Vissza a főoldalra. © Makláry Zoltán 2019. Telefon: 30-4088109 e-mail: maklaryz11@t-online.hu

10. Fejezet: Pixelszám, képek méretezése, tárhely méret, felbontás.

A hagyományos fekete-fehér kép véletlenszerűen elhelyezkedő kisebb-nagyobb ezüstszemcsékből, a digitális kép pedig egyforma képpontokból, pixelekből áll. A digitális érzékelő fényérzékeny pontjai szabályosan, sorban egymás után helyezkednek el.

10.01. Ábra: Pixelek elhelyezkedése:

A valóságban egy szenzor, természetesen nem 6x4 pixelből áll, hanem sokkal több, mondjuk 6000 x 4000 vagyis 24 millió pixelből.

Képpont, vagy pixel? A gyártó adatlapján képpontok szerepelnek, a fotósok pedig pixelekről beszélnek. Miért van ez? Az érzékelő fényérzékeny elektronikai alapeleme a fotó tranzisztor. A fotó tranzisztor nem képes megkülönböztetni a színeket, az ultraviola fénytől az infravörös tartományig minden színre érzékeny. Ahhoz hogy színes kép készítéséhez alkalmas, a mindhárom alapszínt érzékelő szenzort készítsünk, minden egyes érzékelő képpont elé kék, vörös, vagy zöld színszűrőt kell helyezni.

10.02 ábra: A kék-zöld-vörös képpontok és a színes pixelek:

A szenzor tehát egymás mellett levő, kék-zöld-vörös képpontokat érzékel. Ez az eredeti színes képpontokból álló RAW kép, valójában nézhetetlen.

10.03 ábra: Az illusztráció bal felső része érzékelteti, milyen lenne ha az eredeti RAW kép, ha láthatnánk. Érdemes erősen hunyorogva is megnézni a képet, ez esetben a szemünk összemossa, átlagolja a RAW kép színes pontjait.

Ahhoz hogy hogy egy képpontból valós, három színből álló pixel legyen, szükséges hogy a másik két hiányzó színt a szomszédos képpontok színeiből kiszámolni. Ez a számítási módszer a Bayer interpoláció. A Bayer interpoláció nem csupán a szomszédos képpontok színének egyszerű átvétele, hanem a környező képpontok elemzése alapján végzett bonyolultabb számítás. A Bayer interpoláció után az egyszínű képpont immár a mindhárom színösszetevőt tartalmazó pixellé változik. A pixelekből létrejövő Tiff kép már a valóságnak megfelelő, megnézhető. Például egy 36 megapixeles érzékelőn 9 millió kék, 9 millió vörös, az érzéketlenebb zöld képpontból pedig18 millió darab van. A Bayer interpoláció után ez esetben 36 millió pixel keletkezik.

Mivel az érzékelő képpontok még csak egy színinformációt tartalmaznak, a pixelek pedig már mindhárom színt, azonnal érthető, hogy a Tiff (16 bit) kép miért igényel háromszor nagyobb tárhelyet mint az eredeti RAW (16 bit) felvétel.

A gyakorlatban a fényképezőgéppel, vagy a megfelelő képnézegető programokkal a RAW képeket mégis meg tudjuk nézni, de ilyenkor nem az eredeti RAW képet látjuk, hanem csupán a RAW képbe beágyazott kis méretű tömörített JPG képet. A felvételeink válogatásakor ha úgy érezzük, hogy az élesség kissé gyenge, gondoljunk arra, hogy nem az eredeti RAW kép élességét látjuk. A fényképezőgép által mutatott hisztogram sem a RAW állományból, hanem a tömörített JPG nézegető kép alapján készül, ezért itt is felléphetnek pontatlanságok.

A képek méretezése: A digitális kép kezeléséhez szükség van arra, hogy a különböző feladatokhoz képesek legyünk a képeket átméretezni, átszámolni. Általában csak néhány képméretezési feladat merül fel. Az első a pixelszám megváltoztatása, a második a kép tárhelyen elfoglalt méretének tervezése, harmadik a digitális kép méretezése papírképhez.

A kép élességét, részletgazdagságát lényegében meghatározza a pixelek száma. A pixelek számát vagyis a kép pixelméretét a képszerkesztő programokkal, például a photoshoppal átszámíthatjuk egy tetszőleges másik értékre. A nagyobb pixelszám nagyobb tárhelyet is igényel, de a kép információ tartalmát, minőségét pedig az átszámolással megnövelt pixelszám nem javítja, ezért a képeket felfelé általában nem méretezzük. A lefelé méretezés gyakran indokolt, például ha úgy érezzük, hogy az adott képet felesleges az eredeti nagy méretben megőrizni és inkább takarékoskodunk a tárhellyel. Az óriás méretű képek az interneten lassabban vagy egyáltalán nem továbbíthatóak. A levelező rendszerek is általában korlátozzák a mellékletként küldhető fotók méretét. A fotópályázatokra pedig többnyire előírt pixelméretű képet kell küldeni. Tehát a pixelszám módosítása, átszámolása mindennapos feladat.

10.04 ábra: Pixelszám méretezése Photoshoppal

Ha a kép újraszámítását megengedjük, akkor már csak át kell írnunk az egyik oldal pixelszámát. Ha az oldalarány megtartása is engedélyezve van, akkor a másik oldal is automatikusan átszámolódik. Ha a kép újraszámítását nem engedjük meg, akkor a pixelszám és a digitális méret változatlan marad. Ha ilyenkor átírjuk a felbontás értékét, akkor láthatjuk, hogy milyen felbontással mekkora képet kaphatunk. Ha a karcsúság titkát keressük, legcélravezetőbb, ha az oldalarány megtartását nem engedélyezzük, és a kép magasságát kürülbelül öt százalékkal megnöveljük. :)

A kép digitális tárhely foglalási méretének kiszámítása.

Minden egyes pixel a három színösszetevőből áll. Alapesetben legyen a színmélység színenként 8 bit. Ez azt jelenti, hogy egy-egy színösszetevő erősségét a kettes számrendszerben egy nyolcjegyű számmal írjuk le. A nyolcbites adat segítségével 0-255 közötti tónusérték hozható létre. A számítástechnikában ezt a nyolc bitet egy byte-nak nevezik. Mindhárom színösszetevőhöz egy-egy byte adat tartozik. A nyolc bit segítségével leírt képpont színenként 256 tónusból állhat. A színenkénti nyolcbites színmélységet gyakran 3×8, azaz 24 bitesnek nevezik, de ez a megfogalmazás is ugyanazt a fogalmat takarja. A képfeldolgozás során fellépő tónusveszteségek miatt a képjavításokat a legjobb minőség elérése érdekében a nagyobb információ tartalmú, 12-16 bites színmélységű képen kell elvégezni. A nyolcbites verzióra a képfeldolgozás végén térhetünk át, de csak akkor, ha mindenáron takarékoskodni akarunk a tárhellyel és a képkidolgozást már véglegesnek gondoljuk.

Vizsgáljuk meg, hogy egy 24 millió pixeles kép tömörítetlen nyolcbites Tiff formátumban mekkora memória helyet foglal el.

24.000.000 × 3 szín × 8 bit = 24mega × 3 × 1 byte = 3 x 24 vagyis 72Mb

A számítástechnikában a memóriafiókok 8 bites = byte csoportokban érhetők el, ezért a kilencedik bit már a következő memóriafiókba kerül, így a 12-16 bit már színenként két byte helyet foglal el.

10.05 ábra:

Tehát a 24 megapixeles 16 bites színmélységű Tiff kép tárolásához 6×24 = 144 Mb tárhely szükséges.

A fényképezőgéppel rögzített Raw fájlok, mivel pixelenként csak egy-egy színt tartalmaznak, ezért harmad akkora helyen is elférnek. A valóságban még ennél is kisebbek lehetnek, ha fotózáskor a fényképezőgépen a tömörítés opciót választjuk. A tömörített fájlokat arról is felismerhetjük, hogy méretük a felvétel témája szerint változik. A saját fotózásaimnál én a veszteségmentes tömörítést és a fényképezőgép által maximálisan kínált 14 bites színmélység megtartását szoktam választani. A Raw fájlokat, bár sokkal kevesebb memóriahelyet igényelnek mégis mielőbb konvertáljuk át az általánosan használt Tiff formátumra, mert a RAW file minden egyes fényképezőgépnél más és más, nem látok semmi garanciát arra, hogy sok-sok év múlva egy majdani operációs rendszer a mai RAW fájlokat meg tudja majd nyitni. Persze ez sokak szemében indokolatlan bizalmatlanság, de korántsem alaptalan. A ,,remekműveim” kategóriájú képek megőrzésére én mindenképpen a háromszor nagyobb méretű, 16 bites Tiff formátumot javaslom. Mivel a képfeldolgozó programok a jövőben javulhatnak és a saját tudásunk is fejlődhet, a legjobb képeinknél tartsuk meg az eredeti RAW formátumú képeket is. A RAW + Tiff kép tárolása már négyszer annyi helyet igényel, de aki a legmagasabb minőséget kívánja hosszú távra is megőrizni, annak számára ez a korrekt megoldás. Inkább válogassuk, töröljük, szelektáljuk a képeinket, mintsem hogy tárhelyhiány miatt a legjobb képeinket a lebutítással tegyük tönkre.

Példaképpen a Nikon D800-as 36Mpixeles fényképezőgép Raw fájljainak mérete 72 Mbyte, a veszteségmentesen tömörített RAW 46 Mb, a 16 bites Tiff 216 Mbyte, a tömörített JPG képek mérete pedig a tömörítés mértékétől függően 12Mbyte körüli érték.

JPG képformátum.

A tömörített JPG formátum úgy jön létre, hogy a minden egyes pixelt egyenként leíró Tiff formátumú kép hasonló szomszédos pixeleit összevonjuk, és a több hasonló pixelt egy közös adattal jellemezzük. Az átalakítás során 1-12 fokozatban lehet beállítani, hogy milyen minőségű tömörítést szeretnénk. Minél jobban tömörítünk, annál inkább romlik a minőség. Általában a 9-12 tömörítés minősége nagyon jó, vállalható. A gyenge, 2-3 szintű tömörítésre is szükségünk lehet, ha például képválogatáshoz több száz képet levélmellékletként szeretnénk elküldeni. Ilyenkor célszerű a már a tömörítés előtt a pixelszámot is lecsökkenteni. A tömörített képek mérete előre nem számolható ki, mert a tömörítéskor kialakuló méret a kép részletgazdagságától is függ. A JPG képek méretét csak úgy tudjuk kívánt méretre alakítani, hogy rendre különböző tömörítési fokozatokkal próbálkozunk.

A képkidolgozás a következő fejezet témája, de már itt megemlítem, hogy a képet még a minél több információt tartalmazó nyers RAW és a tömörítetlen Tiff formátumban kell korrigálni, és csak a véglegesen rendbe tett képet tanácsos JPG formátumra átalakítani, már csak azért is, mert a JPG formátum minden egyes további változtatás utáni mentéskor ismételten tömörítésre kerül.

Mekkora pixelszám és milyen felbontás kell a papírképekhez?

Amikor papírképet készítünk, először el kell döntenünk, milyen méretű képet szeretnénk. A kép előkészítés első lépése, hogy a digitális kép, és a kívánt papírkép oldalaránya azonos legyen. Leggyakoribb a 2:3, 4:3, és a négyzetes 1:1 oldalarány. Nagyon javaslom ezen szokásos oldalarányok kizárólagos használatát. Ha ezt a tanácsot nem fogadjuk meg, akkor később majd számos kellemetlenségünk adódik a képek bemutatásakor, keretezésénél, kiállításra előkészítésnél.

A felbontás fogalma akkor kerül elő, ha egy digitális képet papírra nagyítunk, vagy nyomtatunk. A felbontás azt mutatja meg, valamely képvisszaadó eszközön, leggyakrabban a fotópapíron milyen sűrűn helyezzük el a pixeleket. A felbontás mértékegysége a pixel/inch (PPI pixel per inch), átszámolhatjuk pixel/cm értékre is, de inkább az angolszász mértékegység használata terjedt el. Általánosan elfogadott, hogy egy jó minőségű képhez 300 pixel/inch felbontás szükséges.

Pixelszám = méret x felbontás

Nézzünk egy példát, legyen a felbontás 300PPI, a képméret 30 x 45 cm, mivel egy inch 2.54 cm, ez kereken 12 x 18 inch.

A rövidebb oldal 12 inch x 300 PPI = 3600 pixel, a hosszabbik oldal pedig 18 inch x 300 PPI = 5400 pixel. Vagyis egy 30 x 45 cm méretű képhez 3600 x 5400 pixel (19.4 Mp) szükséges.

Erre a számolgatásra a gyakorlatban általában nincs szükség, mert ahogy azt a 10.04 ábránál láttuk, a képfeldolgozó program számol helyettünk.

Egy digitális képből szinte tetszőleges méretű nagyítást készíthetünk, de igazán jó minőséget akkor kaphatunk, ha az eredeti, a fényképezőgép által készített pixelszámmal számolva a felbontás eléri a 300 PPI értéket. Ez a feltétel egy 24 Mpixeles felvétel esetén mintegy 50 centiméteres, vagy kisebb kép esetén teljesül. Azért a kép ennél akár 2-3-szoros mértékben is tovább nagyítható, lényegében jónak is fog tűnni, már csak azért is, mert egy nagyobb képet általában messzebbről is nézünk. A méteres, vagy a még ennél is nagyobb képekhez a fotósnak nagyon össze kell szednie tudását, vagy kinyitnia a pénztárcáját. Ilyenkor már indokolt a nagyobb formátumú felszerelés, vagy a kép több darabból történő összerakása.

Ha nagyobb képet szeretnénk, mint amelyre a számítás szerint elegendő a pixelszámunk, a kép pixelméretét ne méretezzük fel, mert a fotólabor drága programja erre valószínűleg alkalmasabb.

A papírképek felbontása a fotólabor által alkalmazott technológia szerint változik. A fényérzékeny fotópapírra levilágított, hagyományos kémiai előhívással készült képek felbontása lényegesen nagyobb, mint a nyomtatással készült képek felbontása. Ennek oka, hogy a fényérzékeny fotópapír a színes filmhez hasonlóan három rétegű anyag, egymás alatt tartalmazza a három alapszínt. Ez esetben tehát minden képpont a három alapszínnel jellemezhető valódi pixel. Az emberi szem a szokásos olvasási távolságból legalább 500 PPI felbontóképességgel rendelkezik. Ha a kép kisebb méretű, és ezért közelebbről nézzük, vagy egy nagyobb képnél is remek élességet, részletgazdagságot szeretnénk, akkor az www.dfl.hu fotólabor által használt 508 PPI egy kiváló, kimagasló felbontás.

A nyomtatott kép egyrétegű anyag, ahol egy-egy pixel tucatnyi különböző színű festékpontból jön létre, és ezen festékpontok egymás mellé kerülnek. A különböző színű festékpontok halmazát csupán a látásunk alakítja egy eredő színné. A nyomtatott képek felbontása lényegesen kisebb. A nyomtatók felbontását DPI dot/inch, pont/inch, értsd festékpont/inch adattal jellemzik. Ezért ha a nyomtatók felbontását a levilágított képek felbontásához akarjuk hasonlítani, akkor a nyomtató felbontását el kell osztani a felhasznált színek számával. A nyomtatásnak is van előnye, a nyomtatott kép színtere nagyobb lehet mint a fotópírral elérhető színtér. Ez főként a zöld színek jobb visszaadásában mutatkozhat meg. A nyomtatott kép hosszabb élettartamát szokták még mint kívánatos tulajdonságot említeni, de ez csak akkor garantált, ha a legdrágább anyagokat vásároljuk meg. A színes fotópapír is biztosan eltart pár évtizedig, de fontos, hogy a fotólabor pontosan, megbízhatóan tartsa be az előírt előhívási technológiát. A képeket pedig nem szabad olyan helyre tenni, ahol a tűző nap közvetlenül elérheti. A harmincéves képeimen még nem látok semmi fakulást, vagy egyéb hibát.