Разрешение изображения

редактировать
Мера качества изображения

Разрешение изображения - это детализация изображение держится. Этот термин применяется к растровым цифровым изображениям, изображениям на пленке и другим типам изображений. Более высокое разрешение означает больше деталей изображения.

Разрешение изображения можно измерить различными способами. Разрешение определяет, насколько близко могут быть линии друг к другу и при этом явно разрешенными. Единицы разрешения могут быть привязаны к физическим размерам (например, строк на мм, строк на дюйм), к общему размеру изображения (строки на высоту изображения, также известные как строки, ТВ-строк или TVL), или до угловатой подтяжки. Вместо линий часто используются пары линий; пара линий состоит из темной линии и смежной светлой линии. Линия - это либо темная, либо светлая линия. Разрешение 10 линий на миллиметр означает 5 темных линий, чередующихся с 5 светлыми линиями, или 5 пар линий на миллиметр (5 LP / мм). Фотографический объектив и разрешение пленки чаще всего указываются в парах линий на миллиметр.

Содержание

  • 1 Разрешение цифровых изображений
    • 1.1 Разрешение пикселей
    • 1.2 Пространственное разрешение
    • 1.3 Спектральное разрешение
    • 1.4 Временное разрешение
    • 1.5 Радиометрическое разрешение
  • 2 Разрешение на различных носителях
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки

Разрешение цифровых изображений

Разрешение цифровых камер можно описать по-разному.

Разрешение пикселей

Термин разрешение часто считается эквивалентом количества пикселей в цифровых изображениях, хотя в международных стандартах в поле цифровая камера указывается вместо этого следует называть «Общее количество пикселей» по отношению к датчикам изображения и как «Количество записанных пикселей» для того, что полностью захвачено. Следовательно, CIPA DCG-001 требует обозначения, такого как «Количество записанных пикселей 1000 × 1500». Согласно тем же стандартам, «Количество эффективных пикселей», которое имеет датчик изображения или цифровая камера, представляет собой количество датчиков пикселей, которые влияют на окончательный изображения (включая пиксели, которых нет в указанном изображении, но которые, тем не менее, поддерживают процесс фильтрации изображения), в отличие от общего количества пикселей, которое включает неиспользуемые или экранированные пиксели по краям.

Изображение высотой N пикселей и шириной M пикселей может иметь любое разрешение, меньшее, чем N строк на высоту изображения или N строк ТВ. Но когда количество пикселей упоминается как «разрешение», соглашение заключается в описании разрешения пикселей с помощью набора двух положительных чисел целых, где первое число - это количество столбцов пикселей (ширина), а второй - количество строк пикселей (высота), например 7680 × 6876. Еще одно популярное соглашение состоит в том, чтобы указывать разрешение как общее количество пикселей в изображении, обычно выражаемое как число мегапикселей, что можно рассчитать, умножив столбцы пикселей на строки пикселей и разделив на миллион. Другие соглашения включают в себя описание пикселей на единицу длины или пикселей на единицу площади, например пикселей на дюйм или на квадратный дюйм. Ни одно из этих разрешений пикселей не является истинным разрешением, но они широко известны как таковые; они служат верхними границами разрешения изображения.

Ниже приведена иллюстрация того, как одно и то же изображение могло бы отображаться при разных разрешениях пикселей, если пиксели были плохо отрисованы как четкие квадраты (обычно предпочтительнее плавное восстановление изображения из пикселей, но для иллюстрации пикселей, острые квадраты делают точку лучше).

Разрешение illustration.png

Изображение размером 2048 пикселей в ширину и 1536 пикселей в высоту имеет в общей сложности 2048 × 1536 = 3145728 пикселей или 3,1 мегапикселя. Его можно было назвать 2048 на 1536 или 3,1-мегапиксельным изображением. Изображение будет иметь очень низкое качество (72 пикселей на дюйм) при печати шириной около 28,5 дюймов, но изображение очень хорошего качества (300 пикселей на дюйм) при печати шириной около 7 дюймов.

Количество фотодиодов в датчике изображения цветной цифровой камеры часто кратно количеству пикселей в создаваемом им изображении, поскольку информация из массива цветных датчиков изображения используется для восстановления цвета отдельного пикселя. Изображение должно быть интерполировано или демозаизировано для получения всех трех цветов для каждого выходного пикселя.

Пространственное разрешение

Термины размытость и резкость используются для цифровых изображений, но другие дескрипторы используются для обозначения аппаратного обеспечения захвата и отображения изображений.

Пространственное разрешение в радиологии относится к способности метода визуализации различать два объекта. Методы низкого пространственного разрешения не позволят различить два относительно близко расположенных объекта.

Изображение слева имеет большее количество пикселей, чем изображение справа, но все же имеет худшее пространственное разрешение.

Мера того, насколько близко могут быть разрешены линии на изображении, называется пространственным разрешением и зависит от свойства системы, создающей изображение, а не только разрешение пикселей в пикселей на дюйм (ppi). Для практических целей четкость изображения определяется его пространственным разрешением, а не количеством пикселей в изображении. Фактически, пространственное разрешение относится к количеству независимых значений пикселей на единицу длины.

Пространственное разрешение потребительских дисплеев колеблется от 50 до 800 пикселей на дюйм. В сканерах иногда используется оптическое разрешение , чтобы отличить пространственное разрешение от количества пикселей на дюйм.

В дистанционном зондировании пространственное разрешение обычно ограничивается дифракцией, а также аберрациями, несовершенным фокусом и атмосферными искажениями. Расстояние наземной выборки (GSD) изображения, расстояние между пикселями на поверхности Земли, обычно значительно меньше разрешаемого размера пятна.

В астрономии пространственное разрешение часто измеряется в точках данных за угловую секунду в точке наблюдения, поскольку физическое расстояние между объектами на изображении зависит от их удаленности, а это значение широко варьируется. с интересующим объектом. С другой стороны, в электронной микроскопии линейное или граничное разрешение относится к минимальному обнаруживаемому разделению между соседними параллельными линиями (например, между плоскостями атомов), тогда как точечное разрешение вместо этого относится к минимальному расстоянию между соседними точками, которые могут быть обнаружены и интерпретированы, например например, как соседние столбцы атомов. Первое часто помогает обнаружить периодичность в образцах, тогда как второе (хотя и труднее) является ключом к визуализации взаимодействия отдельных атомов.

В стереоскопических трехмерных изображениях пространственное разрешение может быть определено как пространственная информация, записанная или захваченная двумя точками обзора стереокамеры (левая и правая камера).

Спектральное разрешение

Кодирование пикселей ограничивает информацию, хранящуюся в цифровом изображении, и термин «цветовой профиль» используется для цифровых изображений, но другие дескрипторы используются для обозначения аппаратного обеспечения захвата и отображения изображений.

Спектральное разрешение - это способность разделять спектральные особенности и полосы на их отдельные компоненты. Цветные изображения различают свет разных спектров. Мультиспектральные изображения могут разрешать даже более мелкие различия в спектре или длине волны путем измерения и сохранения большего количества традиционных трех обычных цветных изображений RGB.

Временное разрешение

Временное разрешение (TR) означает точность измерения по времени.

Видеокамеры и высокоскоростные камеры могут разрешать события в разные моменты времени. Временное разрешение, используемое для фильмов, обычно составляет от 24 до 48 кадров в секунду (кадров / с), тогда как высокоскоростные камеры могут разрешать от 50 до 300 кадров / с или даже больше.

Принцип неопределенности Гейзенберга описывает фундаментальный предел максимального пространственного разрешения информации о координатах частицы, налагаемый измерением или существованием информации относительно ее импульса с любой степенью точности.

Это фундаментальное ограничение может, в свою очередь, быть фактором максимального разрешения изображения в субатомном масштабе, с чем можно столкнуться при использовании растровых электронных микроскопов.

Радиометрическое разрешение

Радиометрическое разрешение определяет, насколько точно система может представлять или различать различия интенсивности, и обычно выражается как количество уровней или количество битов, например 8 бит или 256 уровней, что является типичным файлов компьютерных изображений. Чем выше радиометрическое разрешение, тем лучше могут быть представлены тонкие различия в интенсивности или отражательной способности, по крайней мере, теоретически. На практике эффективное радиометрическое разрешение обычно ограничивается уровнем шума, а не количеством битов представления.

Разрешение на различных носителях

Это список традиционных аналоговых горизонтальных разрешений для различных носителей. В список включены только популярные форматы, а не редкие форматы, и все значения являются приблизительными, поскольку фактическое качество может варьироваться от машины к машине или от ленты к ленте. Для простоты сравнения все значения приведены для системы NTSC. (Для систем PAL замените 480 на 576.) Аналоговые форматы обычно имеют меньшее разрешение цветности.

  • Аналоговые и ранние цифровые

Многие камеры и дисплеи смещают компоненты цвета относительно друг друга или смешивают временное и пространственное разрешение:

.

  • Цифровой
    • 500 × 480: Digital8
    • 720 × 480: D-VHS, DVD, miniDV, Digital Betacam (NTSC)
    • 720 × 480: широкоэкранный DVD (анаморфотный) (NTSC)
    • 854 × 480: EDTV (телевизор с улучшенным разрешением)
    • 720 × 576: D-VHS, DVD, miniDV, Digital8, Digital Betacam (PAL / SECAM)
    • 720 × 576: широкоэкранный DVD (анаморфотный) (PAL / SECAM)
    • 1280 × 720: D-VHS, HD DVD, Blu-ray, HDV (miniDV)
    • 1440 × 1080: HDV (miniDV)
    • 1920 × 1080: HDV (miniDV), AVCHD, HD DVD, Blu-ray, HDCAM SR
    • 1998 × 1080: 2K Flat (1.85: 1)
    • 2048 × 1080: 2K Digital Cinema
    • 3840 × 2160: 4K UHDTV, Ultra HD Blu-ray
    • 4096 × 2160: 4K Digital Cinema
    • 7680 × 4320: 8K UHDTV
    • 15360 × 8640: 16K Digital Cinema
    • 61440 × 34560: 64K Digital Cinema
    • Последовательности из новых фильмов сканируются с разрешением 2000, 4000, или даже 8000 столбцов, называемых 2K, 4K и 8K, для качественного редактирования визуальных эффектов на компьютере.
    • IMAX, включая IMAX HD и OMNIMAX: примерно 10 000 × 7 000 (7 000 строк) разрешающая способность. Это около 70 МП, что в настоящее время является цифровой кинокамерой с одним датчиком и самым высоким разрешением (по состоянию на январь 2012 г.).
  • Пленка
    • Пленка 35 мм сканируется для выпуска на DVD с разрешением 1080 или 2000 строк. 2005 г.
    • Фактическое разрешение 35 мм исходных негативов камеры является предметом многочисленных споров. Измеренные разрешения негативной пленки находились в диапазоне от 25–200 LP / мм, что соответствует диапазону 325 строк для 2-перф., до (теоретически) более 2300 строк для 4-перф. снято на T-Max 100. Kodak заявляет, что 35-миллиметровая пленка имеет разрешение 6K по горизонтали, согласно старшему вице-президенту IMAX.
  • Печать
PPIПикселимм
800100031,8
300100084,7
2001000127
721000352,8
PPIпикселеймм
8003150100
3001181100
200787100
72283100
PPIпикселейmmРазмер бумаги
3009921 × 14008840 × 1186A0
3007016 ×9921594 ×840A1
3004961 ×7016420 × 594A2
3003508 × 4961297 ×420A3
3002480 × 3508210 × 297A4
3001748 × 2480148 × 210A5
3001240 × 1748105 ×148A6
300874 × 124074 × 105A7
300614 × 87452 ×74A8
  • Разрешение современных цифровых фотоаппаратов
    • Цифровая среднеформатная камера - одиночная, не совмещенная с одним большим цифровым сенсором - 80 МП (с 2011 г., по состоянию на 2013 г.) - 10320 × 7752 или 10380 × 7816 (81,1 МП).
    • Мобильный телефон - Nokia 808 PureView - 41 МП (7728 × 5368), Nokia Lumia 1020 - также 41 МП (7712 × 5360)
    • Цифровая фотокамера - Canon EOS 5DS - 51 МП (8688 × 5792)

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-23 11:56:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте