Всё что нужно знать о DPI, PPI, разрешении и размере пикселя

Всем привет, с Вами автор блога matrixblog.ru. Большинство пользователей, которые пользуются компьютером, графическими редакторами, сканером и цифровым фотоаппаратом, так или иначе, сталкиваются с такими понятиями, как DPI, пиксели и разрешение. А есть ещё масса других терминов. В целом, все эти термины воспринимаются как факт, и надобности в них разбираться нет. Однако, ситуация может измениться, если человеку приходится сталкиваться с заказами на печать, покупкой монитора или телевизора. В этом случае, терминология может сыграть плохую шутку. Так если мы покупает новый телевизор, размером со слона, и у него в характеристике заявлено что-то в стиле Full HD, то это не значит, что все фильмы будут воспроизводится в идеальном качестве, это относится и к изображением. Но, давайте разберемся по порядку во всём.

Начнем с наиболее простых терминов – разрешение и пиксель. Я не буду вникать в технические моменты, а постараюсь всё пояснить простыми словами.

Пиксели и разрешение – по сути, пиксель – это единица измерения высоты и ширины изображения или видео. С пикселями работает практически вся цифровая аппаратура – выражение 640 на 480 пикселей применимо и к цифровому изображению, и к разрешению монитора, и к возможностям цифрового фотоаппарата. Если провести параллель, то можно сказать, что мы для измерения объектов, используем метры, сантиметры, километры и так далее, а компьютер (цифровая техника для вывода и захвата картинки) – пиксели. Как правило, один пиксель – это квадрат, который полностью закрашен одним сплошным цветов. Если открыть любое изображение на компьютере в любом графическом редакторе, то приближая его, можно в определенный момент увидеть отдельные пиксели.

Как я сказал выше, понятие пиксель не применимо к природе, и то, сколько мельчайших деталей, окружающей нас среды, мы увидим, ограничивается лишь возможностями зрения и цифровой техники.

По сути, чем большого разрешении можно получить снимок, тем больше мелких деталей можно рассмотреть при приближении – ярким примером является номерной знак автомобиля, который надо разглядеть.

Однако, могут возникнуть логические вопросы:

• Почему так часто используются термины 800 на 600 пикселей, 640 на 480 или 1024 на 768.
• Как разрешение картинки связано с её реальными размерами.

Что есть на самом деле разрешение?

Если вы работаете на компьютере или ноутбуке, то в настройках операционной системы можете указать разрешение экрана. Для примера, минимальное разрешение, которое поддерживает моя видеокарта, составляет 800 на 600 точек (пикселей), а максимальное – 1366 на 768. При низком разрешении, значки на рабочем столе будут больше размером, чем при большом разрешении. Логика понятна, если размер значка 32 на 32 пикселя, то при разрешении в 800 на 600, их может уместить по горизонтали 800/32=25 штук. Увеличивая разрешение, мы увеличиваем количество отображаемых пикселей. Но стойте!!! Значков действительно можно много отобразить на рабочем столе, но – они становятся меньше!!! Тут нет никакого подвоха, достаточно сделать скриншот экрана при разрешении 800 на 600 и при разрешении 1366 на 768 пикселей. Открыть рисунки в Фотошопе и установить в окне просмотра 100% и будет видно, что значки одного размера.

По сути, меняя разрешение и соотношение сторон, мы просто отдаляем или растягиваем картинку. Сами размеры изображения остаются прежними.

Ещё раз повторюсь – для природы не существует разрешения и каких-то там пикселей. Это мы вынуждены создавать границы обзора из-за несовершенства нашего зрения. Если бы для нас не создавало проблем различать предметы на расстоянии километров, то и разрешение экрана 14 диагонали было бы логично задавать в 50 000 на 30 000 пикселей. Понятно, что чем больше размер монитора, тем большее разрешение есть смысл устанавливать.

Сами разрешения в 800 на 600 или 1366 на 768 никак не влияют на реальность – размеры монитора остаются прежними. Каждый устанавливает такое разрешение, какое больше всего подходит для его зрения и восприятия.

Стойте! А какой размер одного пикселя?

