Podstawowe pojęcia dotyczące obrazu

Choć o obrazach dowiedzieliście się wiele w klasie pierwszej, to poniżej przedstawimy najważniejsze zagadnienia, które przybliżą istotę obrazu.
Rozróżniamy dwa typy obrazów: analogowy i cyfrowy. Istnieją specjalne urządzenia rejestrujące, które mogą zamienić obraz analogowy w cyfrowy. Jednym z takich urządzeń jest omówiony wcześniej skaner, ale należy do nich także cyfrowy aparat fotograficzny i cyfrowa kamera wideo (nie mylić z analogową kamerą wideo, zapisującą obraz na taśmie w sposób odmienny od zapisu cyfrowego). Przykłady podstawowych cyfrowych urządzeń rejestrujących, tworzących obrazy cyfrowe - skaner płaski, cyfrowy aparat fotograficzny i cyfrową kamerę wideo - pokazano na rys. 1.

Obrazy cyfrowe - dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu graficznemu - mogą także powstawać bezpośrednio na komputerach. Komputer ma jednak szersze zastosowanie aniżeli tylko bezpośrednie tworzenie obrazów w aplikacjach (programach) graficznych. Może bowiem współdziałać z wymienionymi wyżej urządzeniami cyfrowymi w tworzeniu obrazów cyfrowych.

Rys. 1. Urządzenia do cyfrowego zapisu obrazu.

skaner	cyfrowy aparat fotograficzny	cyfrowa kamera wideo

Obrazy analogowe mogą występować pod różnymi postaciami. W procesie skanowania oryginałami analogowymi są najczęściej odbitki i negatywy fotograficzne, przezrocza, obrazy malarskie, odręczne rysunki i grafiki, stronice książki. W procesie cyfrowego fotografowania oryginałami analogowymi są najczęściej trójwymiarowe obiekty znajdujące się w otoczeniu naturalnym lub skomponowanym przez człowieka.
Jednakże niektóre oryginały analogowe, charakterystyczne dla fotografowania czy filmowania cyfrowego, mogą być także oryginałami dla skanowania (np. długopis, klucz, spinka do włosów). Oznacza to, że na niektórych skanerach można otrzymywać obrazy z oryginałów trójwymiarowych, a nie tylko płaskich Skaner odgrywa wtedy rolę fotograficznego aparatu cyfrowego.
Cechą charakterystyczną obrazów analogowych jest tonalność, czyli występowanie tego samego koloru w różnych nasyceniach i jasnościach. Tonalność powin na zostać odwzorowana w obrazie cyfrowym bez względu na rodzaj wykorzy stywanego urządzenia rejestrującego.

Jeśli różna tonalność tego samego koloru z obrazu cyfrowego ma zostać odwzorowana na wydruku, to należy zastosować specjalne procedury uzależnione od techniki drukowania. W przypadku drukowania cyfrowego, np. w drukarkach sublimacyjnych, tonalność odwzorowuje się w sposób ciągły i osiąga efekt jak w naturze. Przy drukowaniu w drukarce atramentowej czy laserowej lub w maszynie drukarskiej tonalność odwzorowuje się za pomocą pokrytych barwnikiem tzw. punktów rastrowych. Punkty te mogą mieć różną wielkość lub różne zagęszczenie. Biel niezadrukowanego podłoża rozjaśnia położony na punktach barwnik, dając złudzenie jaśniejszego odcienia koloru. Jeżeli punkty te są połżone z większą gęstością (raster stochastyczny), to odwzorowujemy ton ciemniejszy, jeśli zaś są ułożone mniej gęsto ton jaśniejszy. Gdy drukujemy z tzw. rastrem amplitudowym, punkty rastrowe są różnej wielkości i ton ciemniejszy jest odwzorowany przez większy punkt. Proporcja między punktami rastrowymi a niezadrukowanym podłożem decyduje o tonalności.
Odwzorowanie kilku tonów barwy czarnej przedstawiono na rys. 2. Są to odcienie szarości (barwy achromatyczne). Rysunek zawiera obszary jednolitych tonalności (górny rząd), a pod nimi powiększone 10 razy fragmenty tych obszarów, aby można było zaobserwować zmianę wielkości punktów rastrowych (raster amplitudowy), tworzących na wydruku owe tonalności.

Cechą charakterystyczną materiałów fotograficznych jest ciągłotonalność, tj. ciągłe, a nie skokowe, przechodzenie od jednej do innej barwy. Mówiąc o ciągłotonalnościach, nie rozważamy zagadnień mikrostruktury materiału fotograficznego (ziarno), która jest niezauważalna dla nieuzbrojonego oka. Przechodzenie od jednej barwy achromatycznej do innej w sposób ciągły i skokowy pokazano na rys. 3.
Światłoczułe materiały fotograficzne wytwarza się z halogenków srebra (chlorków, bromków i jodków). Podczas wykonywania zdjęcia (ekspozycja materiału), a następnie wywoływania, jest uwalniane srebro, którego ilość odwzorowuje tonalność obrazu w sposób ciągły. Ciągłotonalność występuje też na olejnych obrazach malarskich i w akwarelach.
Pojęcie kreski. Bywają oryginały jedno- lub kilkubarwne bez żadnych odcieni. Są to obrazy monobarwne (np. czarno-białe) lub kilkukolorowe (np. obszary tylko niebieskie, pomarańczowe i złote). Nie mamy wtedy do czynienia z tonalnością czy ciągłotonalnością, lecz mówimy, że jest to kreska. Kreskowe obrazy czarno-białe przedstawiono na rys. 4.

Rys. 4 Przykładowy czarno-biały obraz kreskowy.

Na wydruku kreskę odwzorowuje się tyloma barwnikami, ile kolorów ma oryginał. Nie są potrzebne punkty rastrowe, gdyż nie występuje tonalność. Klasyczne drukowanie w maszynie drukarskiej nie nastręcza żadnych trudności - drukarz stosuje farby o wybranych kolorach i powstaje reprodukcja obrazu kreskowego. Podczas drukowania cyfrowego kilkukolorowych obrazów kreskowych, np. w drukarkach komputerowych, mogą pojawić się problemy, gdy nie dysponujemy atramentami lub tonerami o wymaganej barwie.
Wtedy - wskutek mieszania kolorów dostępnych w drukarce - jest tworzona barwa podobna do żądanej. Mieszanie odbywa się przez położenie na podłożu różnych wielkości (lub różnych zagęszczeń) punktów rastrowych każdego z kolorów składowych. Na wydruku nie otrzymujemy więc w tym przypadku idealnej kreski (jednolitego pokrycia kolorem), efektem jest jednak złudzenie optyczne wywołane przez punkty rastrowe niedostrzegalne dla nieuzbrojonego oka.

Obrazy cyfrowe, noszące także nazwę obrazów bitmapowych lub map bitowych, to najczęściej prostokątne obszary zbudowane z elementów identycznych co do wielkości i kształtu. Elementy mają kształt kwadratów. Taka prostokątna tablica zawiera wyłącznie pełne kwadraty, zatem wymiary obrazu są zawsze wielokrotnością boku kwadratu podstawowego.
Nieraz w programach graficznych mogą powstawać obrazy cyfrowe o kształtach nieprostokątnych.
Kwadratowe elementy tworzące obraz cyfrowy to piksele. Wielkość piksela określa osoba rejestrująca obraz cyfrowy. Rozmiar piksela można ustalić precyzyjnie (w trakcie skanowania) lub skokowo (podczas fotografowania cyfrowego). Za duży piksel uwidoczni w obrazie "schodkowe" krawędzie łuków lub pochylonych linii, a zbyt mały niepotrzebnie zwiększa wielkość pamięci RAM (a także wielkość pliku) potrzebną dla obrazu.

Całkowita liczba pikseli w prostokątnym obrazie cyfrowym jest iloczynem liczby pikseli wzdłuż i w poprzek tego obrazu. Cechą charakterystyczną pojedynczego piksela jest jego monobarwność, czyli brak ciągłotonalności w obszarze zajmowanym przez piksel. Jest więc nieco inaczej niż w obrazie analogowym. W efekcie kolorowy obraz cyfrowy cechuje skokowa zmiana barwy przy przechodzeniu od jednego piksela do innego. Brak skokowej zmiany barwy jest możliwy jedynie wtedy, gdy obok piksela występuje taki sam piksel. Budowę powiększonego fragmentu obrazu cyfrowego pokazano na rys. 5. Jeśli obraz cyfrowy jest odwzorowaniem kreski, to na granicach sąsiadujących ze sobą dwóch kolorów widać gwałtowny skok (np. od czarnego do białego), a w obszarach kreski występują jednakowe piksele (np. czarne). Gdy obraz cyfrowy jest odwzorowaniem oryginału ciągłotonalnego, piksele wykazują niewielką zmianę barw przy przechodzeniu przez taką tonalność. Daje to złudzenie ciągłotonalności.

Odwzorowania cyfrowe - za pomocą pikseli - oryginału kreskowego i ciągłotonalnego przedstawiono na rys. 6. wraz z ich wielokrotnym powiększeniem. Obraz cyfrowy, jak wskazuje nazwa, to cyfrowy (liczbowy) zapis występujących w nim barw, zapis specyficzny, ale prosty do zrozumienia. Jednym z parametrów obrazu cyfrowego jest tzw. głębia bitowa, mówiąca o liczbie barw możliwych do odwzorowania w obrazie. Określa ona, jak wiele bitów pamięci zostało przydzielonych do każdego piksela obrazu w celu zapisania informacji o jego barwie. Jednostką głębi bitowej jest bpp (bits per pixels). Przypomnijmy, że bit (b) to elementarna jednostka w informatyce, która umożliwia zapisanie dwóch liczb (2¹): 0 lub 1.

Przykład 1

Jeśli mamy dwa sąsiadujące ze sobą bity, to można na nich zapisać następujące cztery liczby (2²): 00, 01, 10, 11. Na trzech sąsiadujących bitach zapiszemy osiem liczb (2³): 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Procedurę tę możemy powielać dla dowolnej liczby bitów, z czego wynika, że na czterech bitach możemy zapisać 16 liczb (2⁴), na pięciu - 32 liczby (2⁵), na sześciu - 64 liczby (2⁶) itd.

Jeżeli każdemu pikselowi w obrazie cyfrowym przypiszemy jeden bit, to każdy z nich może przyjąć dwie kombinacje wartości: albo 0 albo 1. Możemy zatem przypisać tym stanom dwie barwy: białą lub czarną. Jest to obraz kreskowy (kreska) i mówimy, że ma on głębię bitową 1 lub głębię 1-bitową. Obraz kreskowy jest zapisany w jednym kanale, tzw. Bitmap. Cyfrowy obraz kreskowy przedstawia rys. 7.
Jeżeli każdemu pikselowi w obrazie cyfrowym przypiszemy osiem bitów, to mogą one przyjąć 256 (28) różnych stanów (liczb), np. kolejno: 00000000, 00000001, 00000010, 00000011, 00000100, 00000101, ........, 11111100, 11111101, 11111110, 11111111. Każdemu z tych stanów możemy przypisać jedną barwę, np. jeden z odcieni szarości od bieli do czerni. Jest to obraz w skali szarości (rys. 8) i mówimy, że ma on głębię bitową 8 lub głębię 8-bitową. Obraz w skali szarości jest zapisany w jednym kanale zwanym Grayscale.

Nieco bardziej złożony jest opis obrazu kolorowego. Przypomnijmy, że wynikowa barwa piksela w obrazie cyfrowym składa się z sumy trzech barw składowych: czerwonej (red R), zielonej (green G) i niebieskiej (blue B), przy czym barwy te mogą mieć różne poziomy jasności - od zerowej (brak barwy składowej) do maksymalnej (największy udział barwy składowej). Jeżeli każdej z nich przydzielimy osiem osobnych bitów, to oczywiście każda z tych barw może przyjąć 256 różnych odcieni jasności (28). W całym cyfrowym obrazie kolorowym, złożonym z trzech kanałów R, G i B, mamy więc przydzielone 24 bity (8x3) do każdego piksela obrazu.
Obraz taki może więc mieć tyle kolorów, ile jest możliwych kombinacji każdego poziomu jasności jednego kanału z każdym poziomem jasności z pozostałych kanałów składowych, czyli 256x256x256 = 2⁸x2⁸x2⁸ = 2²⁴, tzn. ok. 16,7 mln. Istotę każdego z kanałów RGB i tworzenie barwy wynikowej przez sumowanie przedstawia rys. 9. Otóż trzy tablice nazwane R, G i B przedstawiają 256 odcieni jasności - każda swojego koloru, tzn. czerwonego, zielonego i niebieskiego (uwaga: przedstawione tu kwadraty nie są pikselami, a jedynie ilustracją poziomów jasności!). Wyobraźmy sobie, że te trzy poziomy jasności pochodzą od trzech kolorowych świateł. Tam, gdzie obszar jest czarny, jasność koloru tego Światła należy określić jako zerową (i przypisać wartość 0), czyli ciemność. Kolejne pola są coraz jaśniejsze, a najjaśniejszy, ostatni obszar, ma jasność największą i przypisujemy jej wartość 255. Tak oto każdy kolor ma 256 poziomów jasności. Jeśli chcemy teraz poznać całkowitą liczbę barw do uzyskania z dostępnych kolorów tych trzech świateł o różnych jasnościach, to należy wykorzystać kombinację każdego obszaru z jednej tablicy z każdą kombinacją z dwóch pozostałych. W rezultacie otrzymujemy wspomnianą liczbę ok. 16,7 min barw.

Reasumując, obraz kolorowy to obraz RGB mający głębie bitową 24 (24-bito-wą). Obraz jest zapisany w trzech kanałach: Red, Green i Blue. Należy wspomnieć, że istnieją też obrazy kolorowe tylko z jednym kanałem, tzw. indeksowanym: Index. Obraz taki ma głębię bitową 8, a piksel może przyjmować tylko jedną z 256 barw przypisanych do tego kanału. Na potrzeby Internetu wykorzystuje się obrazy, które można zapisać w tzw. formacie GIF (z kanałem Index), ale także obrazy kolorowe RGB wyświetlające pełną gamę kolorów. Żeby obrazy te nie były zbyt wielkie i szybko dawaty się transmitować w Inter-nccie, zapisuje się je w formacie skompresowanym JPEG.

Podczas rejestrowania obrazu cyfrowego następuje zamiana określonych ciąglotonalnych obszarów oryginału na piksele o jednolitych barwach. W procesie tym uzyskuje się więc obraz przybliżony do oryginału. Odpowiemy sobie na pytania, jak wielkie jest to przybliżenie, w czym je upatrywać i czy daje się ono regulować?

Rozdzielczość obrazu analogowego to stopień odwzorowania w nim szczegółów oryginału. Definicja ta ma charakter ogólny i nie bierze się w niej pod

Rys. 10. Obrazy analogowe namalowane z różnym stopniem szczegółowości.

uwagę, czy mamy do czynienia z malowaniem, rysowaniem czy fotografowaniem klasycznym. Wynika z niej, że im lepiej odwzorujemy szczegóły oryginału, tym obraz analogowy będzie miał większą rozdzielczość. Obrazy namalowane z różnym stopniem szczegółowości, czyli z różną rozdzielczością, przedstawiono na rys. 10. Jeżeli, na przykład, fotografujemy za pomocą klasycznego aparatu, z użyciem filmu fotograficznego, to rozdzielczość wykonanego zdjęcia będzie zależeć m.in. od układu optycznego aparatu oraz jakości materiału fotograficznego rejestrującego obraz. Na ogół współczesne aparaty i materiały rejestrują bardzo dużo szczegółów. Możemy się o tym przekonać, gdy - powiększając fotografię - dostrzegamy elementy, których nie widzieliśmy nieuzbrojonym okiem.
Istnieje jednak granica powiększania, po której przekroczeniu nie można już obserwować coraz mniejszych szczegółów i pojawia się ziarnistość materiału fotograficznego.

