「解像度」は、画像について話すときによく使われる用語です (時には誤って使用されることもあります)。この概念は、「画像内のピクセル数」ほど白黒はっきりするものではありません。読み続けて、分からないことを調べてください。
ほとんどのことと同様、「解決策」のような一般的な用語を学術的 (またはマニアックな) レベルまで分析すると、信じ込まされているほど単純ではないことがわかります。今日は、「解像度」の概念がどこまで浸透しているのかを確認し、この用語の意味について簡単に説明し、グラフィックス、印刷、写真における高解像度が何を意味するかについて少し説明します。
当然、画像はピクセルでできていますよね?
おそらく解像度について説明を受けたことがあるでしょう。画像は行と列のピクセルの配列であり、画像には事前に定義されたピクセル数があり、ピクセル数が多い大きな画像ほど解像度が高くなります… そうでしょう?だからこそ、16 メガピクセルのデジタル カメラにとても惹かれるのです。ピクセル数が多いということは、解像度が高いということと同じだからです。正確にはそうではありません。解像度はそれよりも少し曖昧だからです。画像を単なるピクセルのバケツであるかのように語ると、そもそも画像をより良くするために必要な他の要素をすべて無視することになります。しかし、間違いなく、画像を「高解像度」にする理由の 1 つは、認識可能な画像を作成するためのピクセル数が多いことです。
多くのメガピクセルを持つ画像を「高解像度」と呼ぶのは便利です (ただし、間違っている場合もあります)。解像度は画像内のピクセル数を超えるため、高 ピクセル解像度 、または高 ピクセル密度 の画像と呼ぶ方が正確です。ピクセル密度は、1 インチあたりのピクセル数 (PPI)、または 1 インチあたりのドット数 (DPI) で測定される場合もあります。ピクセル密度は 1 インチに対するドットの単位であるため、1 インチには 10 個のピクセルが含まれる場合もあれば、100 万個のピクセルが含まれる場合もあります。そして、ピクセル密度が高い画像は、少なくともある程度までは詳細をよりよく解決できます。
「高メガピクセル = 高解像度」というやや誤った考えは、まともな画像を構成するための小さな構成要素が十分になかったため、デジタル画像が十分な画像の詳細を表示できなかった時代からの一種の引き継ぎです。そのため、デジタル ディスプレイがより多くの画素 (ピクセルとも呼ばれる) を持ち始めると、これらの画像はより詳細に解像度を上げ、何が起こっているのかをより明確に示すことができるようになりました。ある時点で、画像の細部を解決する他の方法の上限に達するため、さらに何百万もの画像要素が必要になっても役に立たなくなります。興味をそそられましたか?見てみましょう。
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光学、詳細、画像データの解決
画像の解像度のもう 1 つの重要な部分は、画像のキャプチャ方法に直接関係します。一部のデバイスでは、ソースからの画像データを解析して記録する必要があります。これは、ほとんどの種類の画像が作成される方法です。また、ほとんどのデジタル イメージング デバイス (デジタル SLR カメラ、スキャナ、ウェブカメラなど) だけでなく、アナログ イメージング方法 (フィルム ベースのカメラなど) にも適用されます。カメラがどのように機能するかについての専門的な話にはあまり立ち入らずに、「光学解像度」と呼ばれるものについて話すことができます。
簡単に言うと、解像度とは、あらゆる種類の画像処理において、「細部を解像する能力」を意味します。これは仮定の状況です。高級な超高メガピクセルのカメラを購入しましたが、レンズがひどいため、鮮明な写真を撮るのに苦労しています。ピントを合わせることができず、細部が欠けたぼやけた写真が撮れてしまいます。あなたの画像は高解像度と言えますか?そうしたい誘惑に駆られるかもしれませんが、それはできません。これは光学解像度の意味と考えることができます。レンズや光学データを収集するその他の手段には、キャプチャできる詳細の量に上限があります。レンズの要素とスタイルによって多かれ少なかれ光を取り込むことができるため、形状要素 (広角レンズと望遠レンズ) に基づいて、限られた量の光しか取り込むことができません。
光には 回折 や 収差と呼ばれる光波の歪みが生じる傾向もあります。 どちらも、光の焦点が正確に集まらないようにすることで、画像の細部に歪みを生じさせ、鮮明な画像を作成します。最適なレンズは回折を制限するように形成されているため、ターゲット画像ファイルが詳細を記録するためのメガピクセル密度を持っているかどうかに関係なく、詳細の上限が高くなります。上に示した 色収差は 、異なる波長の光 (色) が異なる速度でレンズ内を移動し、異なる点に収束することです。これは、光学解像度の上限に基づいて、色が歪み、細部が失われる可能性があり、画像が不正確に記録されることを意味します。
デジタルフォトセンサーにも能力の上限がありますが、これはメガピクセルとピクセル密度のみに関係していると思いがちです。実際には、これもまた曖昧なトピックであり、単独の記事に値する複雑なアイデアに満ちています。より高いメガピクセルのセンサーで細部を解決するには奇妙なトレードオフがあることに留意することが重要です。そのため、もう少し詳しく説明します。ここに別の仮定の状況を示します。古い高メガピクセルのカメラを処分して、2 倍のメガピクセルを持つ新しいカメラを購入したとします。残念ながら、 以前のカメラと同じクロップファクター のカメラを購入すると、暗い環境で撮影するときに問題が発生します。その環境では多くのディテールが失われ、超高速 ISO 設定で撮影する必要があるため、画像が粗く醜くなります。その代償として、センサーにはフォトサイト、つまり光を捉える小さな受容体が備わっています。より多くのフォトサイトをセンサーに詰め込んでメガピクセル数を増やすと、より多くのフォトンを捕捉できる、より強力で大きなフォトサイトが失われます。これにより、低光量環境でより詳細なレンダリングが可能になります。
限られた光記録媒体と限られた集光光学系に依存するため、細部の解像度は他の手段によって達成できます。この写真は、覆い焼きや焼き込み技術と通常の写真用紙やフィルムを使用して ハイ ダイナミック レンジ画像を作成する 功績で知られる Ansel Adams による画像です。アダムスは、限られたメディアを利用して可能な限りの詳細を解決し、上で説明した制限の多くを効果的に回避する天才でした。 この方法は、トーン マッピングと同様に、他の 方法では見えない詳細を明らかにすることで画像の解像度を高める方法です。
ディテールを解決し、画像処理と印刷を改善する
「解像度」は非常に広範囲にわたる用語であるため、印刷業界にも影響を与えます。過去数年間の進歩により、テレビやモニターの解像度が高くなったこと (または、少なくとも高解像度のモニターやテレビが商業的に実現可能になったこと) はおそらくご存知でしょう。同様の画像技術革命により、印刷物の画像品質が向上しています。そう、これも「解像度」です。
オフィスのインクジェット プリンタについて話していないときは、通常、インクやトナーをある種の紙や基材に転写するために使用されるある種の中間材料でハーフトーン、ライントーン、ソリッド形状を作成するプロセスについて話しています。あるいは、もっと簡単に言うと、「別のものにインクを乗せる、あるものの形」です。上に印刷された画像は、ご家庭にある書籍や雑誌のほとんどのカラー画像と同様、ある種のオフセット リソグラフィー プロセスで印刷された可能性が高くなります。画像はドットの列に縮小され、いくつかの異なるインクを使用していくつかの異なる印刷面に配置され、再結合されて印刷画像が作成されます。
通常、印刷面には、独自の解像度を持つある種の感光性材料を使用して画像が描画されます。過去 10 年ほどで印刷品質が劇的に向上した理由の 1 つは、改良された技術による解像度の向上です。最新のオフセット印刷機は、オフィスで使用されているさまざまなレーザー プリンターと同様の、正確なコンピューター制御のレーザー イメージング システムを利用しているため、細部の解像度が向上しています。 (他の方法もありますが、おそらくレーザーが最高の画質です。) これらのレーザーは、より小さく、より正確で、より安定したドットと形状を作成できるため、より優れた、より豊かで、よりシームレスな、より高解像度のプリントを作成できます。より詳細な解像度を実現できる印刷面。 90 年代初頭の最近のプリントを見て、現代のプリントと比較してみてください。解像度とプリント品質の飛躍は驚くべきものです。
モニターと画像を混同しないでください
画像の解像度をモニタの解像度と一括りに するのは非常に簡単です。モニター上の画像を見ているからといって、誘惑されることはありません。どちらも「ピクセル」という単語に関連付けられています。混乱するかもしれませんが、画像内のピクセルは可変ピクセル深度 (DPI または PPI、つまり、1 インチあたりのピクセルを可変にすることができます) を持ちますが、モニターには、画像の表示に使用される物理的に配線され、コンピューターで制御される固定数のカラー ポイントがあります。コンピューターが要求したときにデータを保存します。実際には、1 つのピクセルは他のピクセルと関連性がありません。しかし、どちらも「絵素」と呼ぶことができるので、両方とも「ピクセル」と呼ばれます。簡単に言えば、画像のピクセルは画像データを記録する方法であり、モニターのピクセルはそのデータを表示する方法です。
これはどういう意味ですか？一般的に、モニターの解像度について話しているときは、画像の解像度について話している場合よりもはるかに明確なシナリオについて話しています。画質を向上させる技術は他にもありますが (今日はどれも説明しません)、簡単に言えば、ディスプレイ上のピクセル数が増えると、ディスプレイの細部をより正確に解決する能力が高まります。
結局のところ、作成する画像には、その画像を使用する媒体という最終的な目標があると考えることができます。非常に高いピクセル密度とピクセル解像度を持つ画像 (たとえば、高級デジタル カメラでキャプチャした高メガピクセル画像) は、インクジェットやオフセット印刷機など、非常にピクセル密度の高い (または「印刷ドット」密度が高い) 印刷媒体での使用に適しています。高解像度プリンターで解決すべき詳細はたくさんあります。ただし、モニターのピクセル密度は約 72 ppi で、ほとんどすべてのモニターの最高値は約 100 ppi であるため、Web 用の画像のピクセル密度ははるかに低くなります。したがって、画面上で表示できる「解像度」は限られていますが、解決された詳細はすべて実際の画像ファイルに含めることができます。
このことから重要な点は、「解像度」は非常に多くのピクセルを含むファイルを使用するほど単純ではなく、通常は画像の細部を解決する機能であるということです。この単純な定義を念頭に置いて、高解像度画像の作成には多くの側面があり、ピクセル解像度はそのうちの 1 つにすぎないことを覚えておいてください。今日の記事に関するご意見やご質問はありますか?コメントでお知らせいただくか、 ericgoodnight@.com までご質問をお送りください。
画像クレジット: Desert Girl by bhagathkumar Bhagavathi、クリエイティブ コモンズ。 Emmanuel Digiaro によるレゴ ピクセル アート、クリエイティブ コモンズ。レゴブロック、ベンジャミン・エシャム作、クリエイティブ・コモンズ。 D7000/D5000 白黒、Cary Jordan と Kacey Jordan 著、クリエイティブ コモンズ。 Bob Mellish と DrBob による色収差図、Wikipedia による GNU License。センサー クレア ルーペ、マイケル トヤマ作、クリエイティブ コモンズ。パブリックドメインのアンセル・アダムスの画像。オフセットはトーマス・ロス、クリエイティブ・コモンズ。 RGB LED、Tyler Nienhouse 氏、クリエイティブ コモンズ。