Если взять тот же Фотошоп, и открыть картинку, то можно легко изменить её размеры, но разрешение сохранить прежним – нужно просто убрать галочку с пункта Интерполяция. Как не странно, но размеры изображения и его вес ничуть не изменится. Это и понятно, компьютер работает с пикселями, а не с сантиметрами.

И тут снова возникает логический вопрос:

Если компьютеру без разницы реальные размеры изображения, то зачем они нужны? Дело в том, что размер снимка начинает играть роль при попытке его распечатать. Тут на сцену выходят новые термины DPI или PPI.

Любопытная математика может выйти и с размером пикселя. Так, если задаться вопросом – какой размер одного пикселя, то утвердительно ответа не будет. Как было сказано выше, меняя разрешение экрана, мы меняем и количество отображаемых пикселей. Если брать во внимание. Что значки на рабочем столе уменьшаются в размерах, то логично предположить, что и пиксели уменьшились в размерах. Но тут снова злую шутку играет наше восприятие.

Возьмем конкретный пример:

Есть небольшой календарь размером 10 см на 7 см. Попробуем его отсканировать.

Масштаб 50%, сканированная картинка размером 10 на 7 см при 300 DPI

Указываем при сканировании 300 DPI – после завершения сканирования, открываем файл изображения в Фотошопе и видим, что его размер действительно 7 на 10 см, значение DPI 300, а разрешение 1181 на 827 пиксели.

Масштаб 100%, сканированная картинка размером 10 на 7 см при 150 DPI

Указываем при сканировании 150 DPI – после завершения сканирования, открываем файл изображения в Фотошопе и видим, что его размер действительно 7 на 10 см, значение DPI 150, а разрешение 591 на 413 пиксели. Видим, что разрешение почти в два раза меньше, поскольку и DPI уменьшилось в 2 раза. Конечно, Фотошоп немного округляет значения под себя, но это не влияет на суть дела.

Что бы понять, сколько в миллиметрах или сантиметрах будет размер пикселя, просто из каждого изображения вырежем по одному квадратику размером 1 на 1 пиксель и посмотрим, что покажут свойства (значение DPI не меняем!!!). Просто вырезаем, далее Файл/Создать (Фотошоп автоматически предложит размер рисунка 1 на 1 пиксель и первичное DPI).

То, что разрешение картинок разное видно сразу, поскольку они отличаются по качеству. Попробуем, не подглядывая посчитать, сколько теоретически должен быть размер пикселя в первом и во втором случае. Понятно, что если пиксель квадратный, то и размеры должны быть соответствующими.

Прежде чем подглядывать в свойства рисунка, попробуем сами всё посчитать логическим путём:

300 DPI – если у нас 1181 пикселей равно10 (100 мм) см, то размер 1 пикселя равен 100/1181=0,08467 мм. Для 827 пикселей мы имеем 7 см (70мм), тогда 70/827=0,08464 мм. Как видим, значения практически равны. Логично предположить, что один пиксель будет иметь размер 0,085 на 0,085 мм. В свойствах мы видим, 0,09мм на 0,09 мм. Мелкие погрешности на суть не влияют. Как видим, как говорится, дебет с кредитом сошелся.

150 DPI – тут можно сразу посмотреть в свойства, и увидеть, что один пиксель равен 0,17 на 0,17 мм.

Что из этого следует:

Разрешение сканируемой картинки будет зависеть от заданного DPI и размеров самой картинки. Значения 640 на 480 или 1366 на 768 лишь значения, и к конкретному рисунку не имеют отношения.

Размер пикселя зависит от разрешения картинки и её реальных размеров. Размер пикселя не является постоянным.

Закрываем танцы с бубнами

Немного определений

• dpi = dots per inch (точек на дюйм, разрешение печатающего устройства).
• lpi = lines per inch (линий на дюйм, так называемая полутоновая печать).
• ppi = pixels per inch (пикселей на дюйм, разрешение растровых изображений).
• spi = samples per inch (образцы на дюйм, разрешение дискретизация сканирующих устройств).

Иногда встречается метрические вариации, где вместо дюймов используются сантиметры – dpc, lpc, ppc и spc.

