Створення високоякісних відбитків фотографій за допомогою струменевого принтера не є дрібницею. Залежно від потрібного діапазону тоналів та бажаної глибини кольорів та очікуваної платформи перегляду, спосіб друку може відрізнятися. Вибір, який ви робите під час друку, також впливає на ефективність використання можливостей принтера, роздільної здатності та чорнила.

Отже, як можна створювати високоякісні фотодруки за допомогою професійних струменевих принтерів, таких як Epson Stylus Pro або Canon PIXMA Pro , максимально використовуючи чорнило та можливості принтерів?

• Підсумок
• Детальне пояснення
• Емпіричні дослідження:
  • Чи справді ІПП має значення?
  • Екстремальний цифровий масштаб ( Новий !! )

Створення високоякісних струменевих відбитків

Ефективне використання професійних струменевих принтерів для фотографій є складним ділом, особливо коли статистика, яка зазвичай використовується для опису цих принтерів, є невиразною та оманливою. Дізнатися, як функціонують струменеві принтери, як правильно інтерпретувати їх можливості та максимально ефективно використовувати ці можливості. Можливо, вам доведеться розібратися з трохи математики, щоб повністю зрозуміти, але для тих, хто досить сміливий терпіти, ваші відповіді наведені нижче.

Термінологія

У світі друку є численні терміни, які використовуються для опису різних аспектів поведінки принтерів. Усі чули про ІПП, багато хто з вас чули про ІПЦ, але не всі розуміють справжнє значення цих термінів і те, як вони співвідносяться.

• Піксель: Найменша одиниця зображення.
• Крапка: Найменший елемент друку, згенерований принтером.
• DPI: крапки на дюйм
• ІЦН: пікселі на дюйм

Розуміння термінів важливо, але все має контекст, і розуміння того, як ці терміни співвідносяться один з одним в контексті струменевого друку, є критично важливим для того, щоб навчитися створювати відбитки найкращої якості. Кожне зображення складається з пікселів, і кожен піксель у зображенні являє собою один окремий колір. Колір пікселя може бути отриманий різними способами, від змішування світла RGB на екрані комп’ютера, до твердої суміші барвника на сублімаційному принтері барвника, до розбитої композиції кольорових крапок, надрукованих струменевим принтером . Останнє тут цікавить.

Відносини ІПП до ДПІ

Коли струменевий принтер надає зображення, він має обмежений набір кольорів для роботи, як правило, синього, пурпурного, жовтого та чорного. Принтери більш високого класу також можуть включати різні кольори, такі як синій, оранжевий, червоний, зелений та різні відтінки сірого. Щоб створити широкий діапазон кольорів, очікуваний від фотопринтера, потрібно створити кілька точок кожного кольору, щоб створити один колір, представлений пікселем. Крапка може бути меншою за піксель, але ніколи не повинна бути більшою. Максимальна кількість точок, які струменевий принтер може скласти в один дюйм - це вимірювання DPI. Оскільки для представлення одного пікселя необхідно використовувати кілька точок принтера, ІЦН принтера ніколи не буде настільки високим, як максимальна DPI принтера.

Людське око

Перш ніж зануритися в деталі, як досягти максимальної якості друку, важливо зрозуміти, як людське око бачить відбиток. Око - це дивовижний пристрій, і як фотографи, ми знаємо це краще, ніж більшість. Тут можна побачити дивовижну чіткість та динамічний діапазон. Він також має обмеження у своїй здатності розв’язувати деталі, і це безпосередньо впливає на те, яку резолюцію ви можете вибрати для друку.

Розв’язуюча сила

Максимальна роздільна здатність людського ока нижче, ніж ви вважаєте, виробники принтерів, і це, як правило, 720ppi або 600ppi, залежно від виробника. Він також нижчий, ніж у більшості фанатиків друку, як ви повірите, також. Залежно від запланованої відстані перегляду, найнижча прийнятна ІРЦ може бути значно нижчою, ніж ви могли очікувати. Найбільш загальним способом описати роздільну здатність людського ока є як одна армінута , або 1/60 градуса , на будь-якій відстані (для середнього ока ... ті, хто має 20/10 зір, бачать приблизно на 30% краще, або 1/86-й ступінь гострота.) Для нормального зору ми можемо використати це для приблизного розміру пікселя до мінімальної роздільної здатності на певній відстані, тому припускаючи ручну відстань перегляду приблизно 10 дюймів для друку 4х6 дюймів:

[tan (A) = протилежний / сусідній]

tan (arcminute) = size_of_pixel / distance_to_image
tan (arcminute) * distance_to_image = size_of_pixel
tan (1/60) * 10 "= 0,0029" min розмір пікселя

З огляду на розум, ми можемо зробити дотичну до армцинуту або роздільну здатність P постійною:

P = tan (arcminute) = tan (1/60) = 0,00029

Це може бути переведено в пікселі на дюйм так:

1 "/ 0,0029" = 343,77 ppi

Мінімальний розмір роздільної здатності пікселів може бути обчислений для будь-якої відстані, а зі збільшенням відстані мінімально необхідний ІЦВ зменшиться. Якщо ми припустимо друк розміром 8х10 на відстані огляду близько півтори футів, у нас з'явиться таке:

1 "/ (0,00029 * 18") = 191,5 ppi

Для цього можна створити загальну формулу, де D - відстань перегляду:

1 / (P * D) = ІПП

Як правило, незалежно від того, наскільки близько ви можете переглядати фотографію, неізольоване 20/20 очей не здатне розділити більше ніж 500ppi (для тих, хто із зором 20/10, потужність роздільної здатності досягає приблизно 650 ppi.) перевершувати роздільну здатність 500ppi - це коли вам потрібно більше 300-360ppi, і вам потрібно залишатися в межах обмежень вашого обладнання (тобто 600ppi для принтерів Canon.)

