Oppløsning - hva er det egentlig?

Bilde av subpikselstrukturen til a) CRT-TV, b) CRT-skjerm, c) OLED-skjerm, d) LCD-skjerm. 
Bildet er hentet fra Wikipedia, og er laget av Peter Halasz.

Oppløsning - hva er det egentlig?

Hva er megapiksler?

En piksel i et digitalt bilde er et punkt som kan ha én farge, og representerer den minste detaljen i bildet som kan gjengis. Et bilde er satt sammen av noen millioner piksler, typisk mellom 6 og 15 på kameraer som selges i dag. En megapiksel er én million piksler. Dersom kameraet ditt har 3000 piksler horisontalt og 2000 piksler vertikalt, har det 6 megapiksler.

Hva er subpiksler?

For å kunne gjengi flere farger, bruker blekkskrivere og dataskjermer ofte grupper av såkalte subpiksler som danner én pixel. Hver av disse er så små at det menneskelige øyet ikke oppfatter dem som individuelle bildepunkter, men ser på gruppen av subpiksler som ett bildepunkt. En LCD-skjerm bruker for eksempel tre subpiksler, en rød, en grønn og en blå, for å danne en piksel, som vi ser i bildet under, nederst til høyre. Der ser man også tre andre strukturer for å danne piksler. For å lage fargenyanser, varierer man intensiteten til hver subpiksel. Det ideelle hadde selvfølgelig vært å hatt ett punkt som kunne gjengi alle disse fargene men verden er en gang ikke helt ideell.

På dataskjermer er det vanlig å bruke pikselantallet (eller enda oftere – antall piksler i horisontal og vertikalretning), mens på små skjermer som på mobiltelefoner og kameraer, teller gjerne produsentene subpikslene, fordi det gir et penere tall i spesifikasjonene. Dette er en uting, men dessverre har markedsavdelingene stort sett siste ordet. En skjerm på et kamera har ofte 230000 subpiksler, men altså bare 76800 (320x240) piksler.

Hva er oppløsning?

Oppløsning er egentlig et begrep som betegner antall piksler per romlig enhet, og kan ses på som et kvalitetsmål ved utskrift, eller mål på detaljoppløsning ved innscanning. Som oftest snakker man om piksler per lengdeenhet, men også piksler per areal betegner en oppløsning. Det er en svært vanlig misforståelse at oppløsning er det samme som pikselantall, og selv Norsk Språkråd og ordbøker er upresise i sin bruk av ordet 'oppløsning'.

Oppløsning er med andre ord et begrep som ikke gir mening uten å relatere det til en fysisk størrelse. Man bruker ofte enheten [dpi], eller dots per inch/prikker per tomme, når man skriver ut bilder. Dersom man skriver ut bilder med mer enn 300dpi, klarer ikke øyet å skille de fineste detaljene, og 300dpi er av de fleste regnet som tilstrekkelig høy oppløsning på papirbilder. Skal bildet betraktes med andre hjelpemidler enn øyet, som luper eller mikroskoper, er selvfølgelig situasjonen en annen. Så lenge man har et digitalt bilde, altså fra det er tatt til det er printet, er det vanlig å operere med enheten [ppi], piksler per tomme. Dette brukes i de fleste bildebehandlingsprogrammer.

Grunnen til at tommer brukes som lengdeenhet, er enkelt og greit fordi mye av denne teknologien fikk sitt utspring fra USA, og det amerikanske målesystemet danner grunnlaget for enheten. Mange har forsøkt å konvertere disse til det metriske systemet, men det brukes i veldig liten grad.

Mange bruker som nevnt også oppløsning om antall piksler i et bilde, og det er også svært vanlig å bruke «oppløsning» om antall bildepunkter på en dataskjerm, for eksempel at «oppløsningen på skjermen er 1680x1050». Begge deler er strengt tatt feil siden det ikke er relatert til noe romlig mål, men i sistnevnte eksempel forteller det i det minste oss hvor mye informasjon man kan vise på skjermen og hvilket sideforhold skjermen har. Førstnevnte tall sier oss utelukkende hvor mange piksler det er i bildet, og uten å vite hvilket format bildet skrives ut i eller størrelsen på sensoren i kameraet det er tatt med er det egentlig veldig lite informasjon i det tallet.

DPI, PPI, LPI?

Det finnes flere enheter for oppløsning, og grunnen er enkelt og greit at de er laget til forskjellig bruk. Svært mange har et forhold til enheten [dpi], som er en enhet som brukes ved utskrift. Det er et mål på hvor mange individuelle prikker en skriver kan gjengi på papiret. Mange blekkskriver har «utrolige» 2400 dpi. Det som er viktig å merke seg da, er at disse skriverne gjerne har 5-6 forskjellige farger, og at hver «dot» er en subpiksel i denne sammenhengen. Antar man seks farger, gir 2400dpi en oppløsning på 300 piksler per tomme (ppi) når man skriver ut bildet – altså det beste øyet kan oppfatte uten hjelpemidler.

Scannere bruker også [dpi] som mål på scanneoppløsningen. Særlig når man scanner film er det en del som blir forvirret av dette, fordi filmen som scannes er mye mindre enn bildet man (kanskje) skriver ut etterpå. En del tenker da at 300dpi er det meste øyet kan oppfatte, og scanner filmen med 300dpi. Resultatet blir en bildefil som er ca 300x450 pixler, og som ikke kan skrives ut større enn ca 3x4.5cm uten å bli veldig uskarpt.

Når man har et digitalt bilde på datamaskinen, har man ikke prikker, men piksler. Derfor har enheten [ppi] oppstått, og brukes i første rekke på i programvare for bildebehandling og bildevisning. Fremdeles er det viktig å være klar over at bildet har fremdeles et gitt antall piksler, og vil således ikke påvirkes overhodet av hva dette tallet er satt til, men det vil fortelle deg hvor mange piksler som vil gjengis på en viss romlig størrelse dersom man for eksempel skriver ut bildet på papir.

En tredje enhet som er brukt, er [lpi], linjer per tomme. Den brukes i første rekke innenfor trykksetting, som angir kvaliteten på trykket med linjetetthet. Aviser bruker ofte 85lpi, mens vanlig offset-trykk bruker ca 133lpi. Det gjør at man ser rastermønsteret mye tydeligere i aviser. Når alt kommer til alt, er dette egentlig mange ord på akkurat det samme, bildepunkter per lengdeenhet. Det er ikke viktig hva man kaller disse bildepunktene, men at man er klar over at de har forskjellige navn i forskjellige sammenhenger.

Oppløsning ved utskrift

Hva sier så oppløsningen oss? Oppløsningen er et mål på kvalitet ved utskrift og innscanning, og har således ikke noe direkte med det digitale bildet å gjøre, og er som nevnt kun relevant når det er tilknyttet en fysisk størrelse. Ønsker vi å skrive ut et bilde i 10x15 cm, kan vi beregne hvor mange piksler bildet må ha for å skrives ut med 300ppi. En tomme er 2.54cm, og et bilde på 10x15cm tilsvarer med andre ord 4x6 tommer. En oppløsning på 300ppi, vil da kreve 1200x1800 (2160000) piksler i bildet.

Man kan også regne andre veien, og finne ut hvor stort man kan skrive ut et bilde med et gitt antall piksler med en bestemt kvalitet. Dersom man har et bilde med 2000x3000 piksler, kan det skrives ut i 6.67x10 tommer, eller 16.9x25.4cm, med en kvalitet på 300ppi. Kan man leve med lavere kvalitet, f.eks. 150ppi, vil man kunne skrive ut det samme bildet i 13.33x20 tommer.

Hvor går så grensen for akseptabel kvalitet? Mange mener at det er nødvendig med minst 300ppi, men de aller fleste vil ikke være i stand til å skille mellom bilder skrevet ut med 200 og 300ppi. Selv ned bilder skrevet ut i 150ppi vil oppleves av de fleste som mer enn tilstrekkelig, og mange vil klare seg med enda lavere oppløsning på utskriftene også, særlig dersom bildene skal skrives ut i store formater. Det som er viktig å huske på, er at svært få studerer utskrifter i 40x60cm på kloss hold, man står som oftest på minst en meters avstand, og noen ganger mer. Dermed vil man kunne ha langt lavere oppløsning på store utskrifter, enn på utskrifter i 10x15 som de fleste betrakter på en armlengdes avstand.

Det er ikke egentlig noen grense for hvor stort man kan skrive ut én piksel, og dermed ikke hvor stort man kan skrive ut et bilde. Det er bare et spørsmål om kvalitet.

Trenger du flere piksler, eller lurer på hvor mange du trenger til en en gitt utskriftsstørrelse?Les mer på neste side.

Trenger du flere piksler?

Interpolering

Bilde på 180x90 piksler.

Når man forstørrer et bilde med svært lav oppløsning, vil man kunne se hver enkelt piksel, fordi den blir så stor. For å omgå dette, kan man fylle ut med flere piksler i bildet, slik at man ikke ser hver piksel like godt, slik vi har gjort med bildet til høyre. Det er viktig å huske på at dette ikke tilfører noe mer informasjon og gjør heller ikke bildene skarpere, men kan gjøre at utskrifter med lav oppløsning ser penere ut. Det finnes flere forskjellige rutiner for akkurat dette, men de som har vist seg å fungere best i praksis, er gjerne basert på såkalt bikubisk interpolering. Vi skal ikke gå i detalj på teorien bak, men den baserer seg på et vektet middel av 16 omkringliggende piksler, og gi glattere overganger enn for eksempel nærmeste nabo-metoden, som vil gi veldig harde overganger og vil likne på resultatet om man skriver ut bildet for stort. Det finnes andre gode teknikker for å forandre bildestørrelsen, som Lanczos resampling og fraktalinterpolering, men vi beskriver ikke disse nærmere her.

Interpolerte bilder 540x270 pixler. 
a) Forstørret med nærmeste nabo, slik resultatet ville blitt om man skrev det ut for stort. 
b) Forstørret med bikubisk interpolering.

Interpolering kan være nyttig når man skriver ut svært store utskrifter, for eksempel vil den populære Canon EOS 450D gi 109ppi når utskriften er 70x100cm, dersom man ikke beskjærer bildet noe. 300ppi i denne størrelsen er det ingen vanlige speilreflekskameraer som klarer, selv «kongen på haugen» når det gjelder megapiksler, Sony Alpha A900 med 24 megapiksler, har «bare» nok piksler til 51.2x34.1cm med 300ppi. Beskjærer man bildene før utskrift, noe veldig mange gjør, vil selvfølgelig antallet piksler og oppløsningen avta.

Selv om disse svært sjelden betraktes på nært hold, ønsker man likevel ikke at bildene skal se pikslelerte ut (at man ser hver enkelte piksel). Det er heller ikke noen minste grense for hvor lite man kan skrive ut et bilde, men jo mindre man skriver ut bildet, jo flere av detaljene i bildet «går tapt» fordi printeren ikke kan gjengi dem, eller øyet ikke klarer å skille dem.

Merk at interpolering er ikke bare relatert til forstørring av bilder, man interpolerer også når man reduserer bildestørrelsen (med mindre man beskjærer).

Oppløsning ved scanning

Når man scanner et bilde derimot, er generelt sett scanneoppløsningen viktig, inntil en viss grense. De fleste papirbilder er skrevet ut i ca 300ppi, enten du vil eller ikke, da dette er maksimaloppløsningen til svært mye utstyr som brukes til trykk og print. Er bildet mindre, interpoleres det opp til 300ppi, er det større interpoleres det ned. Siden du ikke vet akkurat hvor hver «piksel» i bildet er printet, er det en fordel å scanne bildet med mer enn 300dpi (selv om det vil gi tilfredsstillende resultat i de fleste tilfeller), undertegnede bruker som regel 600dpi ved innscanning for at alle detaljene i bildet skal tas med.

Scanner man film, er regelen høyest mulig oppløsning om man har tid til det, og man ønsker best mulig kvalitet på det scannede bildet. Det er selvfølgelig andre egenskaper som også er avgjørende for god kvalitet på det scannede bildet, men størst mulig oppløsning og fargedybde gir mest informasjon å jobbe videre med senere. Det er alltid lettere å forkaste informasjon i ettertid enn å gjenskape informasjon som ikke er der – det siste er ikke engang i teorien mulig. Man kan som nevnt interpolere, men det kan bare sammenliknes med kvalifisert gjetning basert på omkringliggende informasjon, og man tilfører ikke mer informasjon til bildet, selv om man legger til flere piksler.

Oppløsning ved forskjellige utskriftsstørrelser

I tabellen under, ser man oppløsningen man får med forskjellige standard utskriftsstørrelser (her oppgitt i millimeter) og et gitt antall megapiksler. Merk at dette er tilnærmede verdier, da forskjellige kameraer med 10 megapiksler ikke nødvendigvis har akkurat samme pikselantall. Dessuten har de fleste kompaktkameraer en sensor med sideforhold 4:3, mens mange av bildeformatene er lenger enn det. Da må det klippes oppe og nede, og vi har hele tiden gått ut fra oppløsning langs lengste side på bildet. De fleste speilreflekskameraer derimot har sideforhold 3:2, som medfører at bilder som skrives ut i 10x13 eller 15x20cm må klippes på sidekantene for å fylle papiret. Vi har gått ut fra at vi har bilde fra kompaktkamera med sideforhold 4:3, så i noen av formatene har man overflødige piksler som ikke brukes på utskriften.

Som vi ser har dagens kompaktkameraer mer enn tilstrekkelig antall piksler til utskrifter i A4-størrelse, og speilreflekskameraene har vært gode nok i lange tider. Med andre ord behøver ikke antall megapiksler lenger å være et tema for utskrifter. Selv mobiltelefoner selges i dag med piksler nok til A4-utskrifter i ca 150-200ppi, så dersom bildet ellers er godt er ikke oppløsning ved utskrift en begrensende faktor for kvaliteten.

Vil bare bemerke at antall piksler er et dårlig mål på den tekniske kvaliteten til et bilde, selv når det er skrevet ut. Det er mange andre faktorer som har langt større innvirkning og på de fleste nye kameraer i dag, speilrefleks inkludert, er optikk en større begrensning enn oppløsningen på sensoren. Dessverre virker det ikke som produsentene helt har forståttet dette, og pøser på med megapiksler, til tross for at svært få, om noen i det hele tatt, vil merke forskjellen på 12 og 15 megapiksler i praksis, bortsett fra at det tar mer plass på harddisken og at det tar lenger tid å behandle dataene.

72dpi-myten

En velkjent myte innen grafisk bransje er myten om 72dpi, altså at et bilde på skjermen skal ha en oppløsning på 72dpi. Det er heldigvis en myte som ser ut til å være i ferd med å dø ut, men vi nevner den likevel her, om ikke annet av historisk interesse. Den har trolig sitt opphav i trykksetting, og er relatert til tekststørrelse. Fontstørrelser er definert i tommer, opprinnelig for papir (som lett kan måles i tommer), og ett punkt er 1/72 tomme. Det er med andre ord 72 punkter per tomme på papiret - 72dpi. En 12-punktsfont fyller 12/72 tomme på papiret. På skjermen derimot, som bare er målt i piksler, er ikke én pixel 1/72 tomme, og man vet derfor ikke hvor stor romlig utstrekning en 12-punktsfont har på skjermen.

Derfor har operativsystemet tatt hånd om dette, og later som det går 96 piksler på en tomme - uansett hva det virkelig er. En 12-punktsfont vil da fylle (12/72 tomme)x(96piksler/tomme)=16 piksler på skjermen. Piksler er en gangbar enhet også for en skjerm, så 16 piksler kan vises uten problemer. Programmerere kaller gjerne dette konseptet for logiske tommer, de er ikke virkelige, men det er praktisk å late som det er virkelig.

Faktum er at ingen kan vite akkurat hvor stort et bilde skal vises på skjermen til brukerne uten å vite nøyaktig hvilken skjerm de har. Et digitalt bilde har et gitt antall piksler uansett hvilken skjerm det vises på, og om man har en liten skjerm med stor skjermoppløsning, vil det nødvendigvis bli mindre enn om man har en stor skjerm med liten skjermoppløsning. Til tross for at hele myten om 72dpi trolig startet med visning av tekst på en dataskjerm, har kameraprodusentene tatt det til seg, og både kameraprodusenter, trykkerier, og grafikere påstått hardnakket at 72dpi finnes. Mange kameraer som selges i dag har 72dpi som standardinnstilling i de lagrede bildene og støtter derfor opp om myten - fjæren som ble til ti høns. Når alt kommer til alt har absolutt ingen digitalkameraer prikker, de har piksler, så enheten skulle uansett vært [ppi].

Fysiske mål har lite å gjøre i en datamaskin, uansett hvilken enhet du måler dem i. Bestiller du en annonse på et nettsted, vil du bli bedt om å levere en bildefil som har et gitt antall piksler, ikke størrelse i cm – fordi man vet ikke hvor stor annonsen blir på skjermen til den som ser den. Derfor har myten om 72dpi absolutt ingen reell betydning når man jobber med bilder.

Noen tror at dersom de øker oppløsningen fra for eksempel 72 til 300ppi, så blir bildene deres mye bedre. Svaret er enkelt og greit – nei.Bildet har fortsatt det samme antallet piksler, uansett hvor mange ppi du har satt i bildebehandlingsprogrammet. Du kan se selv på disse to bildene – klarer du å se noen forskjell?

Ikke det, nei? Ikke vi heller. Begge bildene er 300 x 400 piksler og 38 KB, og tallet for oppløsningen er kun en konverteringsfaktor for å konvertere størrelsen i pixler til en fysisk størrelse for eksempel på papir.

Egentlig er ikke begrepet oppløsning så veldig komplisert, men mange misforståelser har blitt gjort gjennom tidene. De er dessverre videreført i stor skala, ikke minst av sentrale aktører innen foto og grafisk bransje, og er i dag regnet for å være riktige. Noen vanlige misforståelser er direkte feilaktige, men vi håper at denne artikkelen klargjør en del, og at i det minste Akam sine lesere kan være med på å bringe det "riktige" budskapet videre.

Linker til mer informasjon.

Linker til mer informasjon

Her har vi samlet noen linker der du kan lese mer om temaet, og noe av innholdet i guiden er hentet fra disse sidene. Det finnes selvfølgelig mye mer informasjon, men her kommer noen stikkord. Dersom det er enkeltord/begreper du lurer på, kan wikien til Akam/Diskusjon.no anbefales.

Akam.no: "Falske" megapiksler?
Akam.no/Diskusjon.no: Wiki - Fotoordbok
DPreview.com: Interpolation
Scantips.com: Say no to 72dpi (engelsk)
Wikipedia.com: Bicubic interpolation
Wikipedia.com: Display resolution
Wikipedia.com: Interpolation
Wikipedia.com: Subpixel rendering (engelsk)

Les også
"Falske" megapiksler?
annonse