Краткая схема определения:

Spi – данный параметр всё реже используется для определения разрешения сканированных изображений. Еще несколько лет назад были распространены услуги сканирования многотоновых материалов (слайд-шоу, диапозитив, фотопечати) на профессиональных сканерах, имеющих очень точную оптику. Это позволяло получать очень высокого качества растровые изображения. Количество spi, определяет, сколько выборок на дюйм сканер должен выполнить.

Ppi – это просто разрешение файла изображения, которое выражается в количестве пикселей на дюйм. Что такое пиксели, каждый знает – достаточно соответственно увеличить на мониторе любое изображение, и вы увидите квадратики, из которых состоит изображение.

Dpi - это величина, которая определяет, насколько маленькую точку устройство (принтер, плоттер) может "нарисовать". То есть – упрощенно говоря – как точно происходит печатать. Поэтому первая мысль – чем больше, тем лучше. Да, но до определенного уровня. Мы обсудим это далее.

Lpi – определяет, по сути, плотность расположения растровых точек в одном дюйме в длину.

Скажу сразу, это всего лишь термины, и не надо создавать панику в стиле: "Идиот! Надо указывать 300 PPI а не 300 DPI". Вся суть в том, что данные термины остаются лишь терминами, и результат зависит от устройства. Мы привыкли указывать размеры изображения в сантиметрах (как пример), в других странах говорят про дюймы, всегда можно перевести одну систему измерения в другую.

Сколько выбрать DPI при печати?

Некоторые указывают на необходимость различать смысл аббревиатуры PPI и DPI. Когда мы говорим о пикселях, мы должны иметь в виду, "точку", отображаемую на экране монитора. Очки, в свою очередь, "точки", которые принтер печатает на бумаге. С технической точки зрения, различия между этими двумя типами «точек» невелики. И часто говоря про DPI, многие подразумевают PPI.

Мы знаем, что 1 дюйм равен 2,54см. Выше, при сканировании картинки размером 7 на 10 см мы указали значение в 300 DPI и получили разрешение в 827 на 1181 пикселей. Проведем математические расчеты:

300 DPI – это 300 точек (пикселей) на 2,54см (1 см). Тогда, 7см будет содержать в себе – 7*300/2,54 = 826,77 пикселей. Всё сходится, если округлить – на компьютере вышло 827 пикселей. Просто, пиксели не указываются в дробных значениях.

Хорошо, но зачем тогда вводить два термина DPI и PPI, если люди и так под ними подразумевают одно и то же? Тут вопросы больше к полиграфии. А полиграфия – очень запутанная вещь. Если говорить про струйный принтер, то у него один метод печати, а у лазерного – совсем другой. В отношении пикселей можно проследить четкую границу, но вот с точками (пятнами) краски такого не сделаешь, да и маленькие квадратики там не получаться.

Судите сами, у вас есть цифровое изображение (файл) разрешением 3000 на 1000 пикселей. Вы хотите его напечатать, и…. возникает проблема, суть которой заключается в решении следующих задач:

• Размер изображения. Если мы отсканировали календарик размером 7 на 10 см при DPI в1200 и его можно спокойно лицезреть на мониторе шириной полтора метра, и качество детализации хорошее, то логично предположить, что календарик можно распечатать спокойно на четырех листах формата A4, и даже больше. По сути, максимальный размер печатаемого рисунка будет зависеть от его разрешения.
• Качество картинки – и снова разрешение, понятно, что если разрешение маленькое, то и качество на формате А4 будет не очень.

Если мы хотим распечатать фотографию у себя дома на принтере, то проблем нет, дело личное. Но вот с отправкой в полиграфию – это совсем другое дело. Ведь от качества, а точнее, от плотности печати будет зависеть и цена заказа.

Тут снова на сцену выходит DPI, только будет не пикселей на дюйм, а точек на дюйм. Давайте снова посчитаем:

Мы отсканировали картинку размером 7 на 10 см при DPI 300, и получили разрешение в 827 на 1181 пикселей. Давайте посмотрим, в каких размерах можно напечатать картинку при том или ином значении DPI:

• 10 DPI – в данном случае, плотность печати составляет 10 точек на 1 дюйм (2,54см). У нас есть 1181 точка в ширину, тогда: 1181*2,54/10 = 300 см (я округлил). В высоту мы получим 827*2,54/10=210 см.
• 100 DPI – сможем распечатать рисунок размером 30 на 21 см.
• 300 DPI – мы сможем максимально распечатать картинку в её оригинальных размерах.

