图形图象分辨率基础(二)

    在前面的介绍中，我们分别提到过几种不同的分辨率， 初次进行数字图象的处理时，分辨率(Resolution）这个概念经常令人感到混乱。在这里谈一下图象处理中常见的也是最重要的几种分辨率类型：位分辨率、设备分辨率、网屏分辨率以及图象分辨率。
1．屏幕分辨率
    屏幕分辨率就是用户在屏幕上观察图象时，所感受到的分辨率。一般屏幕分辨率是由计算机的显示卡所决定的。例如标准的VGA显示卡的分辨率是640×480，即宽640点(象素)，高480点(象素)。至于较高级的显示卡，通常可以支持800×600或是1024×768点以上。
2. 位分辨率(Bit Resolution)，又称位深，是用来衡量每个象素储存信息的位数。 这种分辨率决定了每次在屏幕上可显示多少种颜色。一般常见的有8位、24位或32位颜色。
3. 设备分辨率(Device Resolution)，又称输出分辨率，指的是各类输出设备每英寸上可产生的点数，如显示器、喷墨打印机、激光打印机、热式打印机、绘图仪分辨率。这种分辨率通过DPI(Dot Per Inch)这个单位来衡量。一般来讲，PC显示器的设备分辨率在60～120DPI之间，而打印机的设备分辨率则在180～720DPI之间，数值越高，效果越好。
4.网屏分辨率(Screen Resolution)，又称网屏频率，指的是打印灰度级图象或分色所用的网屏上每英寸的点数。这种分辨率通过每英寸的行数(epi)来标定。
5. 图象分辨率(Image Resolution)， 指的是图象中储存的信息量，这种分辨率又有多种衡量法，典型的是以每英寸的象素数(ppi)来衡量。图象分辨率和图像尺寸一起决定文件的大小及输出质量。该值越大，图象文件所占用的磁盘空间也越大，进行打印或修改图象等操作所花时间也就越多。
    图象分辨率以比例关系影响着文件的大小，即文件大小与其图象分辨率的平方成正比。如果保持图象尺寸不变，将其图象分辨率提高一倍，则其文件大小增大为原来的四倍。例如原图象的文件大小为841KB，图像分辨率为72ppi，保持图像尺寸不变，用图象处理软件提高其图象分辨率到144ppi，这时文件大小变为3364KB。
    图象分辨率也影响到图象在屏幕上的显示大小。如果在一台设备分辨率为72DPI的显示器上将图象分辨率从72ppi增大到144ppi(保持图象尺寸不变)，那么该图象将以原图象实际尺寸的两倍显示在屏幕上。
    一般来说，降低图象分辨率后再增大是不明智的。由于降低图象分辨率时将删除图象中的一些原始信息，然后在增大其分辨率时又要重新计算丢失象素的色值以便增加信息，这时重新增大分辨率的图象就没有原来的高分辨率图象效果好了。
6．打印机分辨率
    打印机分辨率又称为输出分辨率，所指的是打印输出的分辨率极限，而打印机分辨率也决定了输出的质量。打印机分辨率越高，除了可以减少打印的锯齿边缘之外，在灰度的半色调表现上也会较为平滑。
打印机的分辨率通常是以dpi(每英寸中所包含的点数)来表示。目前市场上的打印机当中，24针的针式打印机的分辨率约为180dpi；而喷墨式打印机的分辨率可达300，甚至720dpi，不过如果真要打印这么高的分辨率，所使用的也必须是特殊的纸张；所以喷墨式打印机比较适合于个人作彩色输出使用。
    除了喷墨打印机之外， 激光打印机的分辨率又要高一筹。较老的机型通常在300―360dpi之间，近来由于超微细碳粉技术的成熟，使得分辨率可以达到600甚至1200dpi，作为专业的排版输出这已经绰绰有余了。
    在专业输出上，也经常会使用到热升华彩色打印机作为输出设备，其分辨率的极限约为300点。
7．扫描仪分辨率
    扫描仪分辨率指的是扫描仪的解析极限，表示的方法和打印机分辨率相当类似，一般也以dpi来表示。不过正如前面所指出的那样，这里的点是指样点，与打印机的输出点是不同的。扫描仪的分辨率在纵向是由步进马达的精度来决定的，而横向则是由感光元件的密度来决定的。
    一般台式扫描仪的分辨率可以分为两种规格，第一种是光学分辨率，指的是扫描仪的硬件所真正扫描到的图象分辨率，目前市场上的产品级可以达到800－1200dpi以上。第二种则是输出分辨率，这是通过软件强化以及内插补点之后所产生的分辨率，大约为光学分辨率的3－4倍左右。所以当你见到一台分辨率号称2400dpi的扫描仪时，不要大惊小怪，先要看清楚这是光学分辨率还是输出分辨率。
    在扫描一幅数字图象之前所作的操作，将影响到最后图象文件的质量和使用性能。而其中很重要的一步就是确定扫描分辨率，它取决于图象将以何种方式显示或打印。
   如果扫描图象用于640×480象素的屏幕显示，则扫描分辨率不必大于一般显示器屏幕的设备分辨率，即一般不超过120DPI。但在大多数情况下，扫描图象是为以后在高分辨率设备上输出而准备的，此时就需要采用较高的扫描分辨率。
    如果图象扫描分辨率过低，图象处理软件可能会用单个象素的色值去创造一些半色调的点，这会导致输出的效果非常粗糙。反之，如果扫描分辨率过高，则数字图象中会产生超出打印所需要的信息。例如采用高于打印机网屏分辨率两倍的扫描分辨率产生的图象，在打印输出时就会使图象色调的细微过渡丢失，导致打印出的图象过于呆板无味。
    那么，应如何正确地设置扫描分辨率呢？一般情况下应使用打印输出的网屏分辨率、扫描和输出图象尺寸来计算正确的扫描分辨率。其步骤如下：
1) 用输出图象的最大尺寸乘以网屏分辨率，然后再乘以网线数比率(通常情况下为2∶1) ，得到该图象所需象素总数。
2) 用象素总数除以扫描图象的最长尺寸即得到最优扫描分辨率。
用公式来描述即为：
图象扫描分辨率＝输出图象最长尺寸×网屏分辨率×网线数比率／扫描图象最长尺寸
例如，扫描图象宽2英寸、高3英寸，需要打印机输出图象的宽为5英寸、高为6英寸，使用打印机的网屏分辨率为150epi，网线数比率为2∶1。
图象扫描分辨率＝6×150×2／3＝600DPI
上面我们介绍了这几种主要的分辨率，最后请读者在进行图形图象处理和应用程序设计时加以注意：虽然分辨率越高，所呈现出来的图象质量也越高，但这是要付出代价的，分辨率越高，则图象文件就会越大，所占的内存也会越多。