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Alles, was Sie über Bildauflösung wissen, ist wahrscheinlich falsch


"Auflösung" ist ein Begriff, den Leute oft umwerfen - manchmal falsch - wenn Sie über Bilder sprechen. Dieses Konzept ist nicht so schwarz und weiß wie "die Anzahl der Pixel in einem Bild". Lesen Sie weiter, um herauszufinden, was Sie nicht wissen.

Wie bei den meisten Dingen, wenn Sie einen populären Begriff wie "Auflösung" sezieren eine akademische (oder geeky) Ebene, finden Sie, dass es nicht so einfach ist, wie Sie zu glauben geführt worden sein könnten. Heute werden wir sehen, wie weit das Konzept der "Auflösung" geht, kurz über die Implikationen des Begriffs sprechen und ein wenig darüber, was höhere Auflösung in Grafik, Druck und Fotografie bedeutet.

Also, Duh Bilder werden aus Pixeln gemacht, richtig?

Hier ist die Art, wie Sie wahrscheinlich die Auflösung erklärt haben: Bilder sind ein Array von Pixeln in Zeilen und Spalten, und Bilder haben eine vordefinierte Anzahl von Pixeln und größere Bilder mit größeren Pixeln Anzahl der Pixel haben eine bessere Auflösung ... oder? Das ist der Grund, warum Sie von dieser 16-Megapixel-Digitalkamera so verführt werden, weil viele Pixel die gleiche wie hohe Auflösung sind, oder? Nun, nicht genau, denn die Auflösung ist ein bisschen düsterer. Wenn Sie über ein Bild sprechen, als wäre es nur ein Eimer mit Pixeln, dann ignorieren Sie all die anderen Dinge, die dazu dienen, ein Bild von vornherein besser zu machen. Aber ein Teil von dem, was ein Bild "hohe Auflösung" macht, ist zweifellos eine Menge Pixel, um ein erkennbares Bild zu erzeugen.

Es kann bequem (aber manchmal falsch) sein, Bilder mit vielen Megapixeln "hoch" aufzurufen Auflösung. "Da die Auflösung über die Anzahl der Pixel in einem Bild hinausgeht, wäre es genauer, ein Bild mit einer hohen Pixelauflösung oder einer hohen Pixeldichte zu nennen. Die Pixeldichte wird in Pixeln pro Zoll (PPI) oder manchmal Punkten pro Zoll (DPI) gemessen. Da die Pixeldichte ein Maß für Punkte im Verhältnis zu pro Zoll ist, kann ein Zoll zehn Pixel oder eine Million Pixel enthalten. Und die Bilder mit höherer Pixeldichte werden Details besser auflösen können - zumindest bis zu einem gewissen Punkt.

Die etwas fehlgeleitete Idee von "hoher Megapixel = hohe Auflösung" ist eine Art Verschleppung aus den Zeiten, als digitale Bilder einfach nicht mehr möglich waren. t genug Bilddetail, weil die kleinen Bausteine ​​nicht ausreichen, um ein anständiges Bild zu erstellen. Als digitale Displays begannen, mehr Bildelemente zu haben (auch bekannt als Pixel), konnten diese Bilder mehr Details aufklären und ein klareres Bild von dem geben, was vor sich ging. An einem bestimmten Punkt hört die Notwendigkeit für Millionen und Abermillionen von weiteren Bildelementen auf, hilfreich zu sein, da sie die obere Grenze der anderen Arten erreicht, auf die das Detail in einem Bild aufgelöst wird. Fasziniert? Schauen wir uns das an.

Optik, Details und Auflösen von Bilddaten

Ein weiterer wichtiger Teil der Auflösung eines Bildes bezieht sich direkt auf die Art der Aufnahme. Einige Geräte müssen Bilddaten von einer Quelle analysieren und aufzeichnen. Auf diese Weise werden die meisten Arten von Bildern erstellt. Dies gilt auch für die meisten digitalen Bildgebungsgeräte (digitale Spiegelreflexkameras, Scanner, Webcams usw.) sowie für analoge Bildgebungsverfahren (wie Filmkameras). Ohne in technische Unklarheiten darüber zu geraten, wie Kameras funktionieren, können wir von etwas sprechen, das man "optische Auflösung" nennt.

Einfach gesagt bedeutet Auflösung in Bezug auf jede Art der Bildgebung " Auflösung . "Hier ist eine hypothetische Situation: Sie kaufen eine extravagante, super-hohe Megapixel-Kamera, haben aber Mühe, scharfe Bilder zu machen, weil das Objektiv schrecklich ist. Du kannst es einfach nicht fokussieren und es sind verschwommene Aufnahmen nötig, denen es an Details mangelt. Kannst du dein Bild hochauflösend nennen? Sie könnten versucht sein, aber Sie können nicht. Man kann sich das als optische Auflösung vorstellen. Objektive oder andere Mittel zum Sammeln optischer Daten haben Obergrenzen für die Menge an Details, die sie erfassen können. Sie können nur so viel Licht basierend auf dem Formfaktor aufnehmen (ein Weitwinkelobjektiv gegenüber einem Teleobjektiv), da der Faktor und Stil der Linse mehr oder weniger Licht ermöglicht.

Licht neigt auch dazu, zu beugen und / oder Verzerrungen von Lichtwellen zu erzeugen, die Aberrationen genannt werden. Beide erzeugen Verzerrungen von Bilddetails, indem sie das Licht nicht genau fokussieren, um scharfe Bilder zu erzeugen. Die besten Linsen werden gebildet, um die Beugung zu begrenzen, und liefern daher eine höhere obere Grenze für Details, ob die Zielbilddatei die Megapixeldichte aufweist, um das Detail aufzuzeichnen oder nicht. Eine chromatische Aberration, , wie oben dargestellt, tritt auf, wenn verschiedene Wellenlängen von Licht (Farben) sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch eine Linse bewegen, um auf verschiedene Punkte zu konvergieren. Dies bedeutet, dass Farben verzerrt werden, Details möglicherweise verloren gehen und Bilder basierend auf diesen Obergrenzen der optischen Auflösung ungenau aufgenommen werden.

Digitale Fotosensoren haben auch obere Grenzen der Fähigkeit, obwohl es verlockend ist anzunehmen das hat nur mit Megapixeln und Pixeldichte zu tun. In Wirklichkeit ist dies ein weiteres düsteres Thema, voll komplexer Ideen, die einen eigenen Artikel verdienen. Es ist wichtig, daran zu denken, dass es bei höheren Megapixel-Sensoren seltsame Kompromisse bei der Auflösung von Details gibt, also werden wir einen Moment tiefer in die Tiefe gehen. Hier ist eine weitere hypothetische Situation: Sie zerlegen Ihre ältere Megapixel-Kamera für eine brandneue mit doppelt so vielen Megapixeln. Leider kaufst du einen mit dem gleichen Crop-Faktor wie deine letzte Kamera und stößt bei Aufnahmen in schlechten Lichtverhältnissen auf Probleme. Sie verlieren in dieser Umgebung viele Details und müssen in extrem schnellen ISO-Einstellungen fotografieren, wodurch Ihre Bilder körnig und hässlich werden. Der Kompromiss besteht darin, dass Ihr Sensor über Fotozellen verfügt, kleine winzige Rezeptoren, die Licht einfangen. Wenn Sie mehr und mehr Fotosites auf einen Sensor packen, um eine höhere Megapixelzahl zu erzielen, verlieren Sie die dickeren, größeren Fotobereiche, die mehr Photonen aufnehmen können, was dazu beiträgt, in diesen Umgebungen mit wenig Licht mehr Details darzustellen.

Aufgrund dieser Abhängigkeit Auf begrenzten Lichtaufzeichnungsmedien und begrenzten Lichtsammeloptiken kann eine Auflösung von Details auf andere Weise erreicht werden. Dieses Foto ist ein Bild von Ansel Adams, der für seine Errungenschaften bei der Erstellung von High Dynamic Range-Bildern mit Ausweich- und Brenntechniken und gewöhnlichen Fotopapieren und -filmen bekannt ist. Adams war ein Genie, wenn es darum ging, begrenzte Medien zu nutzen und so viele Details wie möglich zu lösen. Mit dieser Methode sowie der Tonwertzuordnung können Sie die Auflösung eines Bilds erhöhen, indem Sie Details hervorheben, die sonst möglicherweise nicht zu sehen wären.

Detailauflösung und Verbesserung von Imaging und Drucken

Weil "Auflösung" z Ein weitreichender Begriff, der auch Auswirkungen auf die Druckindustrie hat. Sie sind sich wahrscheinlich bewusst, dass die Fortschritte in den letzten Jahren Fernsehgeräte und Monitore zu einer höheren Definition geführt haben (oder zumindest dazu geführt haben, dass Monitore und Fernseher mit höherer Auflösung kommerziell rentabler wurden). Ähnliche Imaging-Technologie-Revolutionen haben die Qualität von gedruckten Bildern verbessert - und ja, das ist auch "Auflösung".

Wenn wir nicht von Ihrem Office-Tintenstrahldrucker sprechen, sprechen wir normalerweise über Prozesse, die Halbtöne erzeugen, Linien und feste Formen in einer Art Zwischenmaterial, das zum Übertragen von Tinte oder Toner auf irgendeine Art von Papier oder Substrat verwendet wird. Oder, einfacher gesagt, "formt sich auf etwas, das Tinte auf ein anderes Ding bringt". Das oben gedruckte Bild wurde höchstwahrscheinlich mit einer Art Offset-Lithografie gedruckt, wie die meisten Farbbilder in Büchern und Zeitschriften in Ihrem Haus. Bilder werden zu Punktreihen reduziert und auf einige verschiedene Druckoberflächen mit ein paar verschiedenen Tinten aufgebracht und werden wieder kombiniert, um gedruckte Bilder zu erzeugen.

Die Druckoberflächen werden normalerweise mit einer Art photoempfindlichem Material bebildert, das eine eigene Auflösung hat . Einer der Gründe dafür, dass sich die Druckqualität im letzten Jahrzehnt so drastisch verbessert hat, ist die verbesserte Auflösung verbesserter Techniken. Moderne Offsetmaschinen haben eine höhere Detailauflösung, da sie präzise computergesteuerte Laserbildsysteme verwenden, ähnlich denen in Ihrem Büro-Laserdrucker. (Es gibt auch andere Methoden, aber Laser ist wohl die beste Bildqualität.) Diese Laser können kleinere, genauere und stabilere Punkte und Formen erzeugen, die bessere, sattere, nahtlosere und hochauflösendere Drucke auf der Grundlage von erzeugen Druckoberflächen, die mehr Details auflösen können. Nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um sich Drucke anzusehen, die so kürzlich wie jene der frühen 90er Jahre gemacht wurden, und vergleichen Sie sie mit modernen - der Sprung in Auflösung und Druckqualität ist ziemlich atemberaubend.

Monitore und Bilder nicht verwirren

Es kann sehr einfach sein, die Auflösung von Bildern mit der Auflösung Ihres Monitors zu vergleichen. Lassen Sie sich nicht verführen, nur weil Sie Bilder auf Ihrem Monitor betrachten, und beide sind mit dem Wort "Pixel" verbunden. Es könnte verwirrend sein, aber Pixel in Bildern haben eine variable Pixeltiefe (DPI oder PPI, was bedeutet, dass sie variabel sein können) Pixel pro Zoll), während Monitore eine feste Anzahl von physisch verkabelten, computergesteuerten Farbpunkten haben, die zum Anzeigen der Bilddaten verwendet werden, wenn Ihr Computer dies anfordert. Wirklich, ein Pixel ist nicht mit einem anderen verbunden. Aber sie können beide "Bildelemente" genannt werden, also werden sie beide "Pixel" genannt. Einfach gesagt, sind die Pixel in Bildern eine Art von Aufnahme von Bilddaten, während die Pixel in Monitoren Wege zu Anzeige diese Daten

Was bedeutet das? Wenn es um die Auflösung von Monitoren geht, handelt es sich im Allgemeinen um ein viel genaueres Szenario als um die Bildauflösung. Während es andere Technologien gibt (von denen wir heute noch nicht sprechen), kann die Bildqualität verbessern <-> - einfach gesagt: Mehr Pixel auf einem Display erhöhen die Genauigkeit der Darstellung. Am Ende kannst du dir vorstellen, dass die Bilder, die du erschaffst, ein ultimatives Ziel haben - das Medium, auf dem du sie verwenden wirst. Bilder mit extrem hoher Pixeldichte und Pixelauflösung (Bilder mit hohen Megapixeln, die beispielsweise von ausgefallenen Digitalkameras aufgenommen wurden) eignen sich für den Einsatz aus einem sehr pixeldichten (oder "druckpunktdichten") Druckmedium wie einem Tintenstrahldrucker oder einer Offsetdruckmaschine Es gibt eine Menge Details, die der hochauflösende Drucker beheben muss. Aber Bilder, die für das Web bestimmt sind, haben eine viel geringere Pixeldichte, weil Monitore eine Pixeldichte von ungefähr 72 ppi aufweisen und fast alle diese um 100 ppi auffüllen. Ergo, nur so viel "Auflösung" kann auf dem Bildschirm angezeigt werden, aber alle Details, die gelöst werden, können in der eigentlichen Bilddatei enthalten sein.

Die einfachen Kugeln zeigen, davon zu entfernen ist, dass "Auflösung" nicht ist so einfach wie die Verwendung von Dateien mit vielen und vielen Pixeln, ist aber normalerweise eine Funktion von


Auflösen von Bilddetails . Behalten Sie diese einfache Definition im Hinterkopf, denken Sie daran, dass es viele Aspekte gibt, um ein Bild mit hoher Auflösung zu erstellen, wobei die Pixelauflösung nur eine davon ist. Gedanken oder Fragen zum heutigen Artikel? Lass es uns in den Kommentaren wissen oder sende einfach deine Fragen an . Bildnachweis: Desert Girl von bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. Lego Pixel Kunst von Emmanuel Digiaro, Creative Commons. Lego Bricks von Benjamin Esham, Creative Commons. D7000 / D5000 B & W von Cary und Kacey Jordan, Creative Commons. Chromatische Abberatungsdiagramme von Bob Mellish und DrBob, GNU Lizenz über Wikipedia.

Sensor Klear Loupe von Micheal Toyama, Creative Commons. Bild von Ansel Adams in der Öffentlichkeit. Offset von Thomas Roth, Creative Commons. RGB LED von Tyler Nienhouse, Creative Commons.


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