому, чтобы в дальнейшем избежать терминологической путаницы, при работе со сканером будем считать единицы измерения разрешения ppi и dpi синонимами.

Глубина цвета

Разрядность обработки цвета, еще называемая глубиной цвета (color depth) описывает максимальное количество цветов, которое может воспроизвести сканер. Этот параметр обычно выражается в битах на цвет или в битах на цветовой канал. Вычислить количество воспроизводимых цветов просто - достаточно возвести двойку в степень разрядности цвета сканера, либо, если разрядность представлена в битах на канал, возвести двойку в степень разрядности цвета в канале и полученное значение возвести в куб. Например, количество цветов, воспроизводимых 24х-битным сканером (8 бит на канал) равно 256 в кубе, т.е. 16 777 216 (16,7 млн. цветов).

Разрядность битового представления цвета (глубина цвета), выбранная для сканирования, влияет как на размер файла, так и на уровень серого в сканированном изображении: размер файла прямо пропорционален глубине цвета, а уровень серого в сканированном изображении увеличивается в экспоненциальной зависимости от разрядности (рис. 9.5).

Читайте также: