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計(jì)算機(jī)的圖像可以區(qū)分成6種不同意義的分辨率,這里介紹打印機(jī)分辨率、印刷分辨率以及關(guān)于顯示器的其它內(nèi)容。 打印機(jī)分辨率 是指打印機(jī)在打印圖像時(shí)所使用的分辨率,用通俗的話來(lái)說(shuō),所謂打印機(jī)分辨率就是指在打印時(shí)每英寸長(zhǎng)度上需要噴出的微小墨滴的數(shù)量。因此,打印機(jī)分辨率的單位并不用ppi表示,而表示為dpi(Dots per inch),即“點(diǎn)/英寸”,用習(xí)慣方法可以念作“每英寸點(diǎn)”或“每英寸滴”。 在打印機(jī)的技術(shù)規(guī)格中所標(biāo)明的分辨率,是指該型號(hào)打印機(jī)的最高分辨率。常見(jiàn)的打印機(jī)的最高分辨率如300×600dpi、600×1200dpi和1200×4800dpi等,現(xiàn)在最高的已經(jīng)達(dá)到4800×5670dpi。 不少人將打印分辨率(ppi)與打印機(jī)分辨率(dpi)等同起來(lái)。比如,認(rèn)為在計(jì)算機(jī)輸出的圖像分辨率為200ppi時(shí),在打印機(jī)上打印的就是200dpi,二者的區(qū)別只是叫法不同,前者叫“每英寸多少個(gè)像素”,后者叫“每英寸多少點(diǎn)墨滴”,而它們的數(shù)量是相同的,都是200。其實(shí)這種看法是不對(duì)的,實(shí)際上打印分辨率的每個(gè)像素(p)只對(duì)應(yīng)圖像上的1個(gè)像素,而打印機(jī)需要若干個(gè)點(diǎn)(d)來(lái)對(duì)應(yīng)打印分辨率的1個(gè)像素。 要明白這是怎么一回事,需要知道半色調(diào)打印的原理。因?yàn)槊恳粋(gè)墨滴只能是“有”與“無(wú)”,在圖片上只能顯示出全黑或全白,而不能顯示出灰度層次和顏色階調(diào)來(lái),所以如果用1點(diǎn)來(lái)打印1上像素是不行的。為了解決顏色階調(diào)的打印,設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造出了一個(gè)辦法,這個(gè)辦法就是“半色調(diào)”打印方式。所謂半色調(diào)打印方式,是指用4×4或6×6個(gè)小方塊來(lái)表現(xiàn)1個(gè)像素的顏色階調(diào),這個(gè)4×4或6×6稱(chēng)為打印機(jī)的“半色調(diào)打印方陣”。以6×6方陣為例,一個(gè)方陣共有36個(gè)小方點(diǎn),在用來(lái)表現(xiàn)1個(gè)像素的階調(diào)時(shí),如果36個(gè)點(diǎn)都沒(méi)有都沒(méi)有都沒(méi)有噴上顏色,那么這個(gè)方陣的顏色是白的;如果36個(gè)點(diǎn)全噴上顏色,那么這個(gè)方陣的顏色最深;如果或者噴上1點(diǎn)、或2點(diǎn)、或3點(diǎn)或直至36點(diǎn),用不同的噴墨點(diǎn)數(shù)和排列,就可以表現(xiàn)出不同的顏色階調(diào)來(lái)。圖1表示出了半色調(diào)為4×4打印方陣可能顯示的其中8種顏色階調(diào)。(見(jiàn)圖1) 所以噴墨打印機(jī)都是采用半色調(diào)方式來(lái)打印圖片的,說(shuō)明在每一個(gè)邊長(zhǎng)上需要4點(diǎn)或6點(diǎn)來(lái)表現(xiàn)1個(gè)像素。那么,在方陣的水平方向或垂直方向,1個(gè)圖像像素對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是4個(gè)或6個(gè)打印機(jī)點(diǎn)數(shù),所以打印分辨率(ppi)與打印機(jī)分辨率(dpi)在數(shù)量上是不相等的。從打印機(jī)的技術(shù)規(guī)格的數(shù)字上看起來(lái)分辨率很高,但實(shí)際上并不能對(duì)應(yīng)那么高同數(shù)值的打印分辨率,因?yàn)檫要降以一個(gè)打印方陣數(shù),才可以與打印分辨率相對(duì)應(yīng)。