圖像是表達(dá)和傳遞信息的重要手段,是大眾傳媒的主要形式。作為印刷桌面出版的圖像,主要是通過以下幾種方式獲得:數(shù)碼相機拍攝、光盤庫、網(wǎng)上下載,還有常用的也是很重要的一種方式即通過掃描儀掃描獲得。無論我們以哪種方式獲得的圖像,我們都必須使其適合印刷。
本文主要針對分辨率與圖像質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行論述。
1.分辨率常表示形式
ppi(pixei per inch)即每英寸的像素數(shù),是輸入設(shè)備每英寸內(nèi)可以實際采樣的像素數(shù)。連續(xù)調(diào)照片要成為計算機能夠識別并處理的信息就必須將其數(shù)字化,像素則是數(shù)字圖像的基礎(chǔ)。每一個像素都是獨立的,都有其固定的位置和特定的值。像素一詞可以用來描述幾種不同的現(xiàn)象:每英寸內(nèi)掃描設(shè)備可以捕捉信息的多少(輸入或掃描分辨率)、一幅電腦數(shù)字圖像的信息總數(shù)(圖像分辨率)和計算機顯視器可以同時顯示的獨立的水平和垂直元素數(shù)(屏幕分辨率)。因此一些輸入設(shè)備(如掃描儀)的分辨率一般用“ppi”來表示。當(dāng)在掃描接口中見到“dpi”時,就要將它看成是“ppi”。這是因為在描述數(shù)字圖像時,像素是基礎(chǔ)而非點子。這一點是應(yīng)該注意的。
dpi(dot per inch)即每英寸點數(shù),是輸出設(shè)備每英寸內(nèi)可以記錄的點數(shù)。很多雜志和某些掃描軟件接口仍然使用dpi來描述掃描或輸入分辨率,然而在技術(shù)上來說,每英寸的點數(shù)是用于描述輸入設(shè)備分辨率的,如噴墨打印機、激光照排機和postseript激光打印機的分辨率。
lpi(line per inch)是加網(wǎng)線數(shù)的度量單位,指每英寸的網(wǎng)線數(shù)。印刷的過程是一個二值化的過程,采用加網(wǎng)的方法對各種灰色階調(diào)和彩色階調(diào)進(jìn)行模擬,使連續(xù)調(diào)的圖像最終用印刷網(wǎng)點的大小(或疏密)來表示。
2.掃描分辨率
掃描儀的分辨率分為光學(xué)分辨率和插值分辨率。
“光學(xué)分辨率”是指掃描儀的光學(xué)系統(tǒng)可以采樣的實際信息量。例如,一個可以接受最寬為8.5英寸的原始圖像的掃描儀內(nèi)有一個5100單元的電荷耦合器件陣列,它的最高水平光學(xué)分辨率為600ppi(5100/8.5=600ppi),此時的像素大小為1/600英寸。垂直分辨率主要取決于ccd在此方向上步進(jìn)裝置的機械設(shè)計。目前,很多掃描儀的垂直分辨率是水平分辨率的2倍。這類掃描儀的ccd步進(jìn)機構(gòu)采用“半步”方式,即其步進(jìn)式電機每次前進(jìn)半個像素的距離,掃描儀采樣后將像素疊合起來進(jìn)行數(shù)學(xué)計算。一般來說,水平分辨率代表了掃描儀的主要光學(xué)性能。
“插值分辨率”是指掃描儀根據(jù)一定的算法而得到的分辨率,插值分辨率不會增加圖像新的細(xì)節(jié)。當(dāng)一幅圖像的信息量太少的時候,最好的方法是重新掃描而盡量避免使用插值分辨率。
圖像文件大小是與分辨率直接相關(guān)的。文件大小的計算公式為:文件大小(m)=長(inch)×寬(inch)×分辨率2(dpi)×d/8×10242。公式中d值與圖像存儲模式有關(guān),當(dāng)圖像是墨白線條稿時,d=1;當(dāng)圖像是灰度圖時,d=8;當(dāng)圖像是rgb格式時,d=24;當(dāng)圖像是cmyk格式時,d=32。有些人錯誤地認(rèn)為,圖像分辨率越大越好,其實不然,掃描分辨率過高將導(dǎo)致文件過大,會增加圖像處理時間。另外,輸出設(shè)備輸出能力是有限的,因此多余的掃描分辨率就浪費了。掃描分辨率過高還會影響到圖像在屏幕上顯示的大小,從而造成操作上的不便。而且不要用高于掃描設(shè)備最大光學(xué)分辨率的輸入分門率進(jìn)行掃描,采用插值分辨率掃描實際上會惡化圖像的清晰度和反差。因此選擇一臺好的掃描儀或電分機是獲取好的圖像的最佳方法。
3.屏幕(顯示器)分辨率
有些設(shè)計和制作人員總是喜歡將圖像在屏幕上以百分之百的比例顯示,如果發(fā)現(xiàn)圖像不夠清晰就擔(dān)心圖像的分辨率不夠或清晰度有問題,其實不然。屏幕分辨率是指計算機屏幕上一次可以顯示的總的信息量(例如640×480像素,800×600像素)或者指顯示器在水平方向上每一英寸顯示的像素數(shù)(例如72ppi或者96ppi),顯示器分辨率只會影響用戶處理圖像時的方便性,不會影響圖像的輸出質(zhì)量。顯示器上像素數(shù)的大小是固定不變的,這一點與掃描設(shè)備不一樣,顯示器是以固定的像素尺寸去顯示每幅圖像的所有像素,同樣大小的原稿以不同的分辨率掃描,得到的圖像在顯示器上看到的大小是不一樣的。一幅以350dpi精度掃描的圖像在顯示器上百分之百顯示的大小實際圖像大小的350/72即大概5倍的大小。如果您已經(jīng)選擇了一臺好的掃描儀或電分機的話,就不用在這個問題上大傷腦筋了。
4.輸出設(shè)備分辨率
輸出設(shè)備分辨率是激光照排機或打印機等設(shè)備的分辨率,也用dpi來表示。如某黑白打印機的分辨率可達(dá)600dpi,某發(fā)排機的分辨率可達(dá)3386dpi等等。事實上印刷復(fù)制方法、加網(wǎng)線數(shù)、輸出設(shè)備分辨率加在一起才決定了圖像的最終分辨率。
5.影響掃描與輸出分辨率選擇的因素
如果要通過印刷的方式再現(xiàn)一幅原稿,掃描分辨率、加網(wǎng)線數(shù)、輸出設(shè)備分辨率的合理選擇與匹配是非常重要的。下面我們來談一談如何在不同的原稿、輸出、曬版、印刷條例上選擇合適的分辨率。
(1)連續(xù)調(diào)圖像分辨率的選擇
在掃描過程中不存在適合于所有圖像的通用輸入分辨率,掃描的最終目的是要獲得恰如其分的信息量以滿足輸出的要求。因此,要根據(jù)實際條件和要求,選擇不同的掃描分辨率。
①掃描分辨率與加網(wǎng)線數(shù)
加網(wǎng)線數(shù)一般等于數(shù)字圖像的分辨率,即數(shù)字圖像的每個像素均輸出到菲林上,但上述規(guī)則僅適合于水平和垂直方向加網(wǎng)(即網(wǎng)線角度為0度或90度)的場合,當(dāng)網(wǎng)線角度不等于0度或90度時,在其方向由會發(fā)生像素不夠的情況,最不理想是45度時:假設(shè)數(shù)字圖像在縱向和橫向均為10個像素,圖像長度為l,其分辨率為r=10/l,當(dāng)加網(wǎng)角度為45度時,對角線長度為1.414l,在這樣長度上像素數(shù)也為10個,則分辨率為10/1.414l=0.707(10/l)=0.707r。顯然,當(dāng)加網(wǎng)角度為45度時,在對角線方向上圖像分辨率不夠,所以無論灰度圖像還是彩色圖像,均需將圖像分辨率提高1.414倍(約1.5倍),桌面出版系統(tǒng)在掃描原稿時通常采用2倍放大率,此值稱為質(zhì)量因子。
掃描分辨率可用下列公式表示:
掃描分辨率(dpi)=加網(wǎng)線數(shù)(lpi)×2×圖像縮放倍率(此公式的前提條件是掃描儀的光學(xué)分辨率足夠高)。
例如當(dāng)你使用175lpi印刷時,若放大倍率為4倍,則掃描分辨率為:175×2×4=1400ppi。
②輸出設(shè)備分辨率與加網(wǎng)線數(shù)
加網(wǎng)線數(shù)越高,圖像越細(xì)膩,質(zhì)量也越好。但加網(wǎng)線數(shù)不能太高,否則在印刷或打樣時由于網(wǎng)點擴大造成糊版,反而減低了質(zhì)量。因而加網(wǎng)線數(shù)也應(yīng)根據(jù)印刷中使用的紙張、印刷機的狀況及工藝方法來決定。
傳統(tǒng)的照相加網(wǎng)技術(shù)通過網(wǎng)屏將圖像分割成若干個面積相同的小方塊,根據(jù)原稿的亮度差產(chǎn)生不同的光通量,最后在分割的小方塊中形成大小不同的點子。數(shù)字加網(wǎng)技術(shù)則采用了不同的方法,頁面中的圖像由輸出分辨率和加網(wǎng)技術(shù)則采用了不同的方法,頁面中的圖像由輸出分辨率和加網(wǎng)線數(shù)匹配來生成類似于照相加網(wǎng)網(wǎng)格的網(wǎng)點柵格點陣,在生成每個網(wǎng)點時,由輸出設(shè)備(激光照排機)的控制輸出記錄光點在柵格點陣中各單元上是否曝光實現(xiàn)。
所謂網(wǎng)點柵格點陣就是由多個可曝光的點組成的點陣,如圖1所示的為3×3的點陣,它由9個可曝光的點組成。點陣中的點子是否曝光取決于數(shù)字圖像中像素的灰度值。因為點子只有曝光和不曝光兩種狀態(tài),即每個可曝光的點只能表示黑白兩個值。所以3×3的點陣只能表示9+1+10個不同的灰度值(包括所有點子都不曝光的白色)。
圖1 33點陣的不同曝光情況
要想增加輸出圖像的灰度級數(shù),就必須增加點陣的維數(shù)(n×n階點陣,n稱為維數(shù)),則灰度級數(shù)n可用下式求取:n=n×n。
由于輸出分辨率是固定的或分為有限的幾級,所以柵格點陣的大小取決于加網(wǎng)線數(shù)的多少:n=輸出設(shè)備分辨率/加網(wǎng)線數(shù)。例如在3386dpi的輸出設(shè)備上,采用175lpi的加網(wǎng)線數(shù),所產(chǎn)生的灰度級數(shù)為:灰度級數(shù)=(3386/175)2,即361級灰度,此灰度級別完全可以滿足印刷的要求。
由上述公式可以看出,在輸出設(shè)備分辨率不變時,加網(wǎng)線數(shù)與灰度級數(shù)成反比關(guān)系,加網(wǎng)線數(shù)與灰度級數(shù)成反比關(guān)系。當(dāng)加網(wǎng)線數(shù)增加時,點子小,印品表現(xiàn)的層次細(xì)節(jié)就多,但構(gòu)成網(wǎng)點的點陣維數(shù)減少,印品的灰度級數(shù)也減少;當(dāng)減少網(wǎng)線數(shù)時,網(wǎng)點變大,圖像相對粗糙,但點陣維數(shù)增加,印品表現(xiàn)灰度級數(shù)也隨之增加。為了獲得高質(zhì)量的印刷品,往往要采用較大的灰度級數(shù)和加網(wǎng)線數(shù),此時具有高分辨率的輸出設(shè)備就成了最佳的選擇。
6.印刷條件與分辨率的選擇
從理論上講,加網(wǎng)線數(shù)越高,網(wǎng)點越細(xì),反映圖像的層次越多。但在實際的印刷中,加網(wǎng)線數(shù)超過200lpi就很難印刷了,而且必須使用高質(zhì)量的銅版紙,顆粒細(xì)膩的油墨,分辨率很高的ps版。例如過高的加網(wǎng)線數(shù)而在較粗糙的紙張上印刷時,會產(chǎn)生以下幾種情況:一是在圖像的高調(diào)區(qū)域,由于網(wǎng)點過于細(xì)小而在紙張上不能印上油墨,使畫面失去高調(diào)層次;二是由于粗糙的紙張吸墨量增多,致使暗調(diào)網(wǎng)點并糊,而失去暗調(diào)層次。由此可見,選擇合適加網(wǎng)線數(shù)還必須根據(jù)印刷用的設(shè)備、材料和工藝等來決定。
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