Tudo o que você sabe sobre resolução de imagem é provavelmente errado

2024 Autor: Geoffrey Carr | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:54

"Resolução" é um termo que as pessoas costumam usar - às vezes de forma incorreta - quando falam sobre imagens. Esse conceito não é tão preto e branco quanto "o número de pixels em uma imagem". Continue lendo para descobrir o que você não sabe.

Como acontece com a maioria das coisas, quando você disseca um termo popular como "resolução" para um nível acedêmico (ou nerd), descobre que não é tão simples quanto você pode ter sido levado a acreditar. Hoje vamos ver até onde vai o conceito de “resolução”, falar brevemente sobre as implicações do termo e um pouco sobre o que significa maior resolução em gráficos, impressão e fotografia.

Então, Duh, as imagens são feitas de pixels, certo?

Aqui está a maneira como você provavelmente explicou a resolução: as imagens são uma matriz de pixels em linhas e colunas, e as imagens têm um número predefinido de pixels, e imagens maiores com um número maior de pixels têm uma resolução melhor … certo? É por isso que você está tão tentado com essa câmera digital de 16 megapixels, porque muitos pixels são iguais aos de alta resolução, certo? Bem, não exatamente, porque a resolução é um pouco mais obscura do que isso. Quando você fala sobre uma imagem como se fosse apenas um intervalo de pixels, você ignora todas as outras coisas que entram em tornar uma imagem melhor em primeiro lugar. Mas, sem dúvida, uma parte do que faz uma imagem “alta resolução” é ter muitos pixels para criar uma imagem reconhecível.

Pode ser conveniente (mas às vezes errado) chamar imagens com muitos megapixels de “alta resolução”. Como a resolução vai além do número de pixels em uma imagem, seria mais preciso chamá-la de uma imagem com alta resolução. resolução de pixelsou alta densidade de pixels. A densidade de pixels é medida em pixels por polegada (PPI) ou, às vezes, pontos por polegada (DPI). Porque a densidade de pixels é uma medida de pontos relativo a uma polegada, uma polegada pode ter dez pixels ou um milhão. E as imagens com maior densidade de pixels poderão resolver melhor os detalhes - pelo menos até certo ponto.

A ideia um pouco equivocada de "alta resolução de megapixels" é uma espécie de transmissão dos dias em que as imagens digitais simplesmente não conseguiam exibir detalhes de imagem suficientes porque não havia suficientes blocos de construção para criar uma imagem decente. Então, como os monitores digitais começaram a ter mais elementos de imagem (também conhecidos como pixels), essas imagens foram capazes de resolver mais detalhes e dar uma imagem mais clara do que estava acontecendo. A um certo ponto, a necessidade de milhões e milhões de mais elementos de imagem deixa de ser útil, pois atinge o limite superior das outras maneiras pelas quais os detalhes de uma imagem são resolvidos. Intrigado? Vamos dar uma olhada.

Ótica, detalhes e resolução de dados de imagem

Outra parte importante da resolução de uma imagem relaciona-se diretamente com a maneira como ela é capturada. Alguns dispositivos precisam analisar e registrar dados de imagem de uma fonte. É assim que a maioria dos tipos de imagens é criada. Também se aplica à maioria dos dispositivos de imagem digital (câmeras digitais SLR, scanners, webcams, etc), bem como métodos analógicos de imagem (como câmeras baseadas em filme). Sem entrar em muita confusão técnica sobre como as câmeras funcionam, podemos falar sobre algo chamado "resolução óptica".

Simplesmente dito, resolução, em relação a qualquer tipo de imagem, significa “capacidade de resolver detalhesAqui está uma situação hipotética: você compra uma câmera super alta de megapixel, mas tem problemas para tirar fotos nítidas porque a lente é horrível. Você não consegue focar, e é preciso tirar fotos borradas sem detalhes. Você pode chamar sua imagem de alta resolução? Você pode ficar tentado, mas não pode. Você pode pensar nisso como o que resolução óptica significa. Lentes ou outros meios de coleta de dados ópticos têm limites superiores à quantidade de detalhes que podem ser capturados. Eles só conseguem capturar muita luz com base no fator de forma (uma lente grande angular versus uma lente teleobjetiva), já que o fator e o estilo da lente permitem mais ou menos luz.