Роздільна потужність для 20/10 Vision

У той час як дуже переважна більшість часу вам не знадобиться більше 300-360 пілонів, якщо у вас є дуже тонкі деталі, що вимагають високого ІЦН, ви можете базувати свої обчислення на більш високій гостроті зору. Для глядачів із зором 20/10 гострота зору дещо покращується, приблизно на 1/86-му ступені (0,7 аркм. Хв.). Постійна P на цьому рівні гостроти менша, і для цього необхідний менший піксель при друку зображень з дуже дрібними деталями.

З огляду на нашу формулу від раніше, скориговану на покращення гостроти:

P = tan (arcminute) = tan (1/86) = 0,00020

Взявши наш 4х6 "друк, переглянутий на 10", і включивши це в нашу загальну формулу ІПП, ми отримаємо ІЦН:

1 "/ (0,0002 * 10") = 1 "/ 0,002" = 500 ppi

Гаразд, на сьогодні достатньо математики. На хороший матеріал.

Роздільна здатність до друку

Тепер, коли ми знаємо межі людського ока, ми можемо краще визначити, яку роздільну здатність друкувати для заданого розміру паперу та відстані перегляду. Чорнильний струменевий принтер не здатний давати ідеальних результатів при будь-якому ІМТ, тому ми повинні йти на компроміс і вибирати роздільну здатність, більш відповідну апаратному забезпеченню. Кожен, хто досліджував "найкращу" роздільну здатність для друку, швидше за все, стикався з багатьма загальними термінами, такими як 240 ppi, 300ppi, 360ppi, 720ppi і т. Д. Ці цифри часто засновані на правді, але коли їх використовувати і коли ви можете насправді вибирайте нижчу роздільну здатність, часто залишається незрозумілою.

Вибираючи роздільну здатність для друку, ви повинні переконатися, що воно розділяється на нижню межу DPI, на яку здатний ваш принтер. У випадку з Epson це, швидше за все, 1440, а у випадку Canon - це може бути 2400. Кожен принтер має вбудовану роздільну здатність пікселів, до якої будь-яке друковане зображення буде перекомпоновано повторно. У випадку з Epson це зазвичай 720ppi, а у випадку Canon - це зазвичай 600ppi. ІЦН принтерів рідко публікується у відповідних виробників, тому вам належить визначити це. Може допомогти зручний інструмент під назвою PrD або Printer Data . Просто запустіть, і ваші принтери натискають ІПЦ.

Оптимальна роздільна здатність

Визначення оптимальної роздільної здатності для друку в теперішній час, коли ми маємо як принтери DPI, так і вбудований ІПП, повинно бути тривіальним завданням: використовувати рідний ІЦН. Хоча це здається логічним, є багато причин, чому це менше ідеї. Для одного 720ppi значно перевищує максимальну роздільну здатність людського ока (@ 500ppi). Використання максимальної роздільної здатності також, ймовірно, використовуватиме більше чорнила (витрачає гроші), а також зменшує діапазон тональності. Більше про тональний діапазон трохи.

Якщо припустити, що мінімальна відстань перегляду приблизно шість дюймів для друку 4x6, теоретичний ІЦН складе приблизно 575 пілонів на дюйм. Це доходить до 600ppi для принтера на Canon та 720ppi на Epson. Відстань огляду в шість дюймів для людини із зором 20/20 (скоректована або іншим чином) надзвичайно близька і досить малоймовірна. Якщо припустити більш реалістичну мінімальну відстань перегляду в десять дюймів, то наш теоретичний ІЦН падає приблизно до 350.

Якби ми надрукували нашу фотографію 4x6 з роздільною здатністю 350 пілонів на дюйм, результати, ймовірно, будуть меншими, ніж зоряними. Для одного, 350 не рівномірно поділяється ні на 600, ні на 720, що призведе до того, що драйвер принтера зробить для нас досить непривабливе, спотворене масштабування. Будь-які регулярні повторювані візерунки відображатимуться з дуже небажаним муаром , що може значно знизити якість друку. Вибір роздільної здатності, яка рівномірно ділиться на основну роздільну здатність принтера, наприклад 360ppi для Epson або 300ppi для Canon, допоможе гарантувати, що будь-яке масштабування драйвера призведе до отримання рівномірних результатів.

Ось декілька загальних резолюцій друку для різних DPI:

  1200 | 1440 | 2400  
 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=  
       |      | 1200*  
   600 |  720 |  600  
   400 |  480 |  400  
   300 |  360 |  300  
   240 |  288 |  240  
   200 |  240 |  200  
   150 |  180 |  150  

* Highly unlikely to ever be needed or used.

Тональний діапазон

Незважаючи на всі знання, які ми маємо зараз, знання оригінальної роздільної здатності принтера насправді недостатньо для вибору відповідного ІМТ. Є ще одне питання, яке слід вирішити спочатку, і це тональний діапазон. Процес створення фотографії із бачення - це постійне зменшення кольорової гами та контрастності. Людське око здатне до значного динамічного діапазону, проте камера здатна значно менше. Принтери вміють ще менше, тому максимально ефективно використовувати можливості принтера - це ключове значення для створення високоякісного, професійного друку.

Діапазон тональності, який може бути відтворений принтером, в кінцевому підсумку визначається розміром комірки пікселя. Якщо взяти колишній принтер Epson з його 1440 DPI, ми можемо визначити кількість крапок на піксель за допомогою простої формули:

(DPI / PPI) * 2 = DPP

Якщо припустити вихідну роздільну здатність, наш принтер Epson може видавати 4 крапки на піксель:

(1440/720) * 2) = 4

Ці чотири точки повинні утворювати квадратний піксель, тому в дійсності точки на піксель розміщуються у комірці 2х2. Якщо ми наполовину нашим ppi і використовуємо 360 замість цього, отримаємо осередок 4х4, а при 288ppi ми отримаємо 5x5 комірок. Цей простий факт безпосередньо відповідає за тональний діапазон тональних можливостей принтера, оскільки кількість точок у 720ppi становить 1: 4, що це в 360ppi, а 1: 6.25, що це при 288ppi. Коли ми зменшуємо ІЦН, то збільшуємо кількість кольорів, які можуть бути представлені на кожному окремому пікселі. У 180ppi ми теоретично у вісім разів більше тонального діапазону, ніж у 720ppi.