比如,有一臺(tái)打印機(jī)的分辨率是1200×2400dpi,它的半色調(diào)打印方陣為6×6,那么它能打印的輸出圖像的最高分辨率只有200ppi,而不是1200ppi,這是因?yàn)?200÷6=200的原因。 從理論上來(lái)說(shuō),打印機(jī)的分辨率越高,打印出來(lái)的圖片越清晰。但是,并非都要使用打印機(jī)的最高分辨率,因?yàn)榉直媛试礁撸枰拇蛴≡胶茫蛴〉臅r(shí)間越長(zhǎng),所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要來(lái)選擇分辨率。一般情況下,使用150ppi、200ppi或300ppi的打印分辨率,就可以分別獲得比較好、很好或優(yōu)秀的圖片了。 如果預(yù)先選用的打印分辨率低于或等于打印機(jī)的最高分辨率,則打印機(jī)將按照設(shè)定的分辨率進(jìn)行打印;如果預(yù)先選用的分辨率高于打印機(jī)的最高分辨率,則打印機(jī)將自動(dòng)按照本機(jī)的最高分辨率進(jìn)行打印。 印刷分辨率 是指將數(shù)碼圖像進(jìn)行大量印刷時(shí),印刷制圖所選用的分辨率,即指在單位長(zhǎng)度上具有的印刷線數(shù)。印刷分辨率的單位是1pi(Line per inch),即“線/英寸”,意思是在每英寸長(zhǎng)度上有多少條印刷線。 印刷線當(dāng)然是由像素組成的,但又不是一點(diǎn)對(duì)一線,所以印刷分辨率不等于打印分辨率,二者的關(guān)系是:11pi=(1.5~2)ppi,即為了獲得某一數(shù)量的印刷分辨率,需要1.5倍到2倍的打印分辨率圖像信號(hào)來(lái)提供。比如,準(zhǔn)備用200lpi的印刷分辨率進(jìn)行圖片印刷時(shí),事先設(shè)定的圖像輸出分辨率應(yīng)當(dāng)選300ppi~400ppi才行。 為了查閱起來(lái)直觀方便,現(xiàn)將上述6種分辨率的意義和關(guān)系歸納到下表中。 分辨率格式的種類(lèi) 計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)圖像分辨率時(shí),為了使用上的通用性,一開(kāi)始就考慮了建立圖像分辨率的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。剛開(kāi)始時(shí)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的級(jí)別偏低,隨著技術(shù)的進(jìn)步,級(jí)別逐漸在向高級(jí)發(fā)展。 作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng),與圖像分辨率相配合的有顯示分辨率和顯示器的分辨,它們?cè)诜直媛矢袷綐?biāo)準(zhǔn)上與圖像分辨率是同步的。因此,圖像分辨率、顯示分辨率和顯示分辨率的種類(lèi)和格式標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。 對(duì)于每一種“水平像素×垂直像素”的分辨率,為了記憶和使用的方便,設(shè)計(jì)者又為它們各自命名了代號(hào),如640×480的為VGA,1024×768的為XGA,如此等等。 表2例舉出了大部分?jǐn)?shù)碼圖像分辨率的代號(hào)和數(shù)值,供讀者參考。其中有4種使用率非常高,建議將其記住,它們是:VGA=640×480、SVGA=800×600、XGA=1024×768和SXGA=1280×960。 普通電視機(jī)的顯示分辨率是由掃描電路固定了的,用戶(hù)不能在使用中自行進(jìn)行設(shè)定。這幾年出現(xiàn)的一部分精密顯像高行頻電視機(jī),行頻可以高達(dá)38kHz~52kHz,投影機(jī)的可高達(dá)60kHz~120kHz。如果這些電視機(jī)的高行頻段具有可變行頻功能,除可以顯示普通電視、VCD、DVD等幾種低分辨率格式圖像外,還可以在該電視機(jī)具有的高段行頻范圍之內(nèi)顯示多種中、高分辨率格式的圖像。雖然這類(lèi)電視機(jī)可以對(duì)多種輸入格式的圖像進(jìn)行顯示,但使用者并不能進(jìn)行改變屏幕“顯示分辨率”的重新設(shè)定,一切可以顯示的分辨率,都是由圖像數(shù)字處理系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)自動(dòng)完成的。顯示分辨率與圖像大小 從前面的內(nèi)容中已經(jīng)知道,顯示分辨率是通過(guò)桌面設(shè)置的,也叫屏幕分辨率。 1.顯示分辨率與圖像尺寸大小的關(guān)系 由于組成圖像的像素?cái)?shù)量和排列是固定的,所以在一定的顯示分辨率下,該圖像的尺寸大小也隨之是固定的。如果對(duì)屏幕顯示分辨率進(jìn)行重新設(shè)定,組成原圖形的像素個(gè)數(shù)和排列位置并沒(méi)有改變,但組成該圖像單個(gè)像素點(diǎn)的粗細(xì)改變了,因而引起整個(gè)圖像大小也隨之改變:如果新設(shè)定的分辨率高,則每個(gè)像素點(diǎn)變小,該圖像尺寸也將變小;如果新設(shè)定的分辨率低,則每個(gè)像素點(diǎn)變大,該圖像尺寸也將變大。 正因?yàn)檫@種圖像面積大小隨顯示分辨率改變而變化的情況,所以就有上面一再提到的現(xiàn)象:人們經(jīng)常把顯示分辨率和屏幕分辨率稱(chēng)作圖像大小、圖像尺寸和像素尺寸。 比如,有一幅圖像的分辨率為1024×768,如果將它在一臺(tái)顯示分辨率也正好設(shè)置為1024×768的顯示器上進(jìn)行顯示,那么這幅圖像正好與顯示屏一樣大。在圖2中,因標(biāo)題欄和工具欄遮蓋了上面一幅帶畫(huà)面,任務(wù)欄遮蓋了下面一橫帶畫(huà)面,看起來(lái)圖像好像不完整,實(shí)際上是完整的。如果重新將顯示分辨率設(shè)置為640×480,那么每個(gè)顯示用的像素點(diǎn)變大了,這幅圖像也跟著變大,它的邊長(zhǎng)比屏幕邊長(zhǎng)大出將近0.6倍,它的面積比屏幕面積大出將近2倍,需要使用滾動(dòng)條來(lái)回移動(dòng)才能看全所有畫(huà)面。相反,如果重新將顯示分辨率設(shè)置為1600×1200,那么每個(gè)顯示用的像素變小了,這幅圖像也隨之大大地縮小,變成了一塊位于屏幕中央的大豆腐干。(見(jiàn)圖2、圖3) 2.顯示分辨率與清晰度的關(guān)系 因?yàn)閳D像的清晰度是由構(gòu)成的像素多少和粗細(xì)來(lái)決定的,因此當(dāng)顯示分辨率提高,圖像變小時(shí),像素密度增大,圖像清晰度增高。反之,當(dāng)顯示分辨率降低,圖像變大時(shí),像素密度減小,清晰度降低。當(dāng)圖像大到一定程度后,像素點(diǎn)就變成了像素塊,可以明顯地看出來(lái)。 3.圖像分辨率的改變 以上討論的是指一幅已知像素的圖像,在顯示分辨率進(jìn)行改變時(shí),它的像素?cái)?shù)量和排列都不變而只有圖像面積尺寸大小改變的情況,這就是前面所說(shuō)的圖像像素?cái)?shù)量大小和排列位置的固定性。雖然具有這種固定性,但這并不等于圖像的像素?cái)?shù)量就是永遠(yuǎn)不可變動(dòng)的,實(shí)際上對(duì)一幅具有確定像素的圖像,要改變其組成像素的多少也是可以的,不過(guò)需要利用圖像處理軟件進(jìn)行另外的加工,即去像素處理或插補(bǔ)像素處理。經(jīng)過(guò)這種處理后,相當(dāng)于破壞了老圖像,產(chǎn)生了一幅新圖像。當(dāng)?shù)玫叫路直媛实膱D像后,其圖像尺寸大小隨顯示分辨率的變化情況,仍然遵循上述規(guī)律。 不過(guò),不論增加還是減少圖像的像素,都會(huì)引起圖像質(zhì)量的下降,其中尤其以減少像素的影響為甚。因此,專(zhuān)家們指出,在減少像素的時(shí)候,如果可能,最好不要超過(guò)25%。 4.電視機(jī)和顯示分辨率 電視機(jī)的情況與顯示器的不一樣,電視機(jī)雖然也可以接收若干種不同制式、具有不同掃描格式和分辨率的圖像信號(hào)進(jìn)行顯示,但其顯示出的圖像尺寸大小是固定不變的,用戶(hù)也不能進(jìn)行圖像分辨率和圖像尺寸大小的設(shè)定。 顯示器圖像的清晰度 雖然上面我們分析了計(jì)算機(jī)顯示器的圖像質(zhì)量要用分辨率來(lái)表示的原因,但并不是說(shuō)顯示器的圖像就沒(méi)有清晰度可言,或者它的清晰度計(jì)算方法有什么特別的地方。實(shí)際上,顯示器及其圖像也有自己的清晰度,其清晰度的計(jì)算方法與電視機(jī)是相同的,而且有些環(huán)節(jié)還來(lái)得更加簡(jiǎn)單。 1.圖像清晰度 顯示器的圖像信號(hào)在傳輸環(huán)節(jié)上不存在多大問(wèn)題,視頻帶寬之類(lèi)的限制因素都可以不加考慮。所以,如果忽略一些諸如過(guò)掃描等之類(lèi)的次要因素,在點(diǎn)距允許的范圍內(nèi),直接用顯示分辨率乘以有效系數(shù)(Kell系數(shù)0.75),就可以得出在當(dāng)前設(shè)定的該分辨率下圖像的實(shí)際清晰度。 當(dāng)然,圖像的實(shí)際清晰度還與圖像信號(hào)的分辨率有關(guān),如果信號(hào)分辨率低于顯示分辨率,則圖像的實(shí)際清晰度由圖像信號(hào)分辨率決定。 2.顯示器清晰度 計(jì)算機(jī)顯示器雖然只有分辨率技術(shù)指標(biāo),但也有清晰度可言。如果由顯示器的點(diǎn)距計(jì)算出垂直方向的熒光粉或像素列數(shù),即最高垂直掃描線數(shù),再乘以有效系數(shù)(Kell系數(shù)0.75),就可以計(jì)算出顯示器能夠顯示的最高水平清晰度,具體情況可以參見(jiàn)下面的例子。 3.顯示器都是高清晰度的嗎 人們可以不加考慮就認(rèn)為,計(jì)算機(jī)顯示器肯定是高清晰度的。究竟是否如此,我們還是來(lái)驗(yàn)證一下為好。 比如,明基17英寸的77V型顯示器,其屏幕有效寬度為320mm,點(diǎn)距為0.27mm,可以計(jì)算出,它最多能夠顯示出1185行垂直掃描線,即顯示最高水平清晰度的能力為889線。 如果要能顯示HDTV中的1280×720格式的圖像,則需要點(diǎn)距減小0.25mm才行,那么正好可以顯示1280行垂直掃描線,折合為960線的水平清晰度。如果要能顯示HDTV中的1920×1080格式的圖像,則需要0.17mm的點(diǎn)距,而目前最細(xì)的點(diǎn)距只有0.19mm。 不難看出,如果以顯示700線以上的清晰度為標(biāo)準(zhǔn),基本上所有的計(jì)算機(jī)顯示器都可以認(rèn)為是高清晰度的;如果以能夠顯示1280行垂直掃描線為標(biāo)準(zhǔn),則有些計(jì)算機(jī)顯示器夠得上高清晰度的,而有些卻夠不上;如果以能夠顯示1920行垂直掃描線為標(biāo)準(zhǔn),那么所有的計(jì)算機(jī)顯示器都?jí)虿簧细咔逦鹊摹?br /> 關(guān)于顯示器的分辨率和清晰度問(wèn)題就討論到這里。最后需要指出的是,目前的家庭影院視頻器材中,清晰度最高的信號(hào)源就是DVD,但其理論最高水平清晰度只有540線,在電視機(jī)實(shí)際能顯現(xiàn)的不到500線,而所謂藍(lán)光碟或高清晰度HD-DVD什么時(shí)候能出臺(tái)還遙遙無(wú)期。因?yàn)闆](méi)有高清晰度的信號(hào)源,不用說(shuō)要想欣賞高清晰度家庭電影不可能,就是想要對(duì)已經(jīng)有的高清晰電視機(jī)或投影機(jī)進(jìn)行清晰度測(cè)試和調(diào)試都不可能。不過(guò),有幾個(gè)日本大公司制作了少量高清節(jié)目源和高清測(cè)試源,可以在它們的昂貴專(zhuān)用播放設(shè)備上進(jìn)行放送。比如在某些大商場(chǎng)演示播放的高清節(jié)目,其內(nèi)容包括建國(guó)50周年天安門(mén)廣場(chǎng)閱兵式、北京新貌等,就是使用1920×1080i(寬屏幕)或1440×1080i(窄屏幕)信號(hào)。此外,索尼和JVC等公司還制作了高清測(cè)試信號(hào)。由于普通家庭影院愛(ài)好者不可能有那些高清播放設(shè)備,但如果高清信號(hào)源能用在計(jì)算機(jī)上,那么計(jì)算機(jī)就成為了普通家庭的高清播放設(shè)備。利用這種信號(hào)源和計(jì)算機(jī),姑且不說(shuō)播放高清節(jié)目,就是能播放高清測(cè)試圖,對(duì)已有的視頻系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整,那也能解決一個(gè)大問(wèn)題。 |