解像度とは?/ レイク
[ 382] 解像度徹底理解
[引用サイト] http://www.denjuku.gr.jp/hayakawa/reso_kai.html
コンピュータでビットマップデータを扱うためには(つまり タ知識の深い人ほど、解像度を理解していない傾向が見られ デジタルフォトを行なうためには)、解像度の理解が不可欠 ることだ。なぜならコンピュータで扱ってきた画像データは、 だが、かなりのベテランでもきちんと解像度を理解していな ドローデータ(又はベクトルデータ)という数式で記述可能 元々、銀塩写真に解像力と言う概念はあっても、解像度と言 のだったからだ。膨大なデータ量を必要とするビットマップ う概念は無かったので、写真家に解像度の知識が無くて当た データ(ラスターデータ)をパソコンレベルで扱えるように り前だし、飲み込みにくい概念であることも事実だ。 なったのは、つい最近のことなので、コンピュータのベテラ 面白いのは古くからコンピュータを駆使してきたコンピュー ンに解像度の知識が無くても不思議ではないのだ。 ラスターデータとも言うがビット(点)のマップ(地図)という名の通り、画像を点の集合(画素)として保持したデータ形式。 一つ一つの点が画像の色情報と輝度情報をもち、画像加工上の自由度にも優れ、写真画像向きのデータ形式で、画素数が多いほど 欠点は1画素辺りモノクログレースケールで1バイト(コンピュータがデータを保持する最低単位1ビットの8倍=1バイト)、 この解像度の存在がいかにもデジタル的で、普通の人には馴染みにくい。しかも通常、解像度として通用しているのはこの相対 全体の解像度は何インチ×何インチのサイズなのかという情報と、組み合わされなければわからないので相対解像度と言うわけだ。 光学解像度とはスキャナの光学的機械的な基本解像度のことで、CCDスキャナ(フィルムスキャナやフラットベッドスキ ャナ)では、CCDセンサーの受光素子数(画素数)が横方向の解像度であり、機械的に送るステップ数が縦方向の解像度 CCDの素子数を簡単に変えることは出来ないが、機械送りのステップ数は自由になるので、横方向の倍の解像度を縦方向 文字や線画の取り込みには有効な技術なのだが、写真画像の取り込みにはほとんど意味が無いので、縦方向(送り方向) 勿論、スキャニング直後にそのままプリントアウトするような用途には、きめの細かい補完変倍機能があるほうが便利だが。 フォトマル(光電子倍増管)を利用するドラムスキャナは1画素単位で読み取る構造なので、回転方向で横の解像度、送り 方向で縦の解像度を任意に決める事が出来る。どんな中間解像度でも綺麗に取り込むことが可能なのだが、CCDスキャナの 場合は横方向の解像度はCCDセンサーの素子数で決まっている。それ以外の解像度はすべて間引きか補完によって作り出さ と言うよりも最高光学解像度(CCDセンサーの有効素子数)が最も高解像度であり、2で割り切れる間引き読み込み解像度 日ごろドラムスキャナを使用しているベテランの場合、その辺の理屈を理解せずにフラットベッドスキャナは使い物になら ないと言っていたり、ドラムスキャナと同じ使い方をしてジャギーのある汚い画像を作り出している人がいる。 これから述べることはスキャニングの基本として避けて通れない話だが、前述した通りドラムスキャナでは通用するものの、 フラットベッドスキャナやフィルムスキャナでは、そのまま適用しても綺麗な画像データが取り込めるとは限らない。理屈 出力解像度300dpiのカラープリンター(連続諧調、昇華型や銀塩方式など)で出力するためのデータをスキャニングする 必要な画像領域のサイズ(トリミングサイズ)を出力サイズに倍率を変更することによって設定する(27×20cmに出力 以上は理屈なのだが、光学解像度がCCDセンサーの素子数で決まっているCCDスキャナの場合は、理屈通りにスキャニングす 絵柄が分かれば良いレベルや、ラフレベルでは問題にならないのだが、画像処理や印刷データとして使用する場合は問題にな スキャナのドライバソフト上の補完アルゴリズムが画質よりもスピードを優先していることの影響だが、さらに光学解像度の 最大光学解像度以上の拡大取り込みはせずに、最高光学解像で取り込み、やはり取り込み後にPhotoshopのバイキュービック この時問題になるのは、便利さを追及しているスキャナのドライバー上では、最高光学解像度が特定できないものが多いことだ。 最高光学解像度で取り込んだつもりでもジャギが多い等、画質に疑問が出るようなら、設定を良くチェックしなおしてもらい この場合の最高光学解像度とは、CCDセンサーの素子数から規定されている横方向の最高解像度のことで、機械送りによる縦 コンシューマー機を始めとして1ショットタイプのハイエンドデジタルカメラも、その性能表記としては200万画素クラスと か600万画素クラスと表し、このデジタルカメラは何ディーピーアイですか?等と質問されると返答に窮してしまうわけだ。 3ショットタイプやスキャナタイプのデジタルカメラは解像度を設定出来るし、スキャナタイプのデジタルカメラはスキャナそ したがって解像度に関する注意事項も、スキャナの場合とまったく同じで、中途半端な倍率、解像度で取り込むと綺麗な画像を スキャナと異なるのは被写体とカメラの位置関係が自由になるので、100%取り込みでも被写体サイズを任意の解像度で取り この方法のもう一つの利点は画角が小さくなる分、焦点距離の短いレンズを使用するので、被写界深度が深くなり絞りを開けら 写真スタジオの大半で使用されているストロボが利用できること、スキャナタイプに比べて取り込み時間が短いこと、1ショッ トタイプに比べてはるかに画質が高いこと、など動くものが取れないと言う1点を別にすれば、理想的な業務用デジタルカメラ 今年は600万画素タイプが登場しているが、1200万画素の3ショットタイプが登場すれば、ハイエンド用途のスチールラ 4×5フィルムで撮影したデータに比べデジタル使用を前提にすれば、はるかに諧調も解像度も優れたものになるはずだ。 撮影時に解像度を変えたり、取り込み範囲を変えることは、機種によって限定した範囲で行なうことは出来るが、スキャナタイ デジタルズーム機能は画像処理を前提にした場合、意味が無いので使用しないこと(