Размер в пикселях что это
Связь между пикселями, сантиметрами и DPI
Артем Кашканов, 2021
Для измерения размера изображений применяются по меньшей мере три параметра:
Пользователю, который впервые столкнулся с задачей масштабирования изображения «из пикселей в сантиметры» иногда бывает непросто разобраться с этими настройками, приходится действовать наобум и тратить при этом уйму времени и бумаги. Эта статья поможет вам разобраться, как «пиксели переводятся в сантиметры» при печати.
Для начала, определимся, что такое пиксель и какое отношение он имеет к сантиметрам.
Что такое «пиксель»
Фотография, которую вы скачали с фотоаппарата имеет разрешение несколько десятков мегапикселей. Например, если картинка имеет 6000 пикселей в ширину и 4000 пикселей в высоту, у нее разрешение 6.000 * 4.000 = 24.000.000 пикселей или 24 мегапикселя.
Сантиметры
Что такое «сантиметр», я думаю, объяснять не нужно. В нашем случае в сантиметрах измеряется размер отпечатков фотографии.
Если же попробовать распечатать форматом поменьше, например, 10*15 сантиметров, даже невооруженным глазом будет заметно, что качество печати получилось лучше. А если напечатать картинку размером на 4*6 см, то получим настоящее «фотокачество». Сгодится на магнитик или карманный клендарик 🙂
Таким образом можно сделать вывод – чем больше по размеру планируемый отпечаток, тем больше (мега)пикселей разрешения должно иметь изображение. И вот мы практически подошли к решению главного вопроса.
Что такое «DPI»
150, 200, 300, 600 DPI – сколько это в пикселях, сантиметрах?
Формула пересчета DPI в пиксели очень проста:
DPI = Пиксели : Дюймы
Если нужно пересчитать в сантиметры, делим это еще на 2.54 (именно столько сантиметров в дюйме).
Вот таблица, которая показывает, какой должен быть размер картинки в пикселях, чтобы напечатать его нужным форматом в указанном разрешении.
Таблица перевода DPI, сантиметров и пикселей
Еще проще живется тем, у кого есть Adobe Photoshop, либо другой более-менее приличный фоторедактор. При изменении размеров изображения (Alt + Ctrl + I) он автоматически пересчитывает сантиметры в пиксели и DPI:
Стоит ввести ширину в сантиметрах и указать требуемое разрешение, он автоматически пересчитает размер картинки в пикселях.
Если на компьютере нет ни одной программы, которая умеет пересчитывать DPI в пиксели и сантиметры, вы можете воспользоваться Онлайн калькулятором DPI моего собственного производства 🙂
Поддержать проект
Вероятно, вы обратили внимание, что на сайте почти нет рекламных баннеров. Согласитесь, без них читать статьи гораздо приятнее. Но сайту надо на что-то существовать.
Размер в пикселях что это
Размер, разрешение и форматы … При чем тут пиксели?
При покупке фотокамеры, вы смотрите на количество мегапикселей? У вас проблемы с обменом фотографиями в Интернете? Ваше фото выглядит некачественно, даже если на экране он выглядит великолепно? Кажется, существует большая путаница между пикселями и байтами (размер изображения и размер файла), качеством и количеством, размером и разрешением.
Итак, давайте рассмотрим некоторые основы, чтобы сделать вашу жизнь проще, а ваш рабочий процесс более эффективным.
Разрешение – это тоже самое что и размер?
Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, вы не одиноки.
Так что же такое разрешение? – разрешение, это количество пикселей в изображении. Разрешение иногда определяется шириной и высотой изображения, а также общим количеством пикселей в изображении. Например, изображение шириной 2048 пикселей и высотой 1536 пикселей (2048 x 1536) содержит 3145728 пикселей (или 3,1 мегапикселя).
Окей, но что же тогда пиксель?
Цифровое фото — это не одна цельная вещь. Если вы увеличите масштаб достаточно сильно, вы увидите, что ваше изображение похоже на мозаику, образованную маленькими плитками, которые в фотографии называются пикселями. Если взять расшифровку этого слова, то пиксель на английском – pixels (picture elements), то есть, элемент картинки.
Количество этих пикселей и способ их распределения являются двумя факторами, которые необходимо учитывать, чтобы понять разрешение.
Количество пикселей
Первый фактор, влияющие на качество фотографии, это количество пикселей, из которых состоит ваше изображение. Чтобы рассчитать это значение, вы просто используете ту же формулу, что и для площади любого прямоугольника, то есть нужно умножить ширину на высоту.
Например, если у вас есть фотография, которая имеет 4500 пикселей по горизонтали и 3000 по вертикали, это дает в общей сложности 13 500 000. Поскольку использовать это число очень непрактично, вы можете просто разделить его на миллион, чтобы преобразовать в мегапиксели. Таким образом, 13 500 000/1 000000 = 13,5 мегапикселей.
Плотность пикселей
Другой фактор, который влияет на качество фотографии (в контексте разрешения), является плотностью пикселей.
Теперь разрешение измеряется в dpi (или ppi), что является аббревиатурой dots (или pixels) per inch, то есть количество точек (или пикселей) на дюйм. Итак, если вы видите 72 dpi, это означает, что изображение будет иметь 72 пикселя на дюйм; если вы видите 300 точек на дюйм, значит 300 пикселей на дюйм, и так далее.
Окончательный размер вашего изображения зависит от выбранного вами разрешения. Если изображение имеет разрешение 4500 x 3000 пикселей, то при печати размером 15 x 10 дюймов (38х25 сантиметров), оно будет иметь плотность пикселей (ppi) 300 точек на дюйм. А если вы будете печатать на бумаге размером 62,5 x 41,6 (158х106 сантиметров), то плотность будет 72 dpi. Хотя размер вашего отпечатка меняется, вы не изменяете размер фотографии (файл изображения), вы просто реорганизуете существующие пиксели.
Представьте себе резинку, вы можете растянуть или сжать ее, но вы не меняете ее состав, не добавляете и не режете резину.
Итак, количество равно качеству?
Поскольку разрешение в пикселях и плотность пикселях имеют определенную взаимосвязь, то многие люди считают, что чем больше мегапикселей, тем больше качество изображения. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы напечатаете на бумаге, тем выше будет плотность пикселей, а значит, и качество отпечатка.
Тем не менее, в дополнение к количеству вы также должны учитывать глубину пикселей. Это то, что определяет количество тональных значений, которые будет иметь ваше изображение. Другими словами, это количество цветов в пикселе. Например, 2-битная глубина может хранить только черный, белый и два оттенка серого.
Но более распространенное значение глубины цвета – 8 бит. Значения растут в геометрической прогрессии, поэтому, например, с 8-битной фотографией (2 в степени 8 = 256) вы получите 256 тонов зеленого, 256 тонов синего и 256 тонов красного, что означает около 16 миллионов цветов.
Такая глубина, уже больше того, что глаз может различить. А это, в свою очередь означает, что 16-битные или 32-битные будут выглядеть относительно схоже. Конечно, это означает, что ваше фото будет иметь больший размер файла, поскольку в каждом пикселе содержится больше информации. Это одна из причин, почему почему качество и количество не обязательно одинаковы.
Количество пикселей помогает улучшить качество фотографии. Но также важны еще и размер конечного снимка, и глубина цветности. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее датчика, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер изображения, которое вы можете распечатать или просмотреть, более того, оно приведет только к увеличению размера файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (в мегапикселях) или на качество.
Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?
Прежде всего, вам нужно определится, что вы собираетесь делать со своими фото. Если вы собираетесь разместить свое изображение в Интернете, вы можете сделать это с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь распечатать его, вам нужно от 300 до 350 точек на дюйм.
Конечно, мы говорим об обобщениях, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного разные разрешения. Например, если вы хотите напечатать фотографию с разрешением 8 × 10 дюймов, то необходимо, чтобы изображение имело разрешение 300 точек на дюйм, что получится 8х300 = 2400 пикселей и 10х300 = 3000 пикселей (то есть 2400 × 3000 для печати 8 × 10 с разрешением 300 точек на дюйм). Все, что больше, будет занимать только место на вашем жестком диске.
Плотность пикселей PPI — что это такое и как влияет на изображение
Содержание
Содержание
Четкость изображения — первое, что требуется от экрана любого электронного устройства. Плотность пикселей или PPI как раз характеризует этот показатель. Что такое PPI, как этим параметром пользоваться и каким он должен быть для различных устройств — расскажем в этой статье.
Что такое PPI
Большинство владельцев электронных устройств знает, что экран состоит из множества квадратиков, способных менять цвет — пикселей. Пока мы не пытаемся изобразить на экране ничего сложнее «черного квадрата», проблем нет. Но как только появляются диагональные линии, на экране становятся заметны зубцы.
Очевидно, что чем меньше размер пикселей, тем менее они заметны. Однако с уменьшением размера пикселя неизбежно вырастет их количество (мы же не хотим, чтобы экран тоже уменьшался). О количестве пикселей говорит такой параметр, как разрешение экрана. Например, разрешение 2400х1080 означает, что на экране умещается 2400 пикселей по горизонтали и 1080 по вертикали. Много это или мало?
Чтобы ответить на этот вопрос, одного разрешения недостаточно, ведь неизвестна величина экрана. А вот если поделить количество пикселей по горизонтали на ширину экрана (или по вертикали – на высоту), то получится PPI — количество пикселей на дюйм длины (по-английски PPI так и расшифровывается — «Pixel Per Inch», в переводе на русский — «Пикселей На Дюйм»). Так, 200 PPI означает, что на дюйм экрана приходится 200 пикселей.
PPI, разрешение и размер экрана
Легко понять, что эти три параметра связаны между собой. Но связь не настолько однозначна, насколько может показаться с первого взгляда. Дело в том, что разрешение говорит о количестве пикселей по горизонтали и вертикали, а размер обычно указывается по диагонали. Поэтому для подсчета PPI по разрешению и диагонали экрана следует воспользоваться теоремой Пифагора:
Так, для смартфона Samsung Galaxy S21+ с 6.7-дюймовым экраном, имеющим разрешение 2400 на 1080, плотность пикселей будет составлять
Сколько PPI нужно на самом деле
Установлено, что большинство людей с остротой зрения 10/10 способны различить объекты размером 1 угловую минуту. Это проистекает из устройства нашего глаза, точнее, из количества колбочек, воспринимающих свет.
Чем ближе объект к глазу, тем более мелкие детали мы можем распознать. Но только до определенного предела. Наша «оптическая система» также имеет пределы по подстройке фокусного расстояния. На объекты, расположенные ближе 25 см, глаз фокусируется с трудом, и чем ближе — тем хуже. На расстоянии наилучшего зрения (250 мм) линейный размер одной угловой минуты составляет
Значение плотности пикселей, соответствующее этому размеру, равно 358 PPI. Таким образом, для большинства людей более высокая плотность пикселей смысла просто не имеет.
PPI и тип устройства
Теперь для сравнения возьмем другое устройство. Например, 65-дюймовый телевизор Sony KD65A8BR2.
При разрешении в 3840х2160 плотность пикселей составляет всего 67! Почему так мало? Потому что телевизор мы смотрим на расстоянии 2-5 метров, а не 25 сантиметров. А та же 1 угловая минута на 2 метрах соответствует 0,5 мм. Т.е. максимальный PPI на таком расстоянии составит всего 50.
Выходит, что для каждого типа устройств имеется свой «хороший» показатель PPI. Ведь смартфон мы держим чуть ли не вплотную к лицу, планшет — подальше, монитор компьютера — уже почти в метре от глаз, а дальше всего — телевизор. Так какой же должна быть плотность пикселей экрана для каждого устройства?
С учетом всего вышеизложенного, на сегодняшний день оптимальные значения PPI для различной техники следующие:
Пиксель
Специалисты по разработке веб-сайтов и созданию графических изображений, например фотографий, видео, иллюстраций, используют такое понятие как » pixel». Это понятие характеризует способ формирования или качество картинки.
Pixel — что это такое?
Термин образован комбинацией первых частей английских слов pic-ture el-ement (деталь рисунка). Иногда в русском языке используется вариант «элиз» (элемент изображения).
Пиксель — это минимальная по размеру целостная логическая составляющая графического образа. Или, в случае дисплеев, формирующих картинку, — элемент фотоматрицы.
Подобно тому как мозаика складывается из отдельных частей одинаковой формы и размера, пиксели на мониторе формируют видимый образ.
Пиксел — свойства
Данный объект можно характеризовать расположением, цветом, яркостью, формой и прозрачностью.
В ряде компьютерных систем каждый элиз содержит информацию об одном цвете. А в других приборах — например, в цветных мониторах — он образуется из триад. То есть, субъединиц трех основных цветов, воспринимаемых сетчаткой глаза. При этом, в отдельно взятой тройке последовательность цветов задается с помощью кодирования.
В экранах электронно-лучевых трубок количество триад в одном элементе не ограничено. А в жидкокристаллических мониторах каждый pixel содержит одну тройку цветов.
Форма пикселя может представлять из себя многоугольник (4 или 8 сторон) или круг.
Плотность пикселей на дюйм — ppi
Количество элементов на единицу площади или длины называется разрешающей способностью прибора. Оно определяет качество формируемого или выводимого изображения. Единицей измерения этой величины является ppi (pixels per inch). Ppi — это число пикселей на дюйм (1 дюйм=2.54 см).
Эта размерность показывает соотношение между 2D-параметрами экрана и его диагональю. 2D-параметры задаются количеством элементов изображения по двум измерениям (например, 1024х600). А диагональ выражается в дюймах (10.1 i).