Rozdzielczość obrazu cyfrowego. W obrazach cyfrowych jest podobnie. Piksele to odpowiedniki fotograficznych ziaren i szczegóły oryginału są rejestrowane na wielu takich pikselach. Występuje jednak pewna drobna różnica. Otóż ziarno fotograficzne może dodatkowo odwzorować ciągłotonalność, a piksel - nie. Powiększenie fragmentu obrazu nie dostarcza już nowych szczegółów lecz uwidacznia piksele.
Z rozważań tych wynika, że im mniejszy jest piksel w obrazie cyfrowym, tym lepsze odwzorowanie szczegółów, a co zatem idzie - tym większa jego rozdzielczość. Możemy zatem zdefiniować pojęcie rozdzielczości obrazu cyfrowego: jest to liczba pikseli przypadająca na jednostkę długości obrazu cyfrowego. Obrazy cyfrowe są najczęściej edytowane w programach graficznych, w których standardowo przyjęto jednostkę długości cal ("), dlatego miara rozdzielczości obrazów cyfrowych to piksele na cal - ppi (pixels per inch). Trzeba zauważyć, że w programach graficznych mogą być także użyte inne jednostki długości. Rodzi się pytanie, czy podczas rejestrowania cyfrowego można regulować wielkością piksela tak, aby obraz uzyskał określoną rozdzielczość? Owszem, można, ale tylko do określonych granic wyznaczonych przez parametry konstrukcyjne urządzenia rejestrującego. Parametry te omówiono wcześniej (w związku z kwestią rozdzielczości optycznej skanera), ale całe zagadnienie rozważymy szerzej w dalszych rozdziałach podręcznika. Niewątpliwie obraz cyfrowy powinien mieć rozdzielczość optymalną do warunków, w jakich będzie reprodukowany w swej docelowej postaci, tj. jako obraz drukowany lub wyświetlany na monitorze.

Obraz cyfrowy może być rejestrowany (tworzony) w komputerze na dwa sposoby. Pierwszy polega na wykorzystaniu oprogramowania graficznego do tworzenia (rysowania, malowania, edytowania) takich obrazów, a drugi - na zamianie oryginału analogowego na obraz cyfrowy w urządzeniu cyfrowym. Rejestrowanie obrazu z oryginału analogowego, zachodzące w urządzeniu rejestrowania cyfrowego - skanerze, cyfrowym aparacie fotograficznym, cyfrowej kamerze wideo - odbywa się z udziałem elementów elektronicznych. Znajdujące się w tych urządzeniach elementy elektroniczne to czujniki fotoelektrycz-ne i przetworniki analogowo-cyfrowe (omówione wcześniej).

Jeżeli po zarejestrowaniu chcemy zachować obraz cyfrowy do późniejszych zastosowań, to należy zapisać go w pliku na dysku twardym komputera lub innym nośniku. Do zapisywania obrazów cyfrowych są wykorzystywane różne formaty o rozmaitych właściwościach. Rodzajów formatów plików do zapisu obrazów cyfrowych jest kilkadziesiąt, ale tu omówimy (częściowo przypominając wiadomości z klasy pierwszej) tylko najczęściej stosowane.

Formatem standardowym zapisu mapy bitowej w pliku jest format TIFF (Tagged Image File Format), który w sposób bezstratny może zapisać informację o wszystkich barwach zarejestrowanego obrazu cyfrowego. Zapis bezstratny oznacza, że żadna informacja o barwie każdego piksela nie zostanie zmieniona podczas zapisu. Format TIFF należy zawsze wykorzystywać do zapisu w pliku obrazów skanowanych.

Istnieją również tzw. formaty stratne zapisu do pliku, spośród których najważniejszy to format JPEG (Joint Photographic Experts Group). Zapis stratny oznacza, że podczas tworzenia pliku są tracone bezpowrotnie niektóre barwy w obrazie, ale za to uzyskujemy objętościowo bardzo mały plik. Stopień stratności można regulować i w rezultacie strata może być niezauważalna. Istota formatu JPEG polega na tym, że po wczytaniu obrazu w tym formacie do RAM komputera obraz automatycznie rozkompresowuje się i znowu zajmuje tyle miejsca, ile miał przed kompresją.
Użytkownicy fotograficznych aparatów cyfrowych często nie mają wyboru, gdyż producent kamery narzuca format JPEG zapisu obrazu. Dotyczy to szczególnie kamer amatorskich i półprofesjonalnych. Kamery profesjonalne, charakteryzujące się m.in. dużą pamięcią do zapisywania obrazów lub rejestrujące obraz bezpośrednio w komputerze, mogą zapisywać także w formacie TIFF. W kamerach tego typu jest dostępny również specyficzny format RAW danych cyfrowych w postaci binarnej.

Format GIF (Graphics Interchange Format) funkcjonuje na zasadzie przypisania do obrazu tabeli kolorów, których może być najwyżej 256. Jest wykorzystywany do obrazów umieszczanych w Internecie, gdyż tworzy małe pliki. Ma także zaletę - można w nim tworzyć proste animacje (np. rejestrować różne fazy ruchu), które zapisuje się jako jeden plik GIF.

Przypomnijmy: zbudowany z pikseli obraz cyfrowy może być tworzony (rejestrowany) nie tylko przez urządzenia cyfrowego zobrazowania, ale także przez komputerowe programy (aplikacje) graficzne. Istnieją różne klasyfikacje tych programów. Nie wdając się w szczegóły, można podzielić je na programy bitmapowe i wektorowe.

Aplikacje bitmapowe tworzą obrazy cyfrowe zbudowane z pikseli. Programami takimi są np.: Microsoft Paint, Microsoft PhotoDraw, Picture Publisher, Gimp, Corel Photo-Paint, Adobe Photoshop. Mają one różne możliwości edycyjne. W każdym z nich można zapisać obraz cyfrowy w pliku o formacie typowym dla obrazu zbudowanego z pikseli, a więc TIFF, JPEG, GIF itd., ale także w tzw. formatach rodzimych aplikacji.
Format rodzimy ma możliwość przechowywania wszystkich danych wprowadzonych podczas tworzenia lub edycji obrazu, np. warstw, masek, ścieżek, przezroczystości, ale na ogół może być odczytany tylko przez aplikację, która go wytworzyła (aplikację źródłową). Format typowy obrazu zbudowanego z pikseli nie potrafi zapisać wszystkich danych, które wytworzyła aplikacja, ale za to może być odczytywany także przez inne aplikacje bitmapowe.

Aplikacje wektorowe nie są przeznaczone do tworzenia typowych obrazów cyfrowych zbudowanych z pikseli, ale do tzw. rysunków, które powstają z obiektów wektorowych. Przykładami programów wektorowych są: Drawlt, Designer, Freehand, Adobe ttlustrator, CorelDraw, Auto CAD, Behemot, 3D Studio. Mają one różne możliwości edycyjne. Obiekty wektorowe opiszemy w następnym rozdziale. Dlaczego jednak wymienia się te aplikacje, przedstawiając obrazy cyfrowe? Jest kilka powodów, m. in.:

Podstawowym formatem zapisu rysunków wektorowych do pliku jest format rodzimy aplikacji.
Należy wspomnieć, że nowoczesne programy bitmapowe mają jako uzupełnienia funkcje programów wektorowych, a programy wektorowe - funkcje programów bitmapowych.

Wraz ze wzrostem liczby pikseli w obrazie rośnie jego wielkość rozumiana jako ilość przechowywanych informacji. Zwiększa się zatem zajęty obszar pamięci operacyjnej RAM komputera w celu utrzymania w niej tego obrazu podczas i po skanowaniu lub zajęty obszar pamięci przechowującej obraz w fotograficznym aparacie cyfrowym. Tym samym rośnie konieczność przydzielenia większej pamięci RAM komputera do obróbki i wykorzystania otrzymanego obrazu cyfrowego, a to wydłuża operacje związane z jego korekcją lub przekształcaniem. Jeżeli np. zwiększymy 3-krotnie rozdzielczość obrazu cyfrowego (czyli na tej samej długości znajdzie się trzy razy więcej mniejszych pikseli), to liczba pikseli w całym obrazie wzrośnie 9-krotnie, co wynika z podanego poprzednio sposobu wyznaczania liczby pikseli w obrazie. Oznacza to, że zwiększanie rozdzielczości obrazu x razy powoduje wzrost wielkości obrazu x2 razy (zależność kwadratowa).

Przykład 2

Rys. 11. Zależność objętości obrazu od rozdzielczości (obraz RGB o wymiarach 10x15").

Wyprowadź wzór, zbuduj tabelę i sporządź wykres obrazujący zmianę wielkości W (w jednostkach MB) obrazu cyfrowego RGB o wysokości w i szerokości s w zależności od rozdzielczości R. Przyjmij konkretne wymiary obrazu. Wykorzystaj jednostki: rozdzielczości - ppi (piksele na cal), długości - " (cale).
Dane: głębia bitowa obrazu RGB: g = 24 bpp, wymiary obrazu: wysokość w = 15", szerokość 5 = 10", "informatyczny milion" = 2²⁰.
Niewiadome: W = f (R)
Rozwiązanie:
liczba pikseli wzdłuż szerokości: L_s = s * R
liczba pikseli wzdłuż wysokości: L_w = w * R
liczba pikseli w obrazie: L = L_s * L_w
wielkość obrazu:
W = L * g = L_s * L_w * g = s * w * g * R²
Podstawiając dane otrzymujemy końcowy wzór
W [MB] = 10 * 15 * 24 * R²/8/2²⁰ = 0,000429 * R²
Wielkości obrazu dla kilku wartości rozdzielczości zestawiono w poniższej tabeli.

R [ppi]	100	200	300	400
W [MB]	4,3	17,2	38,6	68,6

Z przykładu wynika, że dla powszechnie używanej rozdzielczości 300 ppi przy drukowaniu w drukarni obraz będzie miał wielkość ponad 38 MB. Aby został zapisany w pliku, należy zapewnić odpowiednią ilość miejsca na dysku twardym (HD) komputera lub w pamięci magazynującej kamery cyfrowej. Jeżeli wybierzemy zapis w formacie TIFF, wtedy plik będzie zajmował właśnie tyle miejsca. Dla HD nie jest to zbyt wielkie ograniczenie. Kłopoty mogą się natomiast pojawić w kamerach cyfrowych, których pojemność magazynowania jest ograniczona - w najlepszym przypadku do kilkuset MB. Wtedy właśnie posługujemy się kompresją plików, m.in. wykorzystującą wspomniany format JPEG. Po odczytaniu tego obrazu w komputerze następuje dekompresja i znowu zajmuje on tyle miejsca, ile wyliczono; w naszym przykładzie - ponad 38 MB.

Jakość obrazu cyfrowego częściowo zależy od liczby pikseli, jaką ten obraz zawiera. Więcej mniejszych pikseli powoduje dodanie szczegółów i wyostrzenie krawędzi. Pracując ze skanerem czy cyfrowym aparatem fotograficznym, należy umieć wzajemnie przeliczać wielkości wyrażone w pikselach, calach, pikselach na cal, choć jesteśmy przyzwyczajeni do innych jednostek długości. Przypomnijmy - cal oznacza się znakiem " lub skrótem in (inch).

Od pikseli do wymiarów. Gdy drukujemy (z określoną rozdzielczością) obraz o wymiarach określonych w pikselach, chcemy wiedzieć, jakiej wielkości będzie wydruk.

Przykład 3

Oblicz w milimetrach wymiary wydruków obrazu o wielkości 1800x1400 pikseli, gdy chcemy zachować wszystkie jego szczegóły przy rozdzielczościach: 300 i 600 dpi.
Rozwiązanie: szerokość przy 300 dpi: 1800/300 * 25,4 = 152 mm
wysokość przy 300 dpi: 1400/300 * 25,4 = 120 mm
szerokość przy 600 dpi: 1800/600 * 25,4 = 76 mm
wysokość przy 600 dpi: 1400/600 * 25,4 = 60 mm


Rys. 7. Efekt skanowania oryginału ciągłotonalnego w trybie kreskowym (line-art)	Rys. 8. Efekt skanowania oryginału ciągłotonalnego w trybie szarości (grayscale)