A luz também tem uma tendência a Diffract e / ou criar distorções de ondas de luz chamadas aberrações. Ambas criam distorções nos detalhes da imagem, evitando que a luz se foque com precisão para criar imagens nítidas. As melhores lentes são formadas para limitar a difração e, portanto, fornecer um limite superior de detalhes, se o arquivo de imagem de destino tem a densidade megapixel para gravar o detalhe ou não. UMA Aberração cromática, ilustrado acima, é quando diferentes comprimentos de onda de luz (cores) se movem em diferentes velocidades através de uma lente para convergir em pontos diferentes. Isso significa que as cores são distorcidas, o detalhe é possivelmente perdido, e as imagens são gravadas de forma imprecisa com base nesses limites superiores de resolução óptica.

Os fotossensores digitais também têm limites superiores de capacidade, embora seja tentador presumir que isso tenha a ver apenas com megapixels e densidade de pixels. Na realidade, este é outro tema obscuro, cheio de idéias complexas dignas de um artigo próprio.É importante ter em mente que há desvantagens estranhas para resolver detalhes com sensores de megapixel maiores, por isso, vamos aprofundar por um momento. Aqui está outra situação hipotética: você grava sua câmera mais antiga de megapixel para uma nova com o dobro de megapixels. Infelizmente, você compra um com o mesmo fator de corte da sua última câmera e enfrenta problemas ao fotografar em ambientes de pouca luz. Você perde muitos detalhes nesse ambiente e precisa filmar em configurações ISO super rápidas, tornando suas imagens granuladas e feias. O problema é esse - seu sensor tem photosites, pequenos receptores que captam luz. Quando você coloca mais e mais photosites em um sensor para criar uma contagem mais alta de megapixels, você perde os photosites maiores e mais robustos, capazes de capturar mais fótons, o que ajudará a renderizar mais detalhes nesses ambientes de pouca luz.

Por causa dessa dependência de mídia de gravação de luz limitada e da limitada óptica de coleta de luz, a resolução de detalhes pode ser obtida por outros meios. Esta foto é uma imagem de Ansel Adams, renomada por suas realizações na criação de imagens de Alta Faixa Dinâmica usando técnicas de esquiva e gravação e papéis fotográficos e filmes comuns. Adams foi um gênio em pegar mídia limitada e usá-la para resolver a quantidade máxima de detalhes possíveis, efetivamente evitando muitas das limitações sobre as quais falamos acima. Esse método, assim como o mapeamento de tons, é uma maneira de aumentar a resolução de uma imagem, exibindo detalhes que, de outra forma, poderiam não ser vistos.

Resolvendo Detalhes e Melhorando a Imagem e Impressão

Como a “resolução” é um termo tão amplo, ela também tem impactos na indústria de impressão. Provavelmente, você está ciente de que os avanços nos últimos anos tornaram os televisores e monitora a definição mais alta (ou pelo menos tornaram os monitores e televisores de alta definição mais viáveis comercialmente). Revoluções semelhantes de tecnologia de imagem têm melhorado a qualidade das imagens impressas - e sim, isso também é "resolução".

Quando não estamos falando de sua impressora a jato de tinta para escritório, geralmente estamos falando de processos que criam meios-tons, linhas-base e formas sólidas em algum tipo de material intermediário usado para transferir tinta ou toner para algum tipo de papel ou substrato. Ou, de forma mais simples, “molda uma coisa que coloca tinta em outra coisa”. A imagem impressa acima provavelmente foi impressa com algum tipo de processo de litografia offset, assim como a maioria das imagens coloridas em livros e revistas em sua casa. As imagens são reduzidas a linhas de pontos e colocadas em algumas superfícies de impressão diferentes com algumas tintas diferentes e são recombinados para criar imagens impressas.