Физический смысл ppi — количество пикселей на диагонали дисплея, приходящихся на один дюйм ее длины.
Экран первой модели компьютера Mac содержал 72 ppi. А современные iPhone имеют плотность 458 пикселей на дюйм и выше.
Иногда для определения разрешения дисплея рассматривают не его диагональ, а ширину. При этом ppi рассчитывают по формуле:
Пиксельная характеристика двумерных изображений
Пиксель на экране дисплея представляет собой минимальный элемент графики, который характеризуется своим цветом. Поскольку он может быть разной величины, количество элизов по вертикали и горизонтали не определяет площадь картинки в метрических единицах, а показывает размер растрового изображения только в пикселях.
Например, запись 1170х1410 означает, что по ширине картинка состоит из 1170 точек. А по высоте — из 1410. Всего изображение содержит 1 649 700 элементов, то есть 1.6 мегапикселя.
Необходимо учитывать соотношение между количеством точек в изображении и параметрами устройства вывода. Например, количеством пикселей. Это нужно для того чтобы растровый рисунок был правильно воспроизведен. И, в результате, хорошо воспринимался глазом при выводе на бумагу или экран. Оптимально, когда эти величины относятся как один к одному.
Чем выше разрешение дисплея, тем больше плотность пикселей и лучше качество картинки.
Низкое разрешение делает явным зернистое строение образа.
Размер пикселя
На практике размер пикселя может быть как абсолютным, так и относительным. Относительный используется если изображение просматривается на компьютере или ноутбуке. Либо на другом устройстве с нестандартным размером дисплея.
Этой величиной удобно оперировать и в том случае, когда на картинку приходится смотреть с нестандартного расстояния. Например, в два раза меньшего — тогда и относительный pixel необходимо уменьшить вдвое. Или в противном случае зритель будет отчетливо видеть точки, составляющие рисунок.
Используются также такие понятия как «пиксел на градус» и «угол зрения». Они нужны чтобы аналитически соотнести дистанцию, на которую удален экран от наблюдателя и размер дисплея. А также абсолютный и относительный размер точки образа.
Цель производителей мониторов — задать элизы такой величины, чтобы они не создавали впечатления дискретности картинки. А, наоборот, сливались в рисунок.
Хорошо известно предполагаемое расстояние от глаза наблюдателя до дисплея. Например, стандартно, для смартфона оно равно 10 см, а для компьютера — 20 сантиметров. Из этого определяют длину отрезка, который «вырезается» на экране углом зрения в один градус.
Затем рассчитывается количество точек, которые необходимо разместить на этом отрезке для получения хорошего изображения. И, соответственно, размер пикселя.
Конструкторы компании Apple, например, создают дисплеи с 53-79 точками на градус.
Можно решить и обратную задачу. Например, определить градусную меру угла зрения, который соответствует на экране отрезку длинною в 1 pixel. И рассчитывать, опираясь на эти данные, размеры точек для дисплеев заданного размера.
Определение количества пикселей в 1 сантиметре
Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.
Если учесть, что 1 дюйм =2.54 см, то перевести разрешение в пиксели на сантиметр можно, разделив его значение в обратных дюймах на 2.54.
Например, если для данного экрана ppi=109 элементов на дюйм, то на 1 сантиметр в нем приходится 109/2.54=42 точки.
Формула для вычисления ppi
Зная пиксельную ширину A и высоту B экрана, можно по теореме Пифагора определить его диагональ L: L=(A2+B2)½, а затем, разделив L на длину диагонали D, выраженную в дюймах, получить разрешение: R=L/D.
Для дисплея Mac Cinema, имеющего параметры 2560х1440 точек и диагональ 27 дюймов имеем: L=(25602+14402)½=2943 элемента, R=2943/27=109 ppi=42 pixel/см.
Как узнать размер изображения в пикселях
На устройствах вывода, в частности, принтерах, качество изображения тоже характеризуется плотностью точек, т. е. их количеством на дюйм. Но эта величина называется не ppi, а dpi (dots per inch).
Этот параметр помогает вычислить размер картинки, которая выводится на печать. Поскольку стороны листа бумаги измеряют в метрических единицах, то в формулу перевода из пикселей в сантиметры входит коэффициент 2.54: l=(2.54*p)/dpi, где:
Например, необходимо распечатать изображение с разрешением 1440х1200 точек. Хорошее качество печати можно получить на принтере с разрешением 150 dpi, отличное — если у печатающего устройства R=300 dpi.
Возьмем второй вариант и получим: A=(2.54*1440)/300=12 сантиметров в ширину; B=(2.54*1200)/300=10 см в высоту.
Для распечатки данного изображения понадобится фотобумага размером 10х12 см.
Когда требуется узнать размер в пикселях выводимого на печать рисунка, следует выразить p из формулы для l. Получаем: p=l*dpi/2.54.
Фотографии распечатываются в разных размерах. Если необходимо сделать изображение 9х12 см с разрешением принтера 150 dpi, то его параметры в пикселях будут следующими: Ap=150*12/2.54=709 — ширина фотографии; Bp=150*9/2.54=531 — ее высота.
То есть, в формировании этого изображения будет задействовано 709*531=376479 точек.
Пиксели в мегапиксели
В конце ХХ века маркетологи компании Kodak ввели понятие «мегапикселя». Оно стало применяться для характеристики разрешения матрицы цифровых фотоаппаратов и камер.
В соответствии со значением приставки «мега», этот термин означает «один миллион пикселей».
Принцип работы цифровых видео и фотокамер основан на передаче электрического сигнала от светодиодного пикселя к запоминающему устройству в форме цифровых данных.
В данном случае можно определить пиксели как элементы, на которые фотоматрица разбивает изображение, получаемое объективом камеры, для оцифровки.
Если сложить величины, обратные разрешениям фотоприемника (M) и объектива (O), выраженные в pixel на дюйм, то получим общую разрешающую способность системы объектив — матрица (S) в (-1)-й степени: M-1+O-1=S-1, или S=M*O/(M+O).
Максимальное значение S (=М/2) достигается при М=О, т. е. в том случае, когда разрешения матрицы и объектива равны.
Размеры пар светодиод-конденсатор (которые и образуют фотопиксели) в современных фотоматрицах составляют от 0.0025 мм до 0.0080 мм, в среднем — 0.006 миллиметра.
Пиксел и разрешение матриц фотоаппаратов
Расстояние между центрами двух соседних точек — это шаг пикселя. Данная характеристика влияет на качество изображения: чем меньше шаг, тем точней картинка.
Разрешение матриц фотоаппаратов и камер на телефонах и смартфонах определяется также размерами двух элементов, расположенных подряд. Поскольку две светящиеся точки видны только если между ними есть третья — темная. Поэтому: М=1/2р, где р — величина пикселя.
У матриц больших цифровых фотокамер М составляет 300 ppi, а у фотоприемников мобильных устройств — 100 pixel на дюйм.
Светодиодные пиксели большего размера имеют более высокую фоточувствительность и обеспечивают лучшее качество изображения. При этом количество элементов влияет на разрешение подробностей картинки. Поэтому матрицы современных смартфонов должны содержать миллионы светодиодных ячеек, т. е. несколько мегапикселей (в среднем, 8 — 25 МР).
Создателям цифровой фототехники приходится балансировать между необходимостью увеличивать разрешение фотоприемника путем наращивания количества светодиодов и конструктивными ограничениями размеров матриц. Это приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум.
Шумоподавляющие программные алгоритмы могут вызвать замыливание деталей и размытие картинки.
Поэтому, оценивая камеру смартфона, необходимо обращать внимание не только на количество МР, но и на размеры диагонали ее экрана.
Количество мегапикселей влияет на размер и качество отпечатков. Например, если выводить маленькие снимки на большой лист бумаги, проявится дискретность изображения. И особенно на переходах цветов.
Для печати небольших (например, 10х15 сантиметров) фотографий с разрешением 300 dpi требуется не меньше 2 мегапикселей. А на стандартном альбомном листе, который будет располагаться на большем расстоянии от наблюдателя, такое разрешение не нужно.
Что значит время отклика пикселя
Жидкокристаллические индикаторы состоят из ячеек, изменяющих свои характеристики под действием электрического сигнала. Например, яркость или цвет. Минимальное время, за которое происходит это переключение, называется временем отклика пикселя.
Эта характеристика определяет максимальную быстроту изменения картинки на экране.
Если время отклика дисплея t равно, например, 40 мм, то частоту смены изображения можно вычислить по формуле: f=1/t=25 Гц.
Большое время отклика пикселя плохо сказывается на зрении наблюдателя. Потому что изображение «не успевает» за сигналом. И на экране могут задерживаться старые образы на фоне уже возникающих новых. А в результате глаза и мозг переутомляются.
Для определения времени отклика дисплея существуют три способа:
Третий метод дает время 1-2 мс, и эту величину указывают производители мониторов в характеристике прибора в качестве отклика. Но при этом общее время полного переключения пикселя оказывается намного больше, так что оценить качество дисплея позволяет только первый способ.
Самостоятельно измерить время отклика пикселя можно с помощью программы TFT Monitor Test.