Якщо ми оновлюємо нашу загальну таблицю роздільної здатності друку з розмірами комірок, ми маємо наступне (зауважте, 2400dpi було нормалізовано при 1200dpi):

      | 1200 | 1440 | 2400  
 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=  
  2x2 |  600 |  720 |  600  
  3x3 |  400 |  480 |  400  
  4x4 |  300 |  360 |  300  
  5x5 |  240 |  288 |  240  
  6x6 |  200 |  240 |  200  
  8x8 |  150 |  180 |  150  

Клітина 7x7 не поділяється рівномірно і була виключена. З огляду на діаграму вище, повинно стати зрозумілішим, чому, незважаючи на зниження ІРЦ з рівня 720 до 360, принт все ще може виглядати чудово. За близької відстані перегляду у вісім дюймів ми знаходимось в межах межі роздільної потужності, і ми отримуємо тональний діапазон. Падіння ще до 288 пілонів напевно збільшить діапазон тоналів більше, не відчутно наносячи шкоди переважній більшості глядачів. Однак доданий діапазон тонів на близькій відстані перегляду, ймовірно, покращить загальну якість друку для тієї ж більшості користувачів, оскільки людське око здатне виявити багато мільйонів кольорів у надзвичайно широкому діапазоні тонів.

Теоретичне проти фактичного

Досить часто ми стикаємося з питанням теоретичного проти фактичного, і зазвичай фактичне є менш привабливим, ніж теоретичне. Що стосується струменевих принтерів, то теоретичні фактично можуть бути меншими, ніж реальні можливості принтера. Зокрема, фактично досяжний тональний діапазон часто вищий, ніж теоретично можна отримати за вищенаведеною формулою через різниці між горизонтальним та вертикальним ІПП. Щоб визначити дозвіл друку, ви повинні базувати свої обчислення на нижній межі DPI. У випадку з Epson розміром 2880x1440 ця нижня межа дорівнює 1440. Однак, оскільки горизонтальна DPI вдвічі більше, ви отримуєте вдвічі більше крапок.

Це призводить до бажаного ефекту збільшення можливого діапазону тональності при будь-якій заданій роздільній здатності. Оскільки наш принтер Epson має 2880 пікселів по горизонталі, у 720ppi насправді є комірка розміром 4х2. У 360ppi у нас є клітина 8x4, а у 288ppi - комірка 10x5. Якщо припустити 8 різних кольорів чорнила, то виходить теоретично 401 (400 + 1 додатковий для чистого білого ... або відсутність чорнила) можливих тонів у 288 пілонів на дюйм, що більш ніж достатньо для отримання надзвичайно широкого діапазону кольорів. Принтери Canon PIXMA Pro технічно пропонують ще більший діапазон, оскільки їх вертикальна роздільна здатність становить 2400, а не 1440, а горизонтальна роздільна здатність - 4800, а не 2880. У 240dpi ви отримуєте піксельну клітинку розміром 20х10, на 9 чорнила у вас 1801 можливих тонів. Canon у 300ppi, у вас такий же діапазон тональності, як у Epson у 288ppi.

Малюнок є ще складнішим, проте, оскільки сучасні струменеві принтери професійного класу використовують не лише різноманітні кольори чорнила, вони також використовують різний розмір крапель чорнила. Якщо припустити три різні розміри крапель (загальноприйняті для Epson та Canon), теоретично це збільшує діапазон тонів до 1203. Реалістичний ефект від зміни розміру крапель - це більш рівний тон, а не значно більший діапазон тоналів, проте кінцевий результат в основному те саме: краще виглядають зображення.

Класифікація тонів також може бути вирішена за допомогою додаткових кольорів - наприклад, CcMmYK, що використовує світло-пурпуровий і світло-блакитний; або навіть справжній Чорний. Класифікація тонів також впливає на роздільну здатність зображення, оскільки точковий інтервал використовується для створення більш світлих тонів, коли світлі чорнила недоступні.

Поза всією цією теорією існують фізичні та практичні обмеження, які, знову ж таки, забирають усі надбання, які отримала нам наша теорія. Максимальний тональний діапазон, який може бути досягнутий, залежить від більш ніж просто чорнильних піколітрів та математики. Папір є найважливішим фактором у визначенні діапазону тональності, а папір варіюється від м’якого і теплого до приголомшливо яскравого, від глянсового до матового, від гладкого до шорсткого. Вибір статті, однак, є дискусією для іншого дня.

Висновки

Як кажуть, знання - це сила, або у випадку фотографії, знання - це краще бачення. Незважаючи на всю риторику щодо принтерів в Інтернеті, як від виробників, так і із завзятими споживачами, трохи математики та певної логіки можуть дати корисні знання. Якщо ви відмовитесь від читання цього далеко сьогодні, я сподіваюся, що його резолюція не є найважливішим фактором, коли справа стосується створення приголомшливого друку. Відстань перегляду та діапазон тоналів так само важливі, якщо не більш важливі.

Як правило, 240-360 пікселів на середній струменевий принтер середнього професійного рівня вистачить для переважної більшості відбитків, які переглядаються за пару футів. Більші відбитки обрамлені та вивішені, переглядаючи на відстані декількох футів, можна зробити з 200-240 ppi. Гігантські відбитки, переглянуті на відстані декількох футів, наприклад, загорнуте полотно, можуть легко виконати мінімум 150-180 пілонів. Використання належної роздільної здатності має перевагу покращення діапазону тональності та, можливо, також зменшить загальне використання чорнила.

Емпіричне дослідження: Екстремальний цифровий масштаб

Для всієї вище теорії, це все, що зараз є ... теорія. Це кінцевий результат днів досліджень фізичних характеристик принтерів, теорії друку та чорнила, концепцій DPI та PPI і т. Д. Справжнє питання полягає в тому, як це скласти проти емпіричних доказів? Чи витримує це тест реальності?

