Κυριακή, 15 Ιουνίου 2014

Η ανάλυση των εικόνων



Ο όρος «ανάλυση εικόνας» (image resolution) αναφέρεται στο πλήθος των εικονοστοιχείων, από τα οποία αποτελείται μια ψηφιακή εικόνα. Ένα εικονοστοιχείο (pixel) είναι η μικρότερη μονάδα που την αποτελεί και ορίζει την αναπαραγωγή της σε μια οθόνη. Η Αγγλική λέξη "pixel” είναι συνδυασμός των λέξεων “PICTure” (εικόνα) και “ELement” (στοιχείο), από τις οποίες προήλθε και η Ελληνική λέξη εικονοστοιχείο. Συχνά χρησιμοποιείται η συντομογραφία "px". Για να γίνει περισσότερο κατανοητό, κάθε εικόνα μοιάζει με ένα "ψηφιδωτό", όπου κάθε εικονοστοιχείο αποτελεί μια ψηφίδα.

Τεχνικά, στην οθόνη του υπολογιστή οι εικόνες προβάλλονται, υποδιαιρώντας την οθόνη σε ένα δισδιάστατο πίνακα με στήλες και γραμμές. Κάθε "κελί" σε ένα τέτοιο πίνακα είναι ένα εικονοστοιχείο. Το πλήθος των εικονοστοιχείων είναι τόσο μεγάλο, ώστε το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να διακρίνει το κάθε ένα ξεχωριστά και αντιλαμβάνεται την εικόνα ως ένα ενιαίο σύνολο.

Pixels & Rasters
Η ανάλυση είναι το κύριο χαρακτηριστικό κάθε εικόνας, είτε στην ψηφιακή είτε στην εκτυπωμένη μορφή. Στην ψηφιακή μορφή έχει καθιερωθεί ο όρος pixel, όπου οι εικόνες δημιουργούνται με την τεχνική επεξεργασία και προβολή του φωτός σε μια οθόνη (π.χ. στην οθόνη ενός Η/Υ). Αντίστοιχα, στην εκτυπωμένη μορφή χρησιμοποιούνται οι όροι κουκίδα, raster ή dot, όπου οι εικόνες δημιουργούνται με τη ειδική διαχείριση των χρωμάτων. Είναι, δηλαδή, αποτέλεσμα της ανάκλασης του φωτός, πάνω στην επιφάνεια του χαρτιού. Κάθε pixel αντιπροσωπεύει ένα φωτιζόμενο εικονοστοιχείο, ενώ το raster περιγράφει ένα σημείο που έχει εκτυπωθεί.



Στην μεγένθυνση της εικόνας προβάλλονται, σε ένα δισδιάστατο πίνακα
με στήλες και γραμμές τα εικονοστοιχεία (pixels)


Προσδιορίζοντας την ανάλυση
Για να προσδιοριστεί η ανάλυση μιας εικόνας υπάρχουν τρεις τρόποι.
Ο πρώτος τρόπος είναι μέσω της αναφοράς στο σύνολο των εικονοστοιχείων. Αυτός ο τρόπος συνήθως χρησιμοποιείται στις ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, όπου έχει υιοθετήσει το megapixel (mp) ως μονάδα μέτρησης. Το πλήθος των megapixels καθορίζεται από το μοντέλο της κάθε φωτογραφικής μηχανής και ορίζει την ποιότητα των εικόνων που παράγει. π.χ. 8 megapixel σημαίνει ότι η μηχανή έχει τη δυνατότητα να δημιουργεί φωτογραφίες με οκτώ εκατομμύρια εικονοστοιχεία (3264 x 2468).

Με το δεύτερο τρόπο μπορεί να γίνει αναφορά του αριθμού των εικονοστοιχείων ανά γραμμή και ανά στήλη. Αυτός ο τρόπος χρησιμοποιείται συχνά για την περιγραφή της ανάλυσης σε κάρτες γραφικών ή σε οθόνες. Για παράδειγμα, όταν μια οθόνη μπορεί να έχει ανάλυση 1024 × 768 αυτό σημαίνει ότι η οθόνη αποτελείται από 1024 εικονοστοιχεία ως προς το μήκος και 768 ως προς το ύψος. Επομένως διαθέτει συνολικά 1024 × 768 = 786.432 εικονοστοιχεία (0,8 mp).

Ενώ οι δύο πρώτοι τρόποι προσδιορισμού αναφέρονται σε απόλυτες τιμές, ο τρίτος τρόπος βασίζεται στη σχετική ανάλυση. Χρησιμοποιείται για την ανάλυση των ψηφιακών εικόνων και αντιπροσωπεύει τον αριθμό των εικονοστοιχείων σε μια μονάδα μήκους. Κατά κανόνα, ως μονάδα μέτρησης χρησιμοποιείται το ppi (pixel per inch = pixel ανά ίντσα) ή το dpi (dots per inch = κουκίδες ανά ίντσα).

Θεωρητικά, για την ανάλυση της ψηφιακής εικόνας που προβάλλεται σε οθόνη ή διαβάζεται από ένα scanner, χρησιμοποιείται η μονάδα μέτρησης ppi (pixels per inch) που ορίζει το πλήθος των pixels ανά ίντσα. Αντίστοιχα, όταν η ανάλυση μιας εικόνας αναφέρεται σε οποιαδήποτε μονάδα εξόδου όπως εκτυπωτές, εικονοθέτες, rip κ.λπ., τότε χρησιμοποιείται η μονάδα μέτρησης dpi (dots per inch), επειδή το μικρότερο στοιχείο που παράγεται από τις μονάδες αυτές είναι μια κουκίδα μελάνης, ένα raster ή dot.

Στην πράξη όμως, είτε γίνεται αναφορά σε οθόνη είτε σε εκτυπωτή, χρησιμοποιείται ως μονάδα μέτρησης το dpi, έχοντας επίγνωση ότι οι οθόνες προβάλλουν pixels και οι εκτυπωτές τυπώνουν dots. Την άτυπη αυτή «συμφωνία» έχουν αποδεχθεί σχεδόν όλοι οι σχεδιαστές και αρκετές εταιρείες λογισμικού επεξεργασίας εικόνας.

Εκτός από την ανάλυση (dpi), μια ακόμα παράμετρος που επιδρά στην ποιότητα της εικόνας είναι το τελικό της μέγεθος. Δηλαδή, οι τελικές διαστάσεις που θα έχει όταν χρησιμοποιηθεί σε μία εφαρμογή π.χ. μια αφίσα, ένα φυλλάδιο ή μια ιστοσελίδα. Οι ψηφιακές εικόνες είναι απόλυτα συνδεδεμένες με τις παραμέτρους ανάλυση και διάσταση. Γι αυτό θα πρέπει, από τη στιγμή που ξεκινάει μια δουλειά, να καθορίζονται οι διαστάσεις των εικόνων καθώς και το μέσο στο οποίο θα εκτυπωθούν ή θα προβληθούν. Το μέσο καθορίζει την ανάλυση που πρέπει να έχει μια εικόνα.


Παράδειγμα
Στην οθόνη ενός υπολογιστή προβάλλονται δύο εικόνες με κοινό θέμα, την ίδια ανάλυση 300dpi, αλλά σε δύο διαφορετικές διαστάσεις 4"x6" και 12"x18". Αυτό σημαίνει ότι οι εικόνες έχουν διαφορετική διάσταση αλλά την ίδια ποιότητα και ανάλυση. 





Η πρώτη εικόνα έχει οριζόντια διάσταση 4"x300dpi=1.200pixel και κάθετη διάσταση 6"x300dpi=1.800pixel, δηλαδή η συνολική ανάλυση της είναι 1.200x1.800=2.160.000 pixels. Η δεύτερη εικόνα έχει οριζόντια διάσταση 12"x300dpi=3.600pixel και κάθετη διάσταση 18"x300dpi=5.400pixel, δηλαδή η συνολική ανάλυση της είναι 3.600x5.400=19.440.000 pixels.
Αν, αναλογικά, μεγαλώσει το μέγεθος της μικρότερης, ώστε οι δύο εικόνες να γίνουν ίσες, τότε η διαφορά στην μεταξύ τους ποιότητα θα γίνει ορατή. 


Αριστερά η εικόνα που μεγεθύνθηκε και δεξιά η αρική εικόνα


Η εικόνα που μεγεθύνθηκε χάλασε «έσπασε». Αυτό έγινε επειδή τα pixels στην προσπάθειά τους να καλύψουν τη νέα, μεγαλύτερη διάσταση μειώθηκαν ανά ίντσα και ταυτόχρονα μεταβλήθηκαν ως προς τη διάταξη και τη διάσταση. Συγκεκριμένα, ενώ οι διαστάσεις αυξήθηκαν, η οριζόντια από 4" έγινε 12" και η κάθετη από 6" έγινε 18", αντιστρόφως ανάλογα τα dpi μειώθηκαν ανά ίντσα. Στην οριζόντια ανάλυση από 300dpi έγιναν 100dpi (1.200 pixels /12") και στην κάθετη ανάλυση από 300dpi έγιναν 100dpi (1.800 pixels /18"). 


Σχετικά άρθρα


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου