In tegenstelling tot bijvoorbeeld geschilderde beelden, zijn zowel elektronische als gedrukte beelden opgebouwd uit beeldpunten. Het is echter de bedoeling dat we een afbeelding niet zien als een hoop puntjes, maar dat de kleuren - net zoals in de realiteit - mooi in elkaar overvloeien waar dat hoort en dat beeldelementen netjes van elkaar gescheiden zijn wanneer dat in de realiteit ook zo is. Als de beeldpunten klein genoeg zijn, kan het menselijk oog ze niet meer van elkaar onderscheiden en zien we enkel het geheel, nl. het beeld.
Met de 'resolutie' (of het 'oplossend vermogen') van een beeld wordt aangegeven in welke mate een beeld het menselijk oog kan misleiden, m.a.w. de beeldpunten kan 'oplossen' tot een beeld. In beeldschermtechnologie wordt de resolutie uitgedrukt in PPI (pixels per inch). In druktechnologie wordt ze in DPI (dots per inch) uitgedrukt.
PIXELS - PPI
De term ‘pixel’ is afgeleid van de woorden ‘picture’ en ‘element’. Elk digitaal beeld (foto, afbeelding) is opgebouwd uit ‘bouwstenen’ die samen het uitzicht van je afbeelding bepalen. Deze bouwstenen zijn beeldpunten met een bepaalde kleur en een bepaalde helderheid die we pixels noemen. De pixel is het kleinst mogelijke aanstuurbare element van een beeldscherm. Elke pixel kan 256 intensiteitsniveaus van de kleuren rood, groen of blauw uitstralen. Op die manier komt men aan meer dan 16.000.000 combinaties of evenzoveel verschillende kleuren. De pixels zijn op een beeldscherm gelijkmatig verdeeld over een raster. De grootte en de afstand tussen de pixels onderling bepaalt de scherpte van het beeld en de pixeldichtheid. Deze wordt uitgedrukt in Pixels Per Inch (PPI). De PPI geeft dus het aantal beeldpunten per inch op het beeldscherm weer. Hoe meer pixels er zijn, hoe scherper en gedetailleerder het beeld op het scherm. Afhankelijk van de technologie (beeldbuis, LCD-scherm, ...) kunnen pixels langwerpig, rond, ruitvormig, ... zijn.
RESOLUTIE in beeldschermtechnologie
Elk toestel dat een digitaal beeld verwerkt of weergeeft, functioneert op basis van deze beeldpunten. In de specificaties van de toestellen (beeldscherm, tv, beamer, fototoestel) wordt het aantal pixels aangeduid met de term resolutie.
De resolutie van een laptop kan bijvoorbeeld 1280 x 1024 (= 1.310.720) pixels zijn.
Bij een resolutie van 1920 x 1080 (= 2.073.600) pixels spreken we van "full HD" (in tegenstelling tot 1280 x 720 pixels dat oorspronkelijk ook "HD" werd genoemd). Dat zijn dus 1920 pixels horizontaal naast elkaar (op 1 lijn) en 1080 pixels onder elkaar op een lijn. Op een beeldscherm van 17 inch zitten deze 1920 horizontale pixels gespreid over 17 inch en geven dus een pixeldichtheid van bijna 113 pixels per inch (PPI). Wanneer ze echter heel klein zijn, bijv. op een 11 inch scherm, is de pixeldichtheid hoger, nl. ca. 175 ppi. Technisch gesproken zijn beide beeldschermen even scherp, maar door de beperking van het menselijk oog, kan het 11 inch scherm scherper lijken (de pixels zijn kleiner, dus nóg moeilijker van elkaar te onderscheiden). In realiteit is men met deze resoluties al een heel eind voorbij de capaciteiten van het menselijk oog, en zien veel mensen weinig verschil tussen (full) HD en de resoluties die in de nabije toekomst de meest gebruikelijke zullen worden: 2K, U(ltra)HD, 4K enz.
Bij een digitaal fototoestel zal men meestal de term megapixel (= 1 miljoen pixels, aangeduid als MP of Mpx) gebruiken. Dit is de resolutie (of het aantal pixels) die de sensor van de camera aankan.
Het correcte aantal pixels krijg je door het aantal horizontale lijnen met het aantal verticale lijnen van de digitale foto te vermenigvuldigen. Een camera die een foto met een resolutie van 1280 x 960 pixels produceert is een 1,3 megapixelcamera.
Het aantal pixels van de sensorchip is omwille van technische redenen vaak wat groter dan het effectieve aantal dat in de opnames gebruikt wordt. De randpixels worden dan niet gebruikt. Hierdoor kan het zijn dat je een 2,1 Mpx hebt gekocht waarmee je foto's van maximaal 1600 x 1200 = 1,92 Mpx kan maken.
