Размисли относно цветния печат на фотографии (Част 1)

Преди няколко дена си зададох следния въпрос: Какъв би бил размерът на снимка, която съм направил с моя фотоапарат (12MP), разпечатана с максимално качество върху хартия? От това произтичаше и въпросът: 600х600 dpi резолюция на лазерния ми принтер достатъчна ли е? Както и очаквах отговорите на тези въпроси се оказа доста по-сложен от очакваното. Тук съм се опитал да изложа какво открих след ровене в Интернет и разговори с хора, които се занимават с печат. Не претендирам за изчерпателност, още повече, смятам че може и да съм разбрал някои неща напълно погрешно и да ги интерпретирам неправилно. Бих се радвал ако някой открие неточност да сподели възраженията си, така ще помогне и на мен като любител и на публиката, която може да съм подвел.

Малко определения

Няма как, все пак съм инженер и ако не си изясним правилната терминология и какво означава тя може да стигнем до напълно погрешни изводи и заключения, което ще обезсмисли цялото това упражнение.

Качество

Абсолютно безсмислено е да се разсъждава относно качеството ако не определим от какво точно се интересуваме. За моите разбирания на любител „качествено“ разпечатване означава то да е с достатъчна плътност на печата и да представя достатъчно добре цветовете от оригиналното изображение. В тази част ще се спра първо на геометрията на печата – по точно колко голямо може да разпечатаме дадено изображение без да се налага софтуера (принтера) да прави интерполации и да се получава „разпъване“ на изображението.

Пиксел (pixel)

Пикселът е, общо казано, най-малкия елемент в едно цифрово изображение. В различен контекст той може да носи различен смисъл, но за нашите цели ще приемаме, че това е основната единица, която носи информация. В цветната фотография пикселът може да се представя от три (RedGreenBlue) или четири (CyanMagentaYellowKey/black) компонента с променлив интензитет.

Безсмислени подробности относно цифровите сензори

В цифровия апарат  пиксел означава фотодетекторен елемент. За разлика от мониторите и принтерите, един пиксел фотоапарата измерва интензитета електромагнита вълна с предварително известна дължина (наричана от нормалните хора цвят 🙂 ).  Специално за цифровите камери над всеки пиксел има чевен, зелен или син филтър, като по този начин се регистрират трите компонети като интензитет и в последствие камерата интерполира цветовете за да получи крайното изображение, където „пиксел“ има смисъл описан в предходния абзац. Стана ли объркано? За да се избегне това производителите дават резолюцията на камерата в мегапиксели на полученото изображение, а в доста източници когато се говори за сензорите се използва терминът „сенсел“ (sencel). На практика давам този пример за да покажа колко „но“, „обаче“, „понеже“ има в тази област и за да изпреваря поднасянето на забележки от подобен род си позволих да съм излишно обстоятелствен в случая, без това да има някакво практическо значение.

Точка (dot)

Точката представлява съставна част от пиксела и носи информация за интензитета на точно определен цвят. При мониторите една точка може да бъде червена, зелена или синя, а при принтерите обикновено цианова, магента, жълта или черна. Разбира се идват изключенията с принтери с т.нар. фотоглави, където точката може и да е някакъв друг цвят, но смятам да не ги разглеждам за лекота. За по-голяма нагледност ще използвам думата „точка“ като говоря за монитори без да вземам в предвид истинската геометрия на елемента.

Точка за инч (dpi)

Логично това е броят точки, които устройството може да „побере“ на един инч. Това е основният параметър който производителите на принтери предоставят. Точката както се подразбира е физически елемент и за това явно се е наложил като определящ елемент в печата.

Пиксел за инч (ppi)

Аналогично, броят на пикселите събиращ се на инч. В зависимост от устройството може да се състои от 3, 4 или повече точки. При мониторите не е задължително отделните точки, съставляващи пиксела да са с еднакви физически размери и да са разположени симетрично, което от своя страна представлява известна трудност при тяхното броене и съпоставяне с други технологии, но това като отклонение. Не съм задълбавал относно геометрията на разположението на отделните точки при принтерите, но няма да се изненадам, ако има разлики и там.

Обобщаване на казаното до тук и някои изводи

Покрай Епъл и техният „Ретина“ дисплей научихме, че над определено разстояние човешкото око спира да възприема отделните пиксели. За техните устройства (iPhone 4 например) са решили, че плътност от 330 ppi е достатъчна. Като стандарт в професионалното печатарство се е наложила плътност от 300 ppi. За да не възприема човешкото пикселите в едно изображение, то то трябва да се разпечата с 300 dpi при монохромен печат и 1200dpi (4 точки за CMYK пиксел х 300ppi) за цветен. Всичко това щеше да е вярно ако 1 RGB пиксел, можеше да се отпечата от 1 пикел на CMYK принтер без загуба на информация.

Относно въпросите поставени в началото, може да се заключи приблизително следното:

1. При плътност на печат 300ppi изображение от 12.2 MP камера (4272х2848) би се разпечатала с размери 361,7 х 241,1 мм. Един стандартен лист А4 е 297х210 мм, а един А3 – 420х297 мм. Изводът е, че 12 МР камера е достатъчна за професионален печат (300ppi) на лист с размер между А4 и А3. В действителност снимки с такъв размер обикновено не се наблюдават отблизо и затова не е проблем плътността да се намали. Без да задълбавам ако предположим, че лист А3 се наблюдава от разстояние не по-близко от това което е залегнало във формулата на 15″ Мак бук Про с „Ретина“ дисплей то излиза, че 220ppi е предостатъчна плътност.
2. Ако се приеме 600dpi : 4 = 150 ppi, следователно резолюцията е два пъти по-ниска от стандарта за професионален печат. В действителност тази сметка е доста бакалска (и съответно неправилна) и не отчита действителната геометрия на пиксел разпечатан от принтера.

Като лирическо отклонение може да поразсъжваме над въпроса нужно ли е нещо повече от 12 МР за фотоапарат, при положение че това е предостатъчно дори за професионален печат. Ако сме супер способни, имаме достатъчно време да композираме позата и не изрязваме след това изображението, отговорът е по-скоро да. На практика в някои случаи (като при макро снимки)  поради ограничения в оптиката може да искаме да използваме само част от снимката, което да ни остави ефективно с доста по-малко пиксели. Ако ще разпечатваме пощенска картичка не е проблем, но ако ще разпечатваме плакат за изложба на водно конче лично аз бих предпочел да имам малко повече пиксели на разположение.

Във втората част ще се опитам да засегна проблемите свързани с правилното представяне на цветовете при печат от гледна точка отново на резолюцията на устройствата. Нямам намерение да се впускам в изследване на начините за калибриране на периферията, първо защото това е въпрос за професионалисти, а аз не считам себе си за такъв, второ защото темата и без това става прекалено дълга.