Данная математика хоть и работает, но всё же. Помним, что DPI – это количество точек на один дюйм, а PPI – количество пикселей на один дюйм. DPI применимо к печати, PPI применимо для растровых изображений. Но, всё это условности, поскольку роль всегда играет конкретное разрешение картинки.

Какая разница между DPI и PPI?

Помним, что термин DPI определяет количество точек на один дюйм (2,54см), и применим к печати. PPI определяет количество пикселей на дюйм (2,54см) и применим к растровым изображениям. Для компьютера, значение PPI не играет роли, поскольку важно лишь разрешение изображения (например, 640 на 480). Неважно, путаете вы эти термины или нет, но ваша картинка на компьютере как имела разрешение 640 на 480 пикселей, так и будет иметь. Пиксели – квадратные, точки – нет. Принтер и компьютер используют разную технологию вывода изображения – точки (не квадратные) и пиксели (квадратные). Для рядового пользователя разницы между DPI и PPI нет.

Какое значение DPI указывать при сканировании?

От значения DPI будет зависеть исходное разрешение картинки.

• Если DPI 300, а размер картинки 25,4 см на 50,8 см, то на компьютере у нас будет изображение размером 25,4*300/2,54=3000 пикселей на 50,8*300/2,54=6000 пикселей. Если на выходе получится дробное число пикселей, то компьютер их округлит.
• Если DPI 1200, а размер картинки 25,4 см на 50,8 см, то на компьютере у нас будет изображение размером 25,4*1200/2,54=12000 пикселей на 50,8*1200/2,54=24000 пикселей. Если на выходе получится дробное число пикселей, то компьютер их округлит.

Чем больше DPI при сканировании, тем больше разрешение, и тем больше можно просмотреть мелких деталей при приближении.

Какое значение DPI указывать при отправке в полиграфию?

Всё зависит от исходного разрешения картинки и того, каких размеров надо напечатать снимок (маленький календарик, большой баннер).

• Если разрешение картинки 1600 на 1200, то при DPI 300 можно напечатать рисунок размером 1600*2,54/300 = 13,5 см на 1200*2,54/300=10 см (я округлили).
• Если разрешение картинки 1600 на 1200, то при DPI 100 можно напечатать рисунок размером 1600*2,54/100 = 40,6 см на 1200*2,54/100=30,5 см.

Если DPI не играет роли для цифрового изображения, то почему при его изменении в Фотошопе меняется и разрешение?

При снятой галочке с пункта Интерполяция, разрешение не изменяется

Фотошоп позволяет изменить размер изображения несколькими способами. Если стоит галочка возле пункта Интерполяция, то при изменении значения DPI будет происходить и смена разрешения. Это удобно, поскольку позволяет быстро изменить разрешение в нужное число раз, без необходимости производить расчет. Есть разрешение 300 на 100 пикселей и DPI 72, хотим его увеличить в два раза, просто ставим DPI 142. Однако, интерполяция нужна в первую очередь для сглаживания рисунка при изменении его размеров.

Если мы снимем галочку с пункта Интерполяция, то разрешение не будет меняться при изменении DPI, качество и размер файла при разных DPI будут одинаковым.

Исполнитель хочет 300 DPI, а в изображении 72 DPI, Как быть?

Как было показано выше, зная разрешение и количество печатаемых точек на 2,54см (DPI), можно понять, какого размера будет напечатана картинка. Если исполнитель знает своё дело, то он должен выяснить, какого разрешения у вас картинка, какого размера вы хотите получить распечатку и какого качества. Всё, значение DPI – это уже проблема исполнителя, пусть считает себе сколько хочет. Максимум, что вы можете сделать – изменить разрешение картинки, как было показано выше. Если хотите, можете изменить DPI – с галочкой Интерполяция будет меняться и разрешение, без галочки – разрешение и размер останутся прежними, но в свойствах файла уже будет не 72DPI, а 300DPI.