在这个数码时代,数码相机的普及率是越来越高,分辨率成为人们很关心的话题。可是关于分辨率您究竟了解多少呢?下面我就向大家全面地解析一下分辨率。
数码相机的分辨率
我们在购买数码相机时,分辨率是一个很重要的指标。早年的数码相机分辨率很低,如CASIO的QV-10不到10万像素(320X240)、18万像素的KODAK DC20(493X373)其分辨率还比不上现在的摄像手机和摄像头。经过近十年的发展,数码相机的分辨率不断增高,目前已经超过1千万像素。
拿2048X1536X16M来说,2048X1536就是说在宽度方向有2048个像素,在高度方向有1536个像素。2048X1536=3145728,我们就称其为300万像素。而后面的16M是指颜色深度。每个像素是有颜色的,而每像素的颜色用3个BYTE来记录,分别是红,绿,蓝。每BYTE可以记录256个层次,因此共可记录256X256X256=16777216种不同的颜色,即16M,也称为24位颜色深度。因此,如果按RGB颜色记录一个2048X1536像素的图像文件,就要2048X1536X3=9437184个BYTE,即9MB,再加上文件头等其他信息,最终要大于9MB。
不过数码相机平时多数用JPG格式,这是一种有失真的,压缩比较大的图像文件格式,一般情况下,2048X1536像素的JPG文件根据其压缩比的不同文件尺寸也不同,大约在1-2MB左右。同样也可以计算出1600X1200X16M等其他像素的文件大小。
由此可见,2048X1536X16M与1600X1200X16M的照片,包含的像素点的数量是不一样的,也就是说其信息含量是不一样的。如果用同样的输出分辨率来打印照片,得到的照片大小是不一样的,反过来,如果输出同样大小的照片,照片上单位长度里的像素点数是不一样的,也就是照片的细腻程度是不一样的。
镜头的分辨率
数码相机除了像素分辨率,镜头的分辨率也是一项重要的指标。分辨率是判断镜头好坏的一个重要指标,一般用单位距离里能分辨的线对数(如每毫米线对数lp/mm)来表示。镜头的分辨率一定程度上决定了被摄物通过镜头成像后的清晰程度。
要说分辨率,首先要搞清楚什么才算是能分辨的,什么是不能分辨的。在光学上有一个标准,称为瑞利判据。我们知道,任何镜头都存在像差,物体上的一点,通过镜头成像后并不是一点,而是一个分布,也称为弥散园。在物体上的很接近的两点如果本来是能分辨的,成像之后就有可能变成不能分辨了。这就引起了像的模糊。
根据瑞利判据,如果两点之间的光强不超过最大光强的81.1%,我们就能感觉到这两点中间有一个暗区,这两点就是可以分辨的。否则,这两点就会连成一片,我们无法分别这是两点还是一点。这就是不能分辨。因此,我们说瑞利判据是决定分辨率的依据。尽管这个判据实际上的根据经验而不是根据理论得到的,但这是在光学中受到普遍承认的。
显然,镜头的像差大小决定了弥散园的大校好的镜头像差较小,分辩率就高,反之反分辨率就低。另外,必须指出,即使在没有像差的理想情况下,由于光的衍射现象的存在,物上一点所成的像也是一个弥散光斑,此时称为爱里斑。爱里斑的大小与光的波长和通光口径有关。可以从理论上推出,爱里斑的直径是 1.22λ/d,其中λ是光的波上,d是通光口径的直径。这就是为什么最大光圈是相机镜头的一项重要性能指标。在某些特定的场合下,对分辨率要求非常高的情况下,爱里斑影响分辨率就不可忽视。如在亚微米大规模集成电路制版光刻工艺中,采用的曝光波长越来越短就是出于这个考虑。
打印机和数码冲印
从上面的讨论中我们可以看出,数码相机的分辨率并非真正的分辨率(Resolution),而是像素数(Pixel)。这个分辨率与打印或者数码冲印出来的照片质量并无直接的关系。决定照片质量的是打印机或者数码冲印设备的输出分辨率。
打印机的分辨率是指在打印输出时水平和垂直方向上每英寸最多能够打印的点数dpi(dot per inch)。而数码冲印这一类的打印输出设备的分辨率称为ppi(pixel per inch)意为每英寸的像素数。打印输出的分辨率越高,产生的点的尺寸就越小,打印出来的图像就越细腻。
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