DOTS - DPI
Bij drukwerk of digitaal printen wordt een afbeelding ook weergegeven door puntjes op een vel papier aan te brengen. De pixels van het scherm waarop je de foto bekijkt, komen echter niet steeds overeen met de punten die zullen gedrukt worden. Bij drukken wordt de resolutie van een drukmachine weergegeven in Dots Per Inch (DPI). Dit is het aantal beeldpunten (dots) per inch dat de machine drukt. Een inkjet-printer drukt er zo'n 1440 per inch (men spreekt hier dan ook vaak van micro-dots, want ze zijn minder dan 2 honderdsten van een mm groot). Een laserprinter of digitale pers drukt er om en bij 600 per inch. Bij deze toestellen zijn de beeldpunten ook slechts enkele tienden van een mm groot. Veel te klein dus voor het menselijk oog om ze te onderscheiden, ze lijken in elkaar over te vloeien en dat is natuurlijk net de bedoeling.
Met een vergrootglas (of in onderstaande digitale uitvergroting) zie je de beeldpunten wel.
RESOLUTIE in druktechnologie
Algemeen kan dus worden gezegd dat DPI een maat is voor de kwaliteit (drukwaardigheid) van een beeld. Een inkjetpers heeft voldoende aan zowat 150 dpi om aanvaardbaar drukwerk af te leveren. In offsetdrukwerk vraagt men meestal 300 dpi, maar door de systematische verbetering van drukpersen worden met waarden van 240 dpi vaak al aanvaardbare resultaten bereikt. Dit geldt voor kleurenfoto’s of zwart-witfoto’s (die in drukwerk 256 grijstinten bevatten en dus hetzelfde principe als kleurendrukwerk volgen, het verschil is dat er slechts 1 kleur inkt wordt gebruikt).
Voor lijntekeningen geldt een voorkeurswaarde van 600 dpi. In onderstaand voorbeeld, zie je niet veel verschil tussen de oorspronkelijke beelden in 600 dpi (links) en 150 dpi (rechts). Het detail illustreert echter het kwaliteitsverschil.
In de regel kan een te hoge resolutie nooit kwaad, terwijl een te lage resolutie altijd tot ontgoochelende resultaten leidt. Hoe een afbeelding er op het scherm uitziet, is meestal geen goede maatstaf.
Een pixel is niet hetzelfde als een dot ...
We kunnen dit uitleggen aan de hand van een eenvoudig theoretisch model.
Wanneer je een beeld van 300 x 300 pixels hebt (m.a.w. je hebt 90.000 pixels of digitale beeldpunten), dat je wil drukken op een grootte van 1 x 1 inch, zal een digitale pers toch (600 x 600 =) 360.000 dots drukken, dus 4 voor elke pixel in je beeld.
Bij een offset-pers ligt het nog iets complexer: daar spreekt men van LPI of lijnen per inch. Een typische 4-kleuren offsetpers zal aan 150 LPI drukken, maar deze maat geldt voor elk van de 4 kleuren, dus eigenlijk worden er 4 x 150 beeldpunten gedrukt. Dit gebeurt zowel horizontaal als verticaal, dus worden er ook (600 x 600 of) 360.000 beeldpunten gedrukt. 150 punten per inch betekent dat de punten variëren van 0 tot zowat 0,17 millimeter.
Je kan een foto hebben die gemaakt is met een 12 Mpx-camera. Het bestand op je harde schijf bevat dus 12.000.000 pixels. Je bekijkt die afbeelding op je full-HD laptop. Die gaat het bestand herberekenen en je zijn maximum van ca. 2.000.000 pixels tonen. De berekeningen zijn echter zo gemaakt dat het beeld er voor jouw oog quasi hetzelfde uitziet. Je wil de foto gebruiken op een naamkaartje van 85 bij 55 mm (m.a.w. 3,35 bij 2,17 inch). De drukker heeft 300 pixels nodig voor een inch goed drukwerk, dus (1005 x 651 =) slechts 654.000 pixels. De software van de drukker zal dus het bestand opnieuw herberekenen zodat het er, nadat het gedrukt is, voor jouw oog opnieuw hetzelfde uitziet.
Het voordeel van je 12 Mpx-beeld is natuurlijk dat het nog steeds bruikbaar is als je er een cover van een A4-boek van wil maken. Je drukker heeft dan 29,7 x 21 cm (of 11,7 x 8,3 inch) nodig, met op elke inch 300 dots, in totaal 3510 x 2480 = 8.704.000 pixels. Je kan je foto dus eventueel nog verder uitvergroten, en slechts een deel ervan gebruiken ...