圖像處理中分辨率的選取

圖像處理中分辨率的選取

摘要：分辨率的合理選取是影響圖像處理效果的一個(gè)重要因素。本文在明晰分辨率概念的基礎(chǔ)上，就掃描──處理──輸出這樣一種日常的圖像處理過程中分辨率的選取方法作了探討，提出了分辨率選取的一般規(guī)律。

關(guān)鍵詞：圖像處理；分辨率

日常的圖像處理過程包括了圖像的創(chuàng)建、圖像處理與圖像輸出。圖像的輸出品質(zhì)并不僅僅取決于圖像輸出這一道最后的圖像處理環(huán)節(jié)。圖像處理各環(huán)節(jié)中的分辨率的選取對(duì)于圖像的輸出效果是至關(guān)重要的。分辨率是圖像文件包含細(xì)節(jié)和信息的數(shù)量，也指輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和顯示設(shè)備能夠產(chǎn)生的細(xì)節(jié)水平。因?yàn)榉直媛蔬@一指標(biāo)既可適用于圖像文件，也可適用于各種輸入輸出設(shè)備，因此不少圖像處理人員對(duì)分辨率這個(gè)概念存在著一些模糊的認(rèn)識(shí)。分辨率究竟是怎樣的度量單位？在各環(huán)節(jié)中如何選取合適的分辨率以得到較滿意的圖像輸出效果？本文就此作一探討。

一、 理解分辨率

1． 圖像分辨率

圖像的分辨率以每英寸的像素?cái)?shù)目度量，以ppi為單位（pixels per inch）。像素是可在屏幕顯示的最小元素，像素與屏幕無關(guān)。

在同樣的顯示尺寸的前提下，高分辨率的圖像包含的像素比低分辨率的圖像要多，因此其中的像素相對(duì)來說較小。例如：1英寸見方的圖像，在72ppi的分辨率下包含了5184個(gè)像素（72×72），而同樣的1英寸見方的圖像，在300ppi的分辨率下包含了90，000個(gè)像素（300×300）。高分辨率的圖像通常比低分辨率圖像包含更多的細(xì)節(jié)和敏感的顏色轉(zhuǎn)變。其位圖文件的大小與圖像的總像素尺寸是成比例的。高分辨率的圖像要開銷更多的磁盤空間，圖像處理與輸出也需化費(fèi)更多的時(shí)間。

2．打印機(jī)分辨率

打印機(jī)分辨率是打印機(jī)可表示色調(diào)和顏色的能力。與圖像分辨率不同，打印機(jī)分辨率以每英寸墨點(diǎn)的數(shù)目來度量，以dpi為單位（dots per inch）。高分辨率照排機(jī)等輸出設(shè)備的分辨率也常以每英寸線數(shù)來度量，以lpi為單位（lines per inch），簡稱為線頻率（Screen frequency）。

大多數(shù)激光打印機(jī)有300-600dpi的輸出分辨率，高檔次一些的能以1200dpi打印。有一些噴墨打印機(jī)的分辨率也可達(dá)1440dpi，而照排機(jī)的打印分辨率通常有 1270 dpi 或 2540 dpi。具有較高 dpi 的打印機(jī)能產(chǎn)生較平滑和較清晰的輸出。300dpi激光打印機(jī)的線頻率缺省設(shè)置通常是45~60lpi，對(duì)于600dpi的打印機(jī)，線頻率大約為85lpi。具體一臺(tái)打印機(jī)實(shí)際每英寸線數(shù)的打印能力由其廠商決定。打印機(jī)分辨率越高，圖像輸出越平滑、清晰。

3．顯示器分辨率

顯示器分辨率通常由每英寸像素或點(diǎn)陣數(shù)目來度量，以dpi為單位（dots per inch）。顯示器分辨率依賴于顯示器的尺寸以及顯示器的像素設(shè)置。顯示器的典型分辨率約為72 dpi。

在Photoshop等圖像處理軟件中，圖像的像素被直接轉(zhuǎn)化成顯示器的像素（或點(diǎn)陣）。因此當(dāng)圖像分辨率高于顯示器分辨率時(shí)，屏顯圖像大于它指定的輸出尺寸。例如：在一個(gè)72dpi的顯示器上顯示一個(gè)1英寸見方144 ppi的圖像，它看起來會(huì)有2英寸見方大小。因?yàn)轱@示器僅能以72 dpi的分辨率顯示，它需要2英寸來顯示一個(gè)1英寸見方144 ppi的圖像。

4．掃描儀分辨率

掃描分辨率通常以每英寸點(diǎn)陣的數(shù)目（dpi）來度量。掃描儀分辨率的高低決定了掃描儀所能記錄的圖像的細(xì)致程度。

通過掃描軟件，掃描的點(diǎn)陣直接轉(zhuǎn)化成圖像的像素。因此掃描分辨率越大，獲得的圖像文件尺寸也越大，需要更長的時(shí)間、更多的內(nèi)存。掃描儀的分辨率指標(biāo)通常有二個(gè)：光學(xué)分辨率與插值分辨率。光學(xué)分辨率是掃描儀的實(shí)際分辨率，它是決定圖像清晰和銳利度的關(guān)鍵因素；而插值分辨率則是通過軟件運(yùn)算的方式來提高分辨率的數(shù)值，對(duì)掃描黑白圖像或放大較小的原稿等工作具有一定應(yīng)用價(jià)值。

二、 為圖像選取合適的分辨率

1．掃描分辨率的選定

對(duì)于用低分辨率掃描或建立的圖像，僅通過大量擴(kuò)展圖像中的像素是難以提高圖像質(zhì)量的。因此在由掃描導(dǎo)入圖像時(shí)，選用一個(gè)合適的掃描分辨率是至關(guān)重要的。較高的分辨率可以提高掃描圖像的品質(zhì)，但這是有限度的。一個(gè)方面，掃描分辨率受限于掃描儀的分辨率指標(biāo)；另一方面，還要從具體的圖像處理目的來分析圖像是否需要一個(gè)高的分辨率。

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