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什麼是DPI
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在Mr.OH!數位講座第三講,曾詳細的描述各種影像器材的解析度,當然也包括掃描器解析度的不同。現在,我們再來複習一次:掃描器的解析度,也就是DPI(dot per inch),係指掃描器的CCD在掃描每英吋所取樣點數例如:300dpi就表示所掃描的圖檔每英吋將產生300點(Pixel)的資料。因此掃描時DPI設的越高,圖檔所佔的記憶空間也越大。
一般平台式掃描器在包裝上通常會註明兩種解析度:一是光學解析度,另一則是最大解析度。光學解析度意指掃描器感光元件的實際感測能力,目前平價機種多為600X1200dpi。600dpi代表CCD的解析度,1200dpi則是在1英吋的距離中縱向CCD驅動馬達所走的步數。而最大解析度則是利用軟體程式內插補點運算後所得之解析度,目前機種600dpi機種大多可向上提升至9600dpi。
我們再試著以下範例來解釋光學解析度的不同之處
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教學圖示
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解說 |
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我們以120底片掃瞄做說明;
(現在的底片可分類成135和120兩種 - 135底片即是常見的35mm寬的底片,寬24mm,長36mm;而120底片長56mm,寬45mm,也就是一般俗稱的六四五規格)
我們以MicroTEK ScanMaker 8700以光學解析度72dpi掃描,得到圖檔大小為160X1302點(畫素)。
長:56mm=2.2 in X 72 dpi = 160 dot(點)
寬:45mm=1.8 in X 72 dpi = 130 dot(點)
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當使用者要求更高的解析度時力,200dpi,可以透過影像處理軟體將原先解析度160X130的資料放大為480X390。雖然,得到了相同圖檔的尺寸,可是整體的清晰度卻不如真正將掃描器設定在200dpi光學解析度來掃描的清楚(見下圖)。
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高DPI
值不等於高解析度
先前我們提到平台式掃描器採用CCD架構,必須外搭鏡頭組和光源才能運作。既然,使用了鏡頭組,其品質的好壞就直接影響到了掃瞄圖像後的品質。 Mr.OH!數位講座第十六講曾提到PIMA/ISO12233有一套根據MTF所研製的解像力測試計畫。這是讓掃描器或數位相機掃描或拍攝一組排列緻密的黑白線對,單位為lpi(每英寸線數)。隨著黑白線對緻密程度的提升,光線干涉的程度就會逐步增加。當超越了鏡頭玻璃的極限之後,再緊密的黑白線對也無法辨識,這時就可測知鏡頭的能耐為何了。
不過,單憑肉眼辨識MTF值並不一定代表完整清晰度。還要觀察色階分布圖(Histogram)上資料的分佈狀況,判定暗部與亮部的分佈是否完整裁定。
雜訊測試
ISO 15739
在ISO 15739中規範了測試數位相機和掃描器等這一類電子影像輸入設備的的雜訊,信號水平、動態範圍、雜訊光譜能量分佈的測試方法。Mr.OH!數位講座第八講曾提及簡易雜訊的測試方法,這是因為雜訊產生是電子影像系統一個很重要的特徵,感光元件的雜訊特性可能會隨著曝光時間、操作溫度而有很大的變化,因此有必要讓使用者瞭解其能耐。你可以參考以下的網址,瞭解更多的ISO15739雜訊測試的細節:
在這裡我們簡單講解訊噪比意義,訊噪比就是
信號強度/雜訊強度 的比值。一般來說,數位圖檔的亮部訊噪比較高(信號強度強,雜訊弱),而暗部則訊噪比較低(信號強度弱,雜訊強)。因此,你如果仔細觀察數位相機在長時間曝光下,暗部就會出現存在『星斑』現象。如何抑制雜訊一直是電子影像技術發展的難題,目前掃描器以能內建DSP過濾訊號讀取時的雜訊,數位相機由於講究高速,無法像掃描器一樣慢條斯理的來執行NR功能,因此技術難度又更高一級。
雜訊測試
ISO 15739參考網址
色濃度(Dynamic range)
Dmax這個值表示從白色到黑色之間,掃描器所能分辨出多少色階層次的能力。一個具有良好濃度範圍的掃描器能夠準確地將原稿的色調層次表現出來,使得影像看起來更清晰,可表現的細節更多。通常掃描器的位元數決定了掃描器的最大濃度值,例如: 36 位元掃描器的濃度值就比 24 位元掃描器為高。
一般說來,平台式掃描器的濃度值大於2.0就算不錯了,能超過3.0更是出色。Mr.OH!將色濃度與灰階數關係表列於下,供讀者們參考。
| 色濃度值
| 可顯示灰階數 |
| 1.5 | 32 |
| 1.8 | 64 |
| 2.1 | 128 |
| 2.4 | 256 |
| 2.7 | 512 |
| 3.0 | 1024 |
| 3.3 | 2048 |
| 3.6 | 4096 |
| 3.9 | 8192 |
| 4.2 | 16,384 |
| 4.5 | 32,768 |
| 4.8 | 65,536 |
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