Jak je to s rozlišením skeneru? - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

24. ledna 2001, 00.00 | Rozumíte tomu, co přesně znamená rozlišení skeneru? Který parametry je který a podle čeho se vlastně řídit při nákupu skeneru? (AKTUALIZOVÁNO)

Kolem rozlišení skenerů se často objevuje celá řada spekulací. Důvodem je zcela bez pochyby časté záměrné zkreslování nebo zamlžování technických údajů ze strany výrobců a prodejců. Svou roli pochopitelně hraje i informovanost. U profesionálních skenerů je situace o to jednodušší, že výrobci si nemohou dovolit uvádět neúplné informace, přesto i zde uživatelé někdy tápou. Pokusíme se vysvětlit všechny běžně uváděné údaje a také odpovědět na základní otázky.

Základem skeneru je vždy řádkový CCD snímač. Pokud budeme zcela přesní, jde o třířádkový snímač, s tím že každá řádka snímá jednu složku světla (červená, modrá, zelená). Tento snímač se pohybuje po delší straně předlohy a snímá tak jednotlivé řádky předlohy. Nejběžnější je, že na jeden průchod je zpracována celá plocha předlohy, protože snímač na šířku obsáhne celý řádek. U nejdražších stolních skenerů se můžeme setkat s takzvaným XY snímáním, při kterém se snímací hlava pohybuje ve dvou směrech, aby se tak maximalizovalo rozlišení.

Rozlišení skeneru je dáno třemi faktory. Tím prvním je pochopitelně počet snímacích buněk snímače. Každá buňka fyzicky snímá vždy jeden bod na řádku. Snímač je sice užší než řádek stránky A4, ale tento nepoměr se koriguje optickou cestou. Druhým faktorem je právě optická soustava, která určuje poměr zvětšení nebo zmenšení obrazu. U levných skenerů je místo optické soustavy použit jednoduchý optický hranol a pár zrcadélek, aby se docílilo poměru 1:1. U dražších modelů se výměnou optické soustavy dá změnit fyzické vstupní rozlišení na řádce. Typicky se přepínají dvě nebo tři optiky. A u nejdražších modelů je optická soustava formy transfokátoru a umožňuje plynule měnit fyzické rozlišení.
Posledním faktorem je přesnost krokového motorku, který zajišťuje posun snímací hlavy. Motorek zajišťuje, aby se hlava se snímačem posunovala vždy rovnoměrně. Čím menší krok dokáže motorek zajistit, tím větší rozlišení může být.

Takže pokud je u skeneru uvedeno rozlišení 600 x 1.200 dpi, co to znamená?
Nižší hodnota vždy znamená počet bodů rozlišovaných na řádku. Při velikosti předlohy A4 a 600dpi to znamená, že skener snímá zhruba 5.000 bodů na řádku. Jeden bod má šířku 0,042 mm. A protože jde o fyzické rozlišení ve směru řádků CCD snímače, musí tento snímač obsahovat právě 5.000 buněk na jednom řádku. ( Buňky jsou většinou ještě menší než jeden snímaný bod. )
Druhý rozměr je určen přesností krokování motorku. Pokud má skener dosáhnout rozlišení 1.200dpi ve směru pohybu, tak je nutné pohybovat se snímací hlavou s přesností 0,021 mm, což není zas tak snadné, ale je to pořád jednodušší, než vyrobit snímač s dvojnásobným počtem bodů. Navíc je potřeba počítat se zkreslením způsobeným levnou optikou, takže nelze jít s rozlišením u levných skenerů příliš daleko.

Pokud tedy máme skener s rozlišením 600x1200dpi, jaké používat nastavení?
To záleží na tom, co uživatel potřebuje. Předpokládejme, že potřebujeme co nejkvalitnější výstup.
V ovládacích programech se nastavuje rozlišení jako jeden parametr a ne dva. To je pochopitelné, protože potřebujeme zachovat poměr stran, aby obraz nebyl zkreslen. Takže rozlišení musí být v obou směrech stejné. Pokud nastavíme rozlišení 600dpi, tak skener na řádku pracuje 1:1 což je optimální. Krokový motor jede s poloviční přesností, což znamená, že sice nevyužijeme schopnosti skeneru na 100%, ale nedochází k žádnému zkreslení obrazu.
Pokud nastavíme rozlišení 1.200dpi, tak dojde k jiné situaci. Krokový motor jede na 100% a skenuje co dokáže. Na řádku však vyžadujeme víc bodů, než je skener schopen opravdu nasnímat, což vede k interpolaci. Jednoduše řečeno si skener každý druhý bod vymyslí. To samozřejmě znamená určité zkreslení.

Co je interpolace?
Pokud se dopustíme zjednodušení, tak se dá říct, že interpolace je změna rozlišení pomocí speciálního programu. Interpolací se rozlišení nejen zvětšuje nebo i zmenšuje, podle toho, co je zrovna potřeba. Pokud snímací hlava pracuje s rozlišením 600x1200dpi, tak se interpoluje jak 300dpi, tak i 1.200dpi (většinou). Ovladače přepočítají obraz tak, aby docílily požadovaných hodnot. Pokud jsou ovladače velmi dobře napsané, tak interpolace v rozumných mezích funguje poměrně dobře a obraz poškozuje minimálně. Pokud jsou ovladače "hloupé", nebo měníme rozlišení třeba 4x dojde k velkému poškození obrazu a výsledek je hodně sporný.

Co je maximální rozlišení?
U skeneru by měla být správně uvedena dvě maximální rozlišení. Mělo by být jasně uvedeno, jaké fyzické rozlišení skener nabízí, tedy co vidí CCD snímač přes optickou soustavu. Jako druhá hodnota by mělo být uvedeno maximální rozlišení, kterého se dá dosáhnout interpolací. Na druhou stranu tento parametr není až tak důležitý, protože maximální uváděné hodnoty se většinou prakticky použít.

Jaké rozlišení potřebuji?
Toto je velice důležitá otázka. S rozlišením samozřejmě roste cena. Jak jsme si již vysvětlili je optimální používat rozlišení blízké fyzickému rozlišení snímače. Samozřejmě to platí, pokud chceme zachovat velikost obrazu. Pokud potřebuji obrázek 2x zvětšit, tak potřebuji dvojnásobné rozlišení. Pro profesionální nasazení v DTP studiích je možné za opravdové minimum považovat 1200x2400 dpi, ale optimální je se dostat alespoň k rozlišení 5.000dpi. Zde se samozřejmě předpokládá, že nechceme být omezeni skenerem a v případě potřeby nižšího rozlišení použijeme dostatečně kvalitní přepočet. Vysoké rozlišení se uplatňuje hlavně při práci s filmovými předlohami, kdy se z malé plochy políčka zvětšuje obraz třeba pro billboard.
Pro domácího uživatele bohatě stačí 600 - 1.200dpi, ale je potřeba hledat kvalitní skener. Rozlišení není všechno a skener s vysokým rozlišením může mít problémy třeba s ostrostí obrazu, stálostí či dalšími parametry. O tom si však napíšeme zase příště.

Relevantní články:
CCD VI. - Anti-blooming
CCD V. - skenujeme
CCD snímače IV. - Barevná mozaika
CCD snímače III. - Barvy
CCD snímače II.
CCD snímače I.
Super CCD - revoluce v digitální fotografii