As superfícies de impressão são geralmente fotografadas com algum tipo de material fotossensível que possui uma resolução própria. E uma das razões pelas quais a qualidade de impressão melhorou tão drasticamente na última década é a maior resolução de técnicas aprimoradas. Prensas offset modernas aumentaram a resolução de detalhes porque utilizam sistemas precisos de imagens a laser controlados por computador, similares aos de sua impressora a laser para escritório. (Existem outros métodos, mas o laser é provavelmente a melhor qualidade de imagem.) Esses lasers podem criar pontos e formas menores, mais precisos e mais estáveis, que criam impressões melhores, mais ricas, mais transparentes e de alta resolução com base superfícies de impressão capazes de resolver mais detalhes. Reserve um momento para analisar impressões feitas recentemente, como as do início dos anos 90, e compare-as com as mais recentes - o salto na resolução e na qualidade de impressão é bastante impressionante.

Não confunda monitores e imagens

Pode ser muito fácil agrupar a resolução das imagens com a resolução do seu monitor. Não seja tentado, só porque você olha imagens no seu monitor, e ambos estão associados com a palavra "pixel". Pode ser confuso, mas os pixels nas imagens têm profundidade de pixels variável (DPI ou PPI, significando que eles podem ter variáveis pixels por polegada), enquanto os monitores têm um número fixo de pontos de cor controlados por computador fisicamente, que são usados para exibir os dados da imagem quando o computador solicita. Realmente, um pixel não está relacionado a outro. Mas ambos podem ser chamados de "elementos de imagem", então ambos são chamados de "pixels". Dito simplesmente, os pixels nas imagens são uma forma de gravação dados de imagem, enquanto os pixels nos monitores são formas de exibição esses dados.

O que isto significa? De modo geral, quando você está falando sobre a resolução de monitores, está falando de um cenário muito mais claro do que com a resolução da imagem. Embora existam outras tecnologias (nenhuma das quais discutiremos hoje) posso melhore a qualidade da imagem. Em outras palavras, mais pixels em um display adicionam à capacidade do monitor de resolver os detalhes com mais precisão.

No final, você pode pensar nas imagens criadas por você como tendo um objetivo final: o meio no qual você as usará. Imagens com densidade de pixel e resolução de pixel extremamente altas (imagens de alta resolução capturadas de câmeras digitais sofisticadas, por exemplo) são adequadas para uso em um meio de impressão muito denso (como "impressão em ponto"), como uma impressora a jato de tinta ou offset. Há muitos detalhes para a impressora de alta resolução resolver. Mas as imagens destinadas à web têm uma densidade de pixels muito menor, porque os monitores têm aproximadamente 72 ppi de densidade de pixels e quase todos têm cerca de 100 ppi. Logo, apenas uma quantidade tão grande de “resolução” pode ser visualizada na tela, mas todos os detalhes que são resolvidos podem ser incluídos no arquivo de imagem real.

O simples ponto de bala a tirar disso é que “resolução” não é tão simples quanto usar arquivos com muitos pixels, mas geralmente é uma função de resolução de detalhes da imagem. Mantendo essa definição simples em mente, basta lembrar que há muitos aspectos na criação de uma imagem de alta resolução, com a resolução de pixels sendo apenas uma delas. Pensamentos ou perguntas sobre o artigo de hoje? Deixe-nos saber sobre eles nos comentários, ou simplesmente envie suas perguntas para [email protected].

Créditos da imagem: Desert Girl por Bhagathkumar Bhagavathi, Creative Commons. Lego Pixel art por Emmanuel Digiaro, Creative Commons. Lego Bricks por Benjamin Esham, Creative Commons. D7000 / D5000 B & W por Cary e Kacey Jordan, Creative Commons. Diagramas de Abbertação Cromática de Bob Mellish e DrBob, Licença GNU via Wikipedia.Lupa de Klear do sensor por Micheal Toyama, Creative Commons.Imagem de Ansel Adams em domínio público. Offset por Thomas Roth, Creative Commons. LED RGB por Tyler Nienhouse, Creative Commons.