У цьому невеликому дослідженні я роздивлюся, чи дійсно цифровий може порівнюватись із фільмом, коли йдеться про значні розширення, та чи можна отримати максимальну якість при збільшенні масштабів для друку надзвичайно великого формату. Вже давно вважається, що фільм має значну перевагу в цій галузі, проте я вважаю, що цифровий настільки ж здатний, як і фільм, коли справа доходить до друку значних розростань при високому ІМТ.

Тема

Для цього конкретного дослідження я буду працювати з пострілом гігантської молі. Дрібні деталі, помітні в цій молі, особливо очі, роблять її хорошим предметом для вивчення масштабування та різкості для друку.

У наведених вище статтях про гостроту зору людського ока та середні відстані перегляду зазначалось, що зі збільшенням відстані перегляду роздільну здатність друку можна зменшити без помітної втрати деталей. Хоча це правда, але можна припустити, що глядач великого друку дійсно спостерігатиме його на очікуваній відстані. На практиці, однак, передбачувана відстань перегляду не гарантується, і багато глядачів крокують для більш детального огляду, часто розраховуючи побачити більше деталей. Досягнення максимальної деталізації великим шрифтом може бути важливим при створенні друку, який, буквально, приверне ваших глядачів.

Різкість

Під час перегляду фотографії деталі фотографії часто втрачаються через те, як вона була оброблена або затемнена недосконалістю у способі її фільтрації та відображення. Одним із ключових аспектів деталізації є різкість. Ідеальна різкість сприймається, коли гострота (визначення ребер між областями відчутного контрасту) та роздільна здатність (відмінність між щільно розташованими дрібними деталями) є високими. Різні види обробки, застосовані до цифрової фотографії, від проходження через фільтр анти-псевдонім шляхом обробки камери до масштабування зображення в Photoshop, все це може вплинути на різкість зображення. Існує безліч методів для поліпшення чіткості зображення, і при менших роздільних здатностях вони можуть бути досить ефективними. Справжня проблема виникає, коли вам потрібно підтримувати максимальний рівень деталізації зображення під час надзвичайних розростань.

Дані в деталях

Під час масштабування зображення в будь-якій значній мірі, скажімо, удвічі більше, ніж у натуральному розмірі, ви часто страждаєте від інформаційної анемії та дефектів виготовлення інформації. Чим більше роздільна здатність вашого рідного зображення, тим більше у вас вільного простору, однак розширення, що перевищує 2 рази, зазвичай вносять певну ступінь пом'якшення, втрату деталей та артефактування. Збільшення зображення зазвичай досягається, збільшуючи роздільну здатність зображення вгору і застосовуючи якусь фільтрацію масштабування, наприклад, найближчого сусіда (який створює блокіровані, пікселізовані зображення) або двостулкового (що вирівнює різниці між збільшеними пікселями.) Деталі зображення зазвичай зберігаються застосувавши якийсь фільтр для заточування, такий як нерізка маска,

Тест

Як фільтрація масштабування, так і різкість намагаються "зберегти" деталі шляхом виведення інформації. Тільки оригінальне зображення у своєму природному розмірі міститиме "реальну" інформацію, а будь-яке розширення містить комбінацію реальної та сфабрикованої інформації. Подвоєння розміру зображення ефективно подвоює кількість пікселів, однак дані, що зберігаються в цих додаткових пікселях, можна генерувати та наближати лише до вихідного зображення. Бікубічна фільтрація "заповнює" зайві пікселі, створюючи інформацію з розташованих поблизу оригінальних пікселів. Точильна фільтрація імітує високу гостроту, освітлюючи світліший вміст і затемнюючи темніший вміст по краях.

У цьому тесті я буду порівнювати різні поширені форми методів збільшення масштабу зображення. Найпоширенішою формою збільшення зображення є Bicubic upscale, за яким часто слідує фільтр Unsharp Mask. У наші дні існують різноманітні інструменти сторонніх масштабів, такі як справжні фрактали, PhotoZoom тощо. Ці інструменти використовують більш вдосконалені алгоритми, включаючи фрактальне та S-Spline масштабування, у поєднанні з чітким маскуванням, щоб отримати деякі вражаючі результати масштабування порівняно з Двобічні. Незважаючи на їхню високотехнологічну природу, дуже простий трюк можна використовувати для отримання найкращих результатів без необхідності фантазійних алгоритмів чи спеціальних заточувань після шкали: ступінчаста двостулкова шкала.

Зразки зображень, які використовуються нижче, були збільшені до оригінального зображення розміром 4272x2848 пікселів 12,1 мп. При 300ppi оригінальне зображення може генерувати друк розміром 14,24 "x9,49" без будь-якого масштабування (що є майже ідеальним розміром для друку з адекватною рамкою на папері формату A3 + 13x19 "). Тест дозволить масштабувати оригінальне зображення достатньо, щоб воно може надрукувати необмежену друк 36 "x24" при 300 пікселів. Це високий масштаб в 2,5 рази порівняно з оригінальним розміром, що достатньо, щоб продемонструвати відмінності в техніках масштабування та різкості.

ПРИМІТКА. Наведені нижче приклади зображень є однаковими культурами на 33,3% від нативного розміру. Це дає ідеальний приклад того, як виглядатиме зображення під час друку на 300 пікселів на дюйм, при перегляді на екрані зі 100 д / 96 або в 96 точок на дюйм (тобто на найбільш професійних 30-дюймових екранах). На екрані 72dpi зображення будуть дещо більшими, ніж вони з'являться у друкованому вигляді, однак вони все одно повинні бути достатніми для порівняння різкості та отримання загального уявлення про якість друку.

ПРИМІТКА. Щоб правильно порівняти зразки зображень нижче, рекомендується зберегти копію кожного зображення в одній папці на жорсткому диску та використовувати програму для перегляду зображень (наприклад, Windows Photo Viewer в Windows 7) для переміщення вперед і назад. через два зразки спостерігати різниці різкості. Це повинно тримати зображення в однаковому положенні на екрані, що дозволяє легко визначити відмінності у деталях.

Двохкісткове масштабування

Очевидною відправною точкою є бикубическое масштабування. Це стандартний спосіб Photoshop і фактично стандартний спосіб більшості людей масштабувати свої зображення в більшості випадків. Це може забезпечити хороші результати, коли можливість перегляду максимальної деталі не викликає особливих проблем, і, як правило, більш ніж достатня для більшості масштабів.

Для компенсації пом'якшення, спричиненого фільтруванням Bicubic, для поліпшення чіткості тонких деталей часто застосовують неохайну маску. Використання фільтра заточування найчастіше є найкращим підходом до покращення деталізації в масштабному масштабі зображення для 2x або менших розростань, а також для зменшення масштабу. Виконуючи значне збільшення в кілька разів і більше, алгоритми, що різко намагаються посилити гостроту, часто можуть завдати більше шкоди, ніж користі. Альтернативні методи збільшення масштабу, як правило, потрібні для екстремальних розростань. Зразок нижче був збільшений до масштабу за допомогою фільтра Bicubic, маска Unsharp 80%, радіус 1,5 та поріг 3.

PhotoZoom Pro 3: Масштабування S-Spline

Існує багато сторонніх інструментів масштабування, які можна використовувати для екстремальних розширень цифрових зображень. Вони надають деякі найсучасніші алгоритми масштабування, доступні сьогодні, і, як правило, можуть зробити відмінну роботу щодо збільшення масштабів певних типів зображень. Багато з цих алгоритмів налаштовані на певні типи вмісту зображення, і не ідеально підходять для будь-якого типу зображення. Масштабування S-Spline PhotoZoom вміло визначає ребра з високим контрастом, де посилення гостроти є найбільш вигідним та чітким, важливе чітке визначення. Він здатний зберегти гладкі деталі краю завдяки значним розширенням. Аналогічно, фрактальне масштабування справжнього фрактала також вміло підтримувати геометричну структуру за допомогою фрактальної компресії та інтерполяції.

Однак жоден алгоритм не є ідеальним. Масштабування S-сплайна має тенденцію передавати більш тонкі деталі у своєму прагненні виконати ідеальне геометричне збільшення і часто може вирівнювати ділянки деталей із нижньою контрастністю. Справжні фрактали мають подібні проблеми з деталізацією, однак, враховуючи, що він заснований на фрактальному алгоритмі, краще зберігати дрібну деталь за ціною, що не є такою ж адекватною в геометричній досконалості, як масштабування S-сплайна. Ці інструменти можуть бути чудовими при використанні належних видів зображень, таких як архітектура чи зображення, які по суті мають мінімальні деталі з низьким контрастом та / або багато важливого геометричного вмісту.

Поетапне двостулкове масштабування

Ні двобічна фільтрація, ні альтернативні алгоритми фільтрації, такі як Ланцос, S-сплайн, фрактал тощо, не здатні зберегти максимальну деталізацію до будь-якого розміру. Чим більша різниця між початковим розміром і розміром призначення, тим більше інформації потрібно сформувати для «заповнення отворів», так би мовити. Простий логічний висновок цієї проблеми, коли потрібно витратити час на її обдумування, полягає у зменшенні різниці. Масштабуйте зображення від його рідного розміру до потрібного розміру пункту призначення, нескінченно крокуючи, що є часткою різниці між нативним та пунктом призначення.

Щоб взяти наш зразок зображення, масштабування від 14 "x9" до 36 "x24". Виконання прямого рівня Bicubic збільшить розмір зображення на 252% в обох вимірах. Вміст потрібно генерувати, щоб заповнити 65 593 344 пікселів із 77 760 000 пікселів із 12,166,656 пікселів, що мають вихідні дані зображення. Це понад 84% загальної площі знімних зображень, значна вартість та значна витрата на деталі зображення. Переважна більшість зображень буде суто сфабрикованим контентом.

Крім того, зображення можна збільшувати поетапно, скажімо, 10% за один раз. Перевага такого підходу полягає в тому, що на кожному кроці ви генеруєте невелику кількість нового контенту з основної маси наявного контенту. Кожен наступний крок повинен генерувати лише 17,35% нового зображення, а не 84%, і кожен крок має набагато більш точну інформацію, з якою потрібно працювати при створенні контенту.

Масштабуючи наше оригінальне 12,1 мп 4272x2848 зображення на 110%, ми генеруємо 2,5 мільйона нових пікселів для проміжного зображення 14,7 Мп 4699x3132. Повторіть це 110% -не масштабування, і ми генеруємо 3,1 мільйона нових пікселів для другого проміжного зображення 17,8mp 5169x3446. Продовжуйте масштабування, поки ви не досягнете (або перевершите) цільового розміру зображення. У разі перевищення необхідний один додатковий масштаб до цільового розміру, однак це, як правило, має незначний (і часто позитивний) ефект на загальну чіткість вашого зображення. Зразок нижче був збільшений на 110% в десять разів до 11080x7386 пікселів, а потім зменшився до 10800x7200 пікселів. Широкі 77,8-мегапіксельного зображення. Жодного різкості не було застосовано до кінцевого результату.

Порівнюючи вищезгаданий зразок з оригінальним прямим прикладом Bicubic, і помітна різниця в різкості тонких деталей. Найбільш помітною є родзинка в очах. Це масштабування можна порівняти з другим прикладом Bicubic із застосованим широким маскуванням Unsharp. Це також можна порівняти з масштабуванням PhotoZoom S-Spline, однак є деякі незначні покращення в ступінчастому збільшенні масштабу над масштабуванням S-Spline. Ця концепція є масштабованою сама по собі, але більш детальну інформацію можна зберегти шляхом масштабування на менших кроках. Зразок нижче був збільшений на 105% двадцять разів поспіль до 11334x7556, потім зменшився до 10800x7200.

Порівнюючи 5% -й ступінчастий зразок з прямим Bicubic із заточуванням або масштабуванням S-Spline, у 5-ступінчастій версії можна помітити значне і помітне покращення. Значна кількість деталей збереглася, створюючи менше нового вмісту в менших кількостях послідовно. Концепцію можна просунути досить далеко, використовуючи кроки 3% або навіть 1%, проте є зменшення віддачі для експоненціально більшої завантаженості.

Остаточний висновок

Хоча вже давно вважається, що плівка має значну перевагу перед цифровою при друкуванні значних розширень, я вважаю, що це старе неправильне рішення, яке можна емпірично перевірити і вгамувати. Як і у випадку з цифровими розширеннями, розширення плівок все ще накопичують інформацію, коли масштаб перевищує їх початковий розмір. За допомогою фільму часто простіше виявити наявні дрібні деталі (і дрібні недосконалості) та зробити їх більш поширеними у збільшеному зображенні, однак на порівнянні з розмірами фільм в кінцевому рахунку не містить значно більшеоригінальна інформація, ніж цифрова. Очевидно, що зйомка з більшим форматом фільму фіксує більше оригінальних даних, однак значно збільшити слайд 4x5 до 55x36 не набагато краще, ніж збільшити 18-кратну цифрову фотографію до 55x36. Що стосується цифрового перевороту, то у цифрових можливостях у вас може бути більше варіантів збереження деталей під час значного збільшення, ніж у фільму, а ретельне масажування оригінальних даних пікселів може отримати неймовірні результати. (Як бічна примітка, великі збільшення плівки зазвичай робляться спочатку скануванням зображення та будь-яким чином цифровим масштабуванням.)

Під час виконання цього тесту було зроблено однократне збільшення вихідного зображення, зменшивши його на 5% за один раз, поки воно не досягло 55 "x36". Зображення отримало колосальні розміри 16500x11003 пікселів або жахливих 181 мегапікселів, на 386% більше, ніж оригінальне зображення! Зображення порівнювали з прямою версією Bicubic, а також Bicubic з маскуванням Unsharp. Ступінчасте масштабування зберегло принаймні стільки ж деталей, як і заточена версія, без тонального вирівнювання деталей з низьким контрастом або різких обрізків до дрібних деталей. Приклади всіх трьох версій нижче (пряма бікубічна, двокутова з / заточення, поетапне 5% масштабування):

Розширення на 55 "- це величезний розмір, і максимальну деталізацію можна легко зберегти в цифровому зображенні для друку таких розмірів. Відбитки розміром 50-55" досить популярні серед досвідчених фотографів пейзажу , а пейзажна фотографія виглядає по-справжньому чудово, коли обрамлена і настінні, встановлені в таких розмірах. Тож для всіх ваших цифрових фотографів, які протягом багатьох років чули, що ви не можете отримати високоякісне суперрозширення з цифровим, ось доведіть, що наймовці говорять не так. ;)

Створення високоякісних струменевих відбитків: підсумок

Ефективне використання професійних струменевих принтерів для фотографій є складним ділом, особливо коли статистика, яка зазвичай використовується для опису цих принтерів, є невиразною та оманливою. Дізнатися, як функціонують струменеві принтери, як правильно інтерпретувати їх можливості та максимально ефективно використовувати ці можливості. Тим, хто цікавиться технічними подробицями, хто просто шукає просту відповідь, ось тут.

Термінологія

Основні терміни, що стосуються струменевого друку, наступні:

• Піксель: Найменша одиниця зображення.
• Крапка: Найменший елемент друку, згенерований принтером.
• DPI: крапки на дюйм
• ІЦН: пікселі на дюйм

Терміни DPI та PPI, хоча часто використовуються взаємозамінно, не є взаємозамінними в контексті струменевого друку. Крапка - це найменший елемент, який струменевий принтер використовує для створення зображення, а для створення одного пікселя зображення потрібно кілька точок. Таким чином, DPI, як правило, буде вище, ніж фактична роздільна здатність, на яку друкує зображення принтер. Більшість професійних струменевих принтерів використовують роздільну здатність 720ppi (Epson) або 600ppi (Canon).

Людське око

Людське око - це справді дивовижний пристрій, здатний бачити дивовижну гаму кольорів і тонів. Однак у нього є свої обмеження, на відміну від цифрової камери, яка може мати багато разів вирішальну силу людського ока. Око, якщо припустити, що 20/20 зір (скоректований або іншим чином) здатний вирішити або "чітко бачити" деталі, щонайменше, до 500 ppi, якщо дивитися протягом декількох сантиметрів. Фотографії рідко переглядаються на таких близьких відстанях, і більш природно їх переглядають приблизно на 10- -18 "(25-46 см) для невеликих ручних відбитків до декількох футів для більших відбитків, вивішених на стіні. На цих розмірах і відстані перегляду людське око здатне вирішувати деталі від 350ppi на 10 "до 150ppi на кілька футів.

Роздільна здатність до друку

Через обмежену максимальну роздільну здатність людського ока надзвичайно високі роздільні здатності друку непотрібні в більшості умов перегляду. Поширені кишенькові відбитки 4х6, які зазвичай переглядаються в 10 ", найкраще друкуються з роздільною здатністю 300-360 пікселів. Більші відбитки, такі як 8x10, імовірно, перекладені на стіл або обрамлені та відображені, часто переглядаються в діапазоні одного до двох футів. Роздільна здатність 200 пікселів на дюйм приблизно стільки, скільки око може вирішити на цих відстанях. Навіть більші відбитки, якщо вони не призначені для перегляду на близькій відстані, як правило, обрамлені і підвішені для перегляду на відстані декількох футів. Такі великі відбитки можуть бути надруковані при мінімальній роздільній здатності 150-180 ppi, без втрат у деталях, які може побачити око.

Тональний діапазон

Незважаючи на частоту, з якою роздільну здатність рекламується як найважливіший чинник друку, є й інші фактори, які мають значення так само, якщо не більше. На піксель може бути надрукована обмежена кількість крапок, і чим вище роздільна здатність, тим більше точок на піксель. При максимальній роздільній здатності для принтерів Epson або Canon ви отримуєте близько 8 крапок на піксель, що дає вам загалом 65 різних тонів, якщо у нас близько 8 кольорів чорнила. При половині максимальної роздільної здатності ви отримуєте близько 32 крапок на піксель, що дає вам приблизно 257 різних тонів, якщо у нас є близько 8 кольорів чорнила. Використовуючи ще більш низьку роздільну здатність, скажімо, 240-288ppi, ви отримуєте 128 крапок на піксель загалом 1025 тонів.

Чорнильні струменеві принтери в наші дні містять різноманітні функції підвищення тональності. Однією з них є можливість друку з різними розмірами крапель чорнила. Epson та Canon пропонують три різних розміри крапель. Незважаючи на те, що різниця розміру крапель не збільшує конкретно ваш тональний діапазон, вона дозволяє принтеру створювати більш плавні градієнти тональності, що в кінцевому підсумку має такий же ефект: кращі відбитки.

Висновок

Друк якісного друку - це більше, ніж просто друк з найвищою роздільною здатністю. Слід враховувати різноманітні фактори, включаючи відстань перегляду та необхідний діапазон тональності. Нижче представлена ​​діаграма, яка вказує на доступну роздільну здатність друку, відповідний розмір пікселів у крапках, найкращу відстань перегляду та приблизний тональний діапазон:

        |  dpi               |  view             | tones/  
   dpp  | 1200 | 1440 | 2400 |  dist             | pixel  
 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=  
  4x2   |  600 |  720 |  600 |  8" / 20cm        |  @200  
  6x3   |  400 |  480 |  400 |  9" / 23cm        |  @450  
  8x4   |  300 |  360 |  300 | 11" / 28cm        |  @780  
  10x5  |  240 |  288 |  240 | 15" / 39cm        | @1200  
  12x6  |  200 |  240 |  200 | 18"-24" / 46-61cm | @1800  
  16x8  |  150 |  180 |  150 | 2'-5' / 61-152cm  | @3000  

Незважаючи на теоретично більшу кількість тонів на піксель при менших роздільних здатностях, таких як 150-200, більша відстань перегляду ефективно зменшує виграші. Оптимальна роздільна здатність друку, щоб максимально використати ваш принтер, ймовірно, потрапить у діапазон 240-360 пікселів на дюйм.

Емпіричне дослідження: чи справді ІПЦ має значення?

Для всієї вище теорії, це все, що зараз є ... теорія. Це кінцевий результат днів досліджень фізичних характеристик принтерів, теорії друку та чорнила, концепцій DPI та PPI і т. Д. Справжнє питання полягає в тому, як це скласти проти емпіричних доказів? Чи витримує це тест реальності?

У цьому невеликому дослідженні я розглядаю, чи має значення вибір більш високого ІЦН над нижчим. Теорія стверджує, що людське око має високу, але обмежену, вирішальну силу. Що стосується друку 4x6, призначеного для перегляду вручну, чи може друк в 600ppi порівняно з більш поширеними 240ppi пропонувати якусь користь? Сподіваємось, наочна демонстрація допоможе пролити трохи світла на цю проблему та втілити теорію на практиці.

Тема

Для цього конкретного дослідження я зробив знімок маленької домашньої мухи, яка користувалася деякими шкірками Манго. Я думав, що це стане цікавим предметом вивчення, оскільки муха, навіть вистрілена в макромасштабі, пронизана надзвичайно тонкими деталями, які, як правило, виходять за рамки вирішальної сили людського ока. Сцена охоплювала досить високий діапазон контрасту, від відносно яскравої жовто / оранжевої шкірки манго до майже чорної мухи. Сцена була освітлена природним світлом ззаду та вольфрамовим світлом на передньому плані, щоб виявити деталі в очах та грудній клітці.

Знімок створено із Canon EOS 450D (Rebel XSi)обрізаним корпусом датчика та Canon EF 100mm f/2.8 USM Macroоб'єктивом. Знімок зроблений при f / 8, ISO 800, і виставлявся на 1/6 секунди на природному освітленні. Він був імпортований у вигляді файлу RAW .cr2 на диск, весь робочий процес виконувався безпосередньо з RAW. Оригінальне зображення було 4272х2848, проте воно було обрізане на 2295х1530, щоб збільшити тему та заповнити більшу частину кадру. У цій роздільній здатності екрана вона перетворюється на друк розміром 3,83x2x55 "@ 600PPI або друк розміром 9,56x6,38" при 240ppi.

Тест

Тест досить простий. Оригінальну фотографію було обрізано, щоб створити достатньо велику тему, яка займала приблизно 1/6 від загальної площі фотографій спочатку. Це було виправлено кольором з належним балансом білого, експозиція була злегка відрегульована, щоб освітлити негрів, які були надто темними, щоб добре друкувати. Також було застосовано незначне зменшення шуму та різкості.

Два відбитки були створені від Adobe Lightroom 3. Відбитки створені досить дешевим Canon iP45005-чорнильним принтером CMYK з вбудованим 9600x2400 dpi. Перший - друк без полів 600ppi на Canon Photo Paper Plus Glossy IIпапері 4x6 " . Другий - друк без полів 240ppi на тому ж типі паперу 4x6". Обом відбиткам давали висохнути протягом приблизно 12 годин, оскільки повна деталізація зазвичай не з’являється на відбитках, виготовлених чорнилами ChromaLife100 +, поки вони не висохли і не затверділи протягом певного часу.

Обидва відбитки нарешті були відскановані в Adobe Photoshop a Canon CanoScan 8800F. (Тепер, коли я це пишу, я вражений тим, скільки у мене колеса Canon ... це ніколи не було навмисно ... Здогадайтесь, настав час придбати принтер Epson ...) Сканування обох відбитків було зроблено на 600dpi , саме в цьому сканері максимальна роздільна здатність сканування. Обрізки очей і суглоб крила мухи були зроблені зі 100% роздільною здатністю як для порівняння друку 600ppi, так і 240ppi.

Результати

Усі параметри заточення та обробки після сканування були відключені. Після завершення сканування у Photoshop не проводилася додаткова обробка публікацій. Зображення нижче - це немодифіковані, необроблені скани.

Врожай №1: Летяче око

Обрізка очей, що включає частини голови і придатки, є прекрасним прикладом тонких деталей. Порівняння обох резолюцій можна побачити нижче:

Око @ 600 ppi

Око @ 240 ppi

Оцінка зображення

З цих двох культур чітко видно, що принт 600ppi, безумовно, робить набагато кращі деталі. Деталі в оці в основному збереглися. Додаток, який містив дрібні деталі, також чіткіше і чіткіше визначений у друку 600ppi. Однак друк у 600ppi також покращує шум зображення, що погіршує деякі плавніші ділянки зображення.

Діапазон тоналів виглядає дещо кращим у друкуванні 240ppi, однак не суттєво. Це, здається, розвінчало думку про те, що друк із меншими роздільними здатностями теоретично пропонує більший діапазон тоналів на піксель. Це, ймовірно, пов'язано з тим, що принтер не підтримує альтернативні висоти ліній і завжди друкує зі швидкістю 600 пікселів на дюйм (масштабування зображень відповідно до необхідності.) З огляду на те, що друк 600ppi насправді ближче до розміру друку 4x3 ", вручну масштабуйте зображення вгору до належної роздільної здатності для рідного друку 600ppi, можливо, вийде більше деталей, ніж зараз видно.

На основі цих зображень можна було б очікувати, що друк у 600ppi завжди створюватиме кращий, чіткіший і чіткіший друк.

Друкована оцінка

Фактичний фізичний друк - дещо інша історія, ніж скановані культури вище. Деталі очей насправді не такі, які видно неозброєним оком на "зручній" ручній оглядовій відстані. Приблизно в 3-4 дюйма, деталі в очах ледве видно, а приблизно на 2-3 дюйма - це можна побачити, але не дуже чітко. (Це може змінитись, якщо зображення вручну масштабується до точно потрібної роздільної здатності екрана для друку 600 пікселів на дюйм і належним чином заточене. Для перевірки потрібно зробити ще один тест.) З іншого боку, дуже тонкі, але більш контрастні деталі придаток, як і багато інших придатків і волосків на повному фото, чітко виглядають гострішими при 600ppi.

Обрізка №2: Суглоб крила

Обрізання суглоба крила - це нижній контрастний знімок. Метою тут є визначити, чи корисні деталі, що охоплюють більшу зону низької контрастності, від друку на більш високій ІПК.

Крило @ 600 ppi

Крило @ 240 ppi

Оцінка зображення

Цю врожайність трохи важче розрізнити. Є кілька додаткових деталей у 600ppi, однак різниця незначна порівняно з 240ppi. Тут безумовно піднімається шум зображення і, безумовно, погіршує загальний тональний діапазон зображення порівняно з обрізанням нижчої роздільної здатності. Що стосується області низької контрастності, то, здається, відмінності не мають значення для більшої роздільної здатності друку.

Друкована оцінка

Дивно, хоча відмінності при оцінці від сканованих культур здаються незначними, тонкі деталі друку 600ppi впізнаються неозброєним оком на зручній відстані перегляду. Хоча суглоб крила при 240ppi здається досить рівним і безперервним кольором, тонкі тонкі смуги деталей видно при 600ppi. В інших частинах цієї культури, охайні деталі, викладені в 600ppi, легко не помітні в друку 240ppi.

Остаточний висновок

Незважаючи на теорію, яка свідчить про те, що роздільна здатність друку вище приблизно 360ppi не генерує деталі, вирішені неозброєним оком, фактичні тести, схоже, доказують інакше. На відсканованих посівах чітко видно, що більш деталізовані відбитки 600ppi над відбитками 240ppi. Ця деталь включає більший ступінь шуму зображення, проте це рідко видно, коли відбитки переглядаються на належній відстані перегляду. У місцях з низькою контрастністю дрібні деталі важко, якщо не неможливо вирішити на зручній відстані перегляду. Однак ділянки з дрібними деталями з більшим контрастом здаються чіткішими і чіткішими на відстані, що тримається в руці. Це може бути, а може і не бути негайно розпізнане, однак за умови декількох моментів обстеження, і різниця очевидна. Тонкі волоски та придатки, безумовно, більш м'які при 240 пікселів на дюйм, але вони дуже різкі при 600ppi. Деякі дуже тонкі деталі, видимі вздовж ніг мухи, майже повністю зникають при 240 пікселях на дюйм, але видно при 600 пікселях при ретельному огляді. Оскільки Canon iP4500 друкує лише з однією роздільною здатністю ... 600 пілонів на дюйм, у друку з 240 пікселів не видно додаткового діапазону тонів поза тим, що отримується меншим рівнем шуму зображення.

Конкретні результати можуть відрізнятися для різних типів принтерів. Професійні струменеві принтери, як видається, завжди друкують лише з однією роздільною здатністю, мають лише висоту однієї лінії (розмір комірки пікселя). Інші типи принтерів, які пропонують динамічний розмір комірок, можуть давати різні результати, а також можуть пропонувати менше деталей, але покращений діапазон тональності.

Дуже важливо підвищити насиченість фоторедактора перед друком. Друк на папері завжди виглядає менш яскраво, ніж те, що ви бачите на екрані. Якщо ви використовуєте Photoshop, встановіть насиченість дещо неприродно високою, а на папері ви отримаєте природні кольори. Деякі кольори, наприклад, синій, особливо хитрі. Ви можете пограти з хитрою насиченістю кольорів та яскравістю, щоб виправити їх правильно.

Щоб заощадити на витратах на тестовий друк, генеруйте багато невеликих тестових версій однієї фотографії, друкуйте, вибирайте найкращу і лише потім друкуйте її в повному розмірі.