数码照片打印输出大小是如何决定的

来源: 发布日期:2011-01-27 447

打印质量的一个重要指标:PPI

数码图像文件本身是无所谓图像“尺寸”的,你可以把它显示或打印输出成任意尺寸,只是不同尺寸的图像效果不同。PPI是指“每英寸的像素数Pixels Per Inch”,对于一幅数码图像,确定了PPI值,也就确定了最终成像的尺寸。举例来说,分辨率为640480像素的数码图像,如果输出成6.4x4.8 英寸大小,则,打印图像的分辨率就是100PPI。

PPI与DPI是两个不同的概念,PPI是关于图像细节的,是每英寸有多少个有用的像素,DPI是输出设备的物理能力,是每英寸有多少个墨滴。720720像素的图像输出成1010英寸,其“图像的”分辨率是72 PPI,你当然可以用720DPI的打印机输出,图片每英寸也的确可以有720个点,但图像细节不可能凭空多出来,其1010个打印点表现的才是一个像素的细节。


丰富色彩源于四色

在深入讨论打印输出之前,有一个概念必须了解,这就是三基色问题。纸上图像的颜色,是颜料吸收了不同波长的光线,将其余光线反射而形成的,色彩缤纷的彩色图像其实可以由三种基本的颜色来形成,这就是C-青色、M-品红色、 Y-黄色,这三种颜色的颜料吸收不同波长的光,以不同的比例混合时选择吸收不同的光线,从而可以组合出数百万种的色彩,也正是基于这个原理,只有三种墨水的打印机才能打印出真彩色的效果来。

理想中的三基色颜料以100:100:100的比例混合可以形成黑色,但事实上形成的却是近乎深棕色的一种暗色,为了获得纯正的黑色,人们单独使用了黑色的墨水。

理想中的色彩应该是连续的,也就是说三种原色可以以任意比例调和,这在打印设备中只有热升华打印机才能够胜任。但热升华打印过程复杂,成本很高,大幅面的热升华打印机动辄万元以上,工作成本也很高。

喷墨打印机只能喷出单颜色的点,它通过“在单位面积上喷射多少点”来控制原色施加的比例,因此其色相是模拟的而不是真实的连续色相,所以即使打印精度很高的喷墨打印机,所合成色彩的精度也是有限的,为了提高打印精度,有的打印机使用了6色,也就是增加了淡青色和淡黄色,使色彩的过渡更为平滑一些。


许多的点共同作用的结果

让我们来设想一下,假定我们选取页面上0.01x0.01英寸的一块面积作为一个像素,在这块面积上,打印机能打印出多少层次呢?为了计算方便,我们设定打印分辨率为1000DPI,也就是每种颜色,在纵向和横向每英寸都可以打印1000个点。分配到0.01x0.01的面积上,实际上只有100个点(1010),由于每个点只有“有”和“无”两种状态,墨点的多少决定了层次,那么,这100个点也就只能形成100级的层次(最新的墨滴调整技术可以变换墨滴大小,但只是有限的几个级别,并不是连续的)。最终能形成的色彩数是100万种(100 种青 x 100种品 x 100种 黄),对于四色打印,至多再由黑色墨点的多少形成一定的灰度级别。

100万种颜色,这听起来似乎不错,但是0.01x0.01英寸其实是相当大的色块,如果以这样的“像素”为基础,打印的图像必然会有很糟糕的锯齿。那么在分细一点呢,研究一下0.005x0.005英寸的区域,很遗憾,色彩数就只有125000(25x25x25)了,这似乎还可以,但这样的分辨率对于图像细节是粘连的,对于色彩是不连续的。当然,喷墨打印机在实际工作中并不象这样简单地分成方格子,但原理的确如此,即使数千DPI的打印分辨率,在细节和色彩上都是有损失的。


由DPI到PPI

现在接触到具体的问题了,究竟一幅数码图像可以输出成多大呢?这取决于图像的一个像素输出出来究竟会有多大。面积大了(DPI一定时,小的PPI),打印机可以用数量多的墨点来表现它,可以重现出更接近的色彩,但是,像素的形状也会描述出来,图像会出现锯齿和马赛克;面积小了(DPI一定时大的PPI),看起来会精细些,但由于每个像素所包含的墨点数量少,打印机无力完美再现其色彩。最佳的组合应该是乱序分布的墨滴会隐像素的形状于无形,同时,有足够的墨滴来表现其色彩。

清楚了DPI和PPI的关系,接下来的问题就是当打印机的分辨率确定了(DPI一定),该如何确定PPI值了,这个值,也就决定了输出图片的大小。理论计算是繁复困难的,幸好我们不难通过试验获得答案,试验过程很简单:设置打印尺寸---打印---观察---修改设置---打印---观察,如此循环,所需要的就是纸张、墨水和耐心。

测试用的图片要能够明显反映出锯齿和色斑缺陷,如,对比强烈的斜线和高压缩比的Jpeg图像。文字图案最能测试锯齿的产生,人像特写,比较容易观察出色彩的变化。例如,一幅640480的图像,一点点地放大打印,结果发现当打印到5英寸宽时,效果还不错,再放大就出现了讨厌的锯齿,色彩过渡也不够平滑了,那么,640/5=128 PPI就是一个临界值, 5英寸就是这副图像最大所能放大的尺寸。

经过多次的试验不难发现,对于720 DPI的打印机,PPI值选定在120-150之间;对于1440 DPI的打印精度,PPI值选定在150-180 之间是比较合适的。换句话说,200万(16001200)像素的数码照片使用一般的彩色喷墨打印机,打印输出到A4幅面,效果比较好,如果继续放大,就需要另外采取一些措施,例如软件插值等,如果输出小于A4幅面,插值运算不太必要。