3.08.2019

1.4.2. Масштабирование изображений командой меню «Масштаб изображения»

Предыдущий раздел 
К оглавлению
Следующий раздел

При изменении размеров растрового графического изображения следует учитывать конечную цель масштабирования. Если мы готовим растр для печати в типографии или на принтере, нужно исходить из требований технологии печати. Печатающее устройство имеет определенное разрешение, традиционно выражаемое в точках на линейный дюйм (dpi dot per inch). Современные струйные или лазерные принтеры в зависимости от моделей могут иметь разрешение печати от 600 до 1200 dpi и даже более. Некоторые модели принтеров могут иметь разное разрешение в продольном и поперечном направлениях печати. Фотовыводящее устройство типографии имеет разрешение печати порядка от 2000 до 6000 dpi. Причем, в связи с постоянным выпуском все более усовершенствованного оборудования, эти цифры могут меняться в большую сторону.

Принтеры не могут положить в одну точку большее или меньшее количество краски, чернил или тонера. Краска или ложится в данную точку бумаги или нет. Полутона образуются за счет большей или меньшей плотности маленьких точек, которые мы можем различить, если будем рассматривать печатную продукцию через лупу. Поэтому одна точка цифрового изображения на бумаге преобразуется в так называемый типографский растр, имитирующий полутона. В связи с этим появилось понятие «линеатура растра», определяющая количество таких растровых точек на линейный дюйм бумаги (значительно реже используют сантиметр). Эта характеристика имеет единицу измерения, которая обозначается lpi lines per inch (линий на дюйм). Чтобы получить плавный переход тонов на типографской продукции, в современной фотолаборатории, а также при печати на принтере, количество линий на дюйм меньше, чем точек на дюйм.

На рисунках ниже демонстрируется, каким образом передаются полутона при растрировании изображения для печати для равномерного перехода тонов, называемого «градиент», от белого к черному.


Рис. 1. Исходный градиент от белого к черному



Рис. 2. Растрированное для печати изображение. Метод растрирования – «квадрат»



Рис. 3. Растрированное для печати изображение. Метод растрирования – «круг»



Рис. 4. Растрированное для печати изображение. Метод растрирования – «крест»

Во всех примерах растровые точки повернуты под углом 45 градусов к линии горизонта. В полиграфической практике такой угол применяется при печати в одну краску. Растр с таким углом поворота можно увидеть, рассмотрев под лупой, например, монохромные газетные фотографии. Но угол поворота растра может меняться, например, если типография печатает полноцветное изображение в режиме CMYK (в 4 краски). У каждой краски обычно свой угол поворота растра. Это делается с целью «сбить» возможный ритмический узор (муар) на печатаемом изображении, возникающий при легком смещении разных красок на печатающем устройстве.




Рис. 5. Тот же градиент при растрировании изображения в линейный растр с углом поворота 0 градусов



Рис. 6. Градиент при растрировании в так называемый «случайный растр»

В Adobe Photoshop при подготовке фото к печати можно легко изменить углы поворота, а также выбрать нужный рисунок растровой точки. Например, при преобразовании полутонового изображения в битовый рисунок иногда можно получить неожиданные эффекты.



Рис. 7. Исходное фото



Рис. 8, 9. Два вида растра «крест» и «линейный» без поворота растра

Количество пикселей печатающего устройства на дюйм длины в одной квадратной точке типографского растра должно составлять не менее 16 (16х16 пикселей = 256 пикселей), чтобы обеспечить передачу на бумагу всех 256 градаций полутонов для каждого цветового канала. То, в какой последовательности заполняются эти точки черными пикселями, называется методом растрирования.

В полиграфическом стандарте растровая точка обычно квадратная, но появились новые современные и оригинальные методы, в которых растрирование производится по другим, иногда совершенно неожиданным методам, дающим превосходные результаты. Эти способы запатентованы, и их применение иногда обходится недешево. Такие оригинальные растры можно увидеть, если рассмотреть под хорошим увеличением престижные западные журналы.

Если технические возможности печати не позволяют получить достаточно мелкое зерно полутонов для печати фотографии, часто прибегают к компромиссному варианту, снижая число градаций серого цвета 2–4 раза, повышая таким образом линеатуру растра. В зависимости от того, что для публикации важнее – четкость или фотокачество, реальное значение линеатуры растра в 8–16 раз меньше разрешения печатающего или фотовыводящего устройства (от 64 до 256 градаций серого). То есть, если разрешение Вашего принтера составляет 600 lpi, линеатура растра для него может составлять 37–75 lpi в зависимости от того, необходимо ли нам получить выше четкость изображения или качество полутоновой передачи, соответственно.

Учитывая это, при расчете размера растрового изображения достаточно задавать его не более, чем в 2 раза больший, линеатуры растра печатающего устройства. Для лазерного принтера с разрешением печати 600 dpi достаточно иметь разрешение цифрового изображения 75 пикселей на дюйм (обозначается ppi – pixel per inch) для получения качественного перехода тонов или 150 dpi, если нам необходим четкий отпечаток. Например, если фотография на листовке будет напечатана во всю ширину страницы на лазерном принтере (600 dpi) на листе шириной 10 дюймов (24,5 см), то для качественной цветопередачи она должна иметь ширину 1500 пикселей, а для снижения зерна, но со снижением требований к передаче полутонов – 3000 пикселей.

Соответственно, для струйного принтера с разрешением 1200 dpi, чтобы напечатать качественное фотоизображение, необходима линеатура растра 75 lpi, а для наиболее четкого изображения – 150 lpi. Следовательно, для четкого изображения достаточно, чтобы снимок имел разрешение 300 dli, а для качественной передачи полутонов – 150 dpi.
Если мы готовим фотографию для печати, нужно знать, что чем больше размер фотографии в пикселях, тем в большем размере мы можем ее напечатать без изменения качества.
Для подготовки к печати фотографий в фотолаборатории имеются таблицы для определения минимального разрешения цифровых изображений по распространенным стандартам фотографий с указанием объема файла фотографии:

Формат, см
Разрешение
Мегапиксели
9 x 13
1063 x 1535
1,6
10 x 15
1181 x 1772
2,1
13 x 18
1535 x 2126
3,3
15 x 20
1772 x 2362
4,2
18 x 24
2126 x 2835
6,0
20 x 30
2362 x 3543
8,4
30 x 40
3543 x 4724
16,7

Умножив мегапиксели на 3 (по числу каналов RGB) получим объем фотографии в памяти компьютера. Если фотография записывается на носитель SD в сжатой форме (формат JPEG), то, для вычисления ожидаемого размера файла такого фото цифры в таблице можно разделить на 2–5. Однако, нужно учесть, что далеко не всегда снимок оказывается удачно скадрирован. Поэтому, выбирая фотоаппарат или его режим, следует всегда иметь некоторый запас мегапикселей на кадрирование.

Если фотография готовится для сайта, то ее размер, а иногда и соотношение сторон, определяет специалист, осуществляющий верстку материала. Однако, вряд ли ширина будет превышать статистически среднюю ширину экрана, составляющую на данный момент порядка 1200 пикселей для монитора настольного компьютера. Для экранов мобильных устройств ширина экрана существенно колеблется. Но веб-дизайнеры сегодня для мобильных устройств создают страницы с так называемым «чувствительным» (или «резиновым») дизайном, в которых растровое изображение масштабируется в зависимости от ширины окна веб-браузера. Если же фото будет использоваться как иллюстрация или аватар, его размеры и пропорции должны быть меньше. Часто фотографы, которым заказывают фото для конкретного сайта, просто просматривают этот сайт, чтобы выяснить, какие размеры фото нужны.

Самым простым способом добиться нужного размера растрового изображения в Adobe Photoshop является команда Размер изображения…, которая находится в меню Изображение или вызывается клавиатурным сочетанием <Ctrl>+<Alt>+I.




Рис. 10, 11. Диалоговое окно команды Размер изображение…

В появившемся диалоговом окне можно увидеть, какой объем памяти занимает изображение («Размер изображения») и размеры по ширине и высоте. Падающее меню ниже содержит наборы готовых решений, которыми тоже можно воспользоваться, но пока оставим его значение «Исходный размер».
При открытии диалогового окна размера изображения в диалоговых окнах программа указывают текущие параметры. Как видно из иллюстрации, единицы измерения настраиваются нажатием на них курсором мыши.




Рис. 12. Выбор единицы измерения в диалоговом окне команды Размер изображение…



Ширина и Высота на иллюстрации выше являются взаимосвязанными параметрами. Изменение одного из них влечет изменение другого для соблюдения пропорций. Однако, нажатие мышкой на темный прямоугольник между ними ведет к разрыву пропорций ширины к высоте.


Рис. 13. Установление размера изображения в сантиметрах в диалоговом окне команды Размер изображение…

Разберемся с действиями данной команды для случая, когда флажок «Ресамплинг» погашен.






Рис. 14, 15. При изменении разрешения изображения в диалоговом окне команды Размер изображение… при выключенном флажке "Ресамплинг" ведет к синхронному изменению его размера таким образом, что объем изображения остается постоянным

Если флажок «Ресамплинг» выключен, физического масштабирования хранящегося в памяти программы изображения не происходит, то есть число пикселей по ширине и высоте при масштабировании изображения не изменяется. Соответственно, нельзя изменить единицы измерения на пиксели. Но появляется связь между разрешением и размером изображения. Поэтому, меняя, допустим, разрешение, мы, соответственно, меняем и линейные размеры изображения. И наоборот.

Если в примере на рисунке 14 уменьшить разрешение вдвое (до 150 ppi), то (как видно из рсунка 15) размеры изображения по ширине и высоте увеличатся вдвое, а значение «Размер изображения» в верхней строке окна останется прежним.

Если флажок «Ресамплинг» включен, при выполнении команды Размер изображения… происходит изменение размеров сторон изображения уже в пикселях. При этом значения цветов пикселей как при уменьшении, так и при увеличении вычисляются методом интерполяции, то есть путем математического вычисления по специальным формулам. Способы интерполяции выбираются в падающем меню «Ресамплинг».



Рис. 16. В падающем меню выбирается способ интерполяции
изображения при масштабировании

Выбор способа интерполяции можно доверить программе («Автоматически»). Более точная интерполяция – бикубическая, но она может дать нежелательное размытие изображения с большим числом мелких деталей при уменьшении масштаба изображения. Интерполяция «По соседним пикселям» даст более резкий рисунок, но при увеличении могут возникнуть артефакты на контрастных переходах тонов, а при уменьшении – возможны исчезновения мелких деталей. В любом случае после масштабирования следует проконтролировать результаты и, если они не удовлетворяют Вас, поэкспериментировать с разными методами интерполяции.

Что характерно для этого диалогового окна, при изменении параметров Ширина, Высота и Разрешение в строке Размер изображения будет показан как получающийся при масштабировании объем памяти нужного для хранения изображения, так и его исходное значение. А в строке Размеры будут показаны получающиеся при этом размеры изображения по ширине и высоте.





Рис. 17. В верхней строке окна показан размер машинной памяти для хранения получающегося после масштабирования изображения. В скобках дается исходный размер

Надо иметь в виду, что увеличение размеров изображения в пикселях неэффективно, так как не привнесет в изображение дополнительной информации – оно просто станет более размытым и потребует большей памяти для своего хранения. Поэтому, если Изображение должно быть все-таки увеличено в конечной программе (например, в MS Word или в издательской системе), это увеличение лучше сделать именно в конечной программе.
Следует помнить также, что любое уменьшение влечет потерю информации об исходном изображении. Обратная операция над уменьшенным изображением не даст нам исходное изображение, как это проиллюстрировано на примере ниже.



Рис. 18. Изображение (фото слева) уменьшено в 4 раза, а затем увеличено до исходных размеров (фото справа). Результирующее изображение получается размытым 

Поэтому, во избежание потери или порчи фотографий и других растровых изображений, необходимо регулярно сохранять не только исходные, но и их промежуточные версии. Особенно те, которые связаны с изменением их размеров!

Вопросы для самоконтроля

  1. В каких единицах измеряют разрешение изображения для печати?
  2. Какое разрешение обычно имеют современные лазерные и струйные принтеры? А типографский фотовывод?
  3. Каким образом полутона цветов печатаются на принтере?
  4. Что такое "линеатура растра"? В каких единицах она измеряется?
  5. Что такое "угол поворота растра"?
  6. Зачем нужно растрирование при печати изображений?
  7. Каким должен быть размер растровой точки для передачи 256 оттенков серого цвета?
  8. Что происходит при уменьшении размеров растровой точки?
  9. Какой размер изображения рекомендуется  делать у фотографий для печати на принтерах?
  10. Какие могут быть требования к размеру изображения для размещении на веб-страницах?
  11. Какой командой можно изменить размер изображения? Как она вызывается?
  12. В каких единицах измерения мы можем задавать размер изображения?
  13. В каких случаях при изменении размера изображения не меняется количество пикселей его составляющих?
  14. Что произойдет, если флажок "Ресамплинг" будет выключен?
  15. Что такое "интерполяция"?
  16. Какие способы интерполяции можно задать в диалоговом окне "Размер изображения".
  17. Что произойдет, если мы сначала уменьшим изображение, а потом увеличим его до исходных размеров?
  18. Почему не рекомендуется увеличивать изображение в программе Adobe Photoshop?
  19. Почему желательно сохранять промежуточные версии изображения при работе над ним?

Задания для усвоения материала

  1.  Возьмите любое изображение и уменьшите его в 5 раз.
  2. Уменьшенное изображение увеличьте в 4 раза.
  3. Оцените качество результата.
  4. Любое выбранное Вами изображение сделайте шириной в 10 см, не меняя число пикселей по ширине и высоте.
  5. Вставьте изображение в документ MS Word.
  6. Убедитесь, что размер вставленного изображения по ширине равен 10 см.
  7. Возьмите изображение с большим числом деталей (например, город, лес) и изображение с плавными переходами тонов (например, портрет, интерьер) и поэкспериментируйте, меняя их размеры в 2-3 раза в разных методах интерполяции. Проанализируйте полученные результаты.

Мои рекламные баннеры и заготовки Набор баннеров по федеральному проекту Три учебных курса по программам повышения квалификации по федеральн...