分辨率知识

分辨率与图像质量密切相关，是用以衡量图像细节表现力的一个重要技术参数。

其应用范围十分广泛，在扫描仪等数字化设备中都以分辨率作为衡量设备捕捉、显示或输出图像数据的能力。

但由于所处环境不同，其含义也不尽相同。

因此，正确认识扫描仪分辨率及其相互关系，不论在对硬件设备的了解程度方面还是在对图像的应用处理方面都非常重要。

一、分辩率的表示方法与含义在使用扫描仪、打印机、数字相机、显示器等数字设备或进行图像的数字化处理时，经常会接触到ppi，dpi和spi这3个常用表示方法。

ppi(pixels perinch)：即每英寸的像素数。

像素是组成数字图像的基本单位，如果将一幅数字图像进行多级放大，可以发现它是由一个一个带颜色的“小区域”构成的。

这些“小区域”就是像素。

这种描述方法主要用来描述图像分辨率。

例如在显示器上经常可以看到诸如1024X768ppi和800X600ppi等分辨率的设置，实际上这是屏幕的显示分辨率。

另外，现在的扫描仪等数字化输入设备也常用以描述所获取信息的密度，即输入分辨率。

dpi(dotsperinch)：即每英寸的点数。

严格地说，点实际上是指打印机在打印文字和图像时所表征图像打印输出效果的色点。

表示打印机分辨率的这个数越大，表明图像输出的色点就越小，所输出的图像就越精细。

打印机色点的大小只同打印机的硬件工艺有关，而与要输出图像的分辨率无关。

不过，在描述扫描仪分辨率时经常会使用此术语表示。

spi：即每英寸的采样点数。

实际上这个术语是扫描仪专用的，这是因为扫描仪在扫描图像时，不显示像素，也不使用点，它将源图像看成是由大量网格组成的，扫描时，从每一个网格中取出一个点，这个点就称为取样点，这些取样点的信息转换成计算机能够识别的形式后，再以像素的形式在显示器屏幕上显示或以点的形式通过打印机打印出来。

通常，这3个概念非常容易混淆，dpi中的色点指的是硬件设备最小的显示单元：而像素则既可以是一个点，也可以是多个点的集合。

由于扫描仪在扫描图像时，每一个采样点都是和所形成图像的每一个像素相对应的，因此扫描时设定的dpi值与扫描形成图像的ppi 值通常是等效的，此时两者可以暂划等号。

但大多数情况下，两者之间还是存在一定的区别。

例如分辨率为1ppi的图像，在300dpi的打印机上打印输出，此时图像的每一个像素，在打印时都对应了300x300点。

同样，在显示方面，若显示器的分辨率为80dpi描述，即每英寸对应80个光点，在640x480dpi显示分辨率下1像素与1光点相对应，但如果将显示模式调整为320x200dpi，则在显示一幅320x200dpi的图像时，一个像素则对应4个光点。

二、分辨率的常用术语由于分辨率这个概念不仅仅使用在扫描作业中，而是被广泛应用于整个数字影像领域，因此其内涵和表示方法不是单一的、固定的，在一定范围内容易引起混淆，所以有人说很难对它下定义。

但无论如何，在确定最佳分辨率之前，弄清有关的技术术语是很重要的。

常常听到的有关分辨率的术语有光学分辨率、插值分辨率、图像分辨率、显示器分辨率、输出分辨率、打印机分辨率等等。

除此之外，其他一些类型的分辨率，要么与这些概念有关，要么就是这些概念的不同叫法。

1．光学分辩率光学分辨率是衡量扫描仪感光器件精密程度的重要参数。

即扫描仪的光学部件每平方英寸面积内所能捕捉到的实际的光点数，是扫描仪CCD的物理分辨率，也是扫描仪的真实分辨率，它的数值是由CCD的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。

例如分辨率为1200dpi的扫描仪，其光学部分的分辨率只占400~600dpi。

扩充部分的分辨率(由硬件和软件所生成的)是通过计算机对图像进行分析，对空白部分进行科学填充所产生的。

对于扫描仪自身来说，不能单看最大分辨率，其实际的光学分辨率更能反映扫描仪的性能。

2．插值分辨率从性能上看，插值分辨率即是指扫描仪的最大分辨率，因为它是通过扫描仪的驱动程序得到的，也即通过数学演算手法得到的，又叫最高分辨率、软件分辨率。

其原理是在光学分辨率所获得的两个扫描点之间插入附加的信息点，因此它不会增加新的细节，只是在相邻像素间求出颜色和灰度数据的平均值，从而在它们之间增加一个新的像素。

比如一台扫描仪的光学分辨率为600dpi通过插值算法可使其最大分辨率达到9600dpi。

适度的利用插值算法提高分辨率，可在一定范围内增加图像的尺寸，但对图像品质不会带来实质性的提高，因为内插法得到的图像信息不是从原图像直接获取的，带有“虚假”的性质，对扫描仪来说只有参考价值。

比如有一张2英寸X3英寸的照片，用光学分辨率60dpi的扫描仪以600dpi的精度扫描，得到的图像尺寸是1200dpiXl800dpi这时的图像很清晰，因为图像上的每一点都是由真正的感光元件获取的。

同样以这张照片，用光学分辨率300dpi的扫描仪扫描，因为其光学分辨率最高为30dpl所以得到的图像尺寸只能是600dpiX900dpi但是，我们需要得到1200郎ixl800dpi的图像才能满足要求，只好通过软件把600dpiX 900dpi的图像放大为1200dpiXl800dpi虽然尺寸上满足了要求，但是清晰度却大大下降了。

通过以上分析可以看出，在使用过程中扫描仪的分辨率是可调的，而调整的方法就是通过软件(驱动程序)进行的。

如果设置的标准超过了设备的光学分辨率指标，则驱动程序会对超过的部分自动进行插值运算，从而满足用户的需求。

3．输入分辨率输入分辨率是表示输入设备在每英寸线内捕捉的信息量。

当输入设备是平台式扫描仪时，输入分辨率就是指扫描分辨率，它以每英寸的点数(dpi)来测量。

扫描分辨率是扫描一幅原稿时扫描仪实际使用的分辨率，而不是扫描时设定的输出分辨率。

扫描作业时可以设置多种不同的分辨率。

如果在首次扫描图像时就已经知道图像输出的尺寸，则可以准确选择扫描分辨率，以使其产生所需要的精确的信息总量，避免在以后处理图像时再增加信息或减少信息。

输入分辨率只受扫描设备的最高光学分辨率或内插分辨率的限制。

，4．显示器分辨率显示器分辨率有两种不同的表示方法。

第一种方法是描述一台显示器在同一时间可以显示的总信息量。

PC机常见的显示器分辨率有如下几种：640~480(Pixel)，800~600(Pixel)和1024X768(Pixel)。

第一个数字表示屏幕的横向像素数量，第二个数字表示屏幕的纵向像素数量。

比如640~480(Pixel)的含义是每行有640个像素，总共有480行。

显示器的显示分辨率越高，工作时一次所能看到的图像的范围越大。

对于经常处理大尺寸、高分辨率图像的专业设计人员，最好使用具有更高分辨率的显示器，比如1152X864(Pixel)或1600X1200(Pixel)等。

第二种方法是指在屏幕上每英寸所描述的点数或线数。

不同的制造厂商以及不同型号的显示器其数值不同。

通常计算机显示器采用的是每英寸72dpi的分辨率。

但并不是所有尺寸的显示器都一样，它随着显示器的大小和分辨率不同而变化。

也可以通过“显示属性”对话框改变当前屏幕的分辨率，但是范围很有限。

显示器分辨率只会影响用户工作时的方便性，不会影响图像数据的输出质量。

图像在屏幕显示的大小取决于图像的像素尺寸、显示器尺寸以及显示器分辨率设置。

屏幕上图像的显示尺寸是由图像的像素尺寸加上显示器的大小和设置确定的，图像的文件大小与其像素尺寸成正比。

需要注意的是，在屏幕上显示的图像分辨率都是非常低的。

尽管许多图像在屏幕上展示时是那样的色彩缤纷、绚丽夺目，但是显示器几乎是各种数字影像媒体中分辨率最低的一种设备了。

在使用中显示器的分辨率几乎总是低于给图像设定的输出分辨率，因此在屏幕上显示的图像要比印刷出来的图像大得多。

在Photoshop中，图像像素被直接转换成显示器像素，这意味着当图像分辨率高于显示器分辨率时，图像在屏幕上的显示比指定的打印尺寸大。

例如，当在72dpi显示器上显示1英寸X1英寸、144dpi的图像时，它会显示在屏幕上的2英寸X2英寸区域内。

因为显示器只能显示72像素／英寸，它需要2英寸才能显示组成图像一个边的144像素。

5．输出分辨率输出分辨率是指图像最终输出到彩色打印机或者其它数字印刷设备上所需要的密度信息。

输出分辨率是影响印刷质量的重要因素。

如果输出分辨率低于印刷设备的要求，则会使印刷图像缺少层次，并且图像出现颗粒状。

反之如果输出分辨率过高，会增加不必要的输出时间和成本，反差的微细层次也可能会丢失。

当输出设备为打印机时，打印机分辨率对输出分辨率有制约作用。

打印机分辨率是指打印机在水平和垂直方向可以产生的每英寸点数(dpi)。

打印机的分辨率越高，它所产生的点就越小，其打印图像的色调看起来就越具有连续性。

打印机分辨率限制了打印中可以呈现的单种颜色的最大数量。

为获得最佳效果，应当使用与打印机分辨率成正比(但不相同)的图像分辨率。

如果激光打印机的输出分辨率为300dpi到600dpi，会对72dpi到150dpi的图像打印效果较好。

当最终输出设备是连续色调的打印机时，只要输出分辨率大致与打印机分辨率相等就可能再现出接近于原稿的图像，如热升华打印机以及某些热腊打印机等。

打印机本身的分辨率是决定因素，一般认为输出分辨率等于打印机分辨率时会产生良好的效果，例如使用300dpi 的热升华打印机选用300dpi的输出分辨率就会得到良好的效果。

对于使用连续色调打印机作为最终输出设备的原图来说，在计算其扫描分辨率时只需要考虑放大系数和打印机分辨率两项因素，即：扫描分辨率；放大系数x打印机分辨率。

6．图像分辨率图像分辨率是指以像素数表示数字图像的总信息量，例如4000X2600(Pixel)。

无论采用何种介质，当确定一幅图像是否包含高质量输出所需的信息量时，图像分辨率是很重要的。

高分辨率的图像比相同打印尺寸的低分辨率图像包含更多的像素，因而像素点较小。

例如，72dpi分辨率的1英寸X1英寸图像包含总共5,184像素；同样1英寸X1英寸而分辨率为300dpi 的图像则包含总共90,000像素。

因为较高分辨率的图像使用更多的像素表示每单位区域，打印时它们通常比较低分辨率的图像能够重现更精细的颜色转变。

但是，对以较低分辨率扫描或创建的图像，增加分辨率只能将原始像素信息扩展为更大数量的像素，而不会提高图像的品质。

要确定使用的图像分辨率，应考虑图像最终发布的媒介。

如果制作的图像用于网页显示，图像分辨率只需满足典型的显示器分辨率(72dpi或96dpi)就够了。

但是，如果用于打印输出，使用太低的分辨率会导致清晰度很差、显示粗糙的结果。

使用太高的分辨率(比输出设备能够产生的像素还要小)会使图像文件增大，并降低图像的打印速度。

由于有如此众多的分辨率类型，你可能会想究竟哪一种类型是最重要的，哪一种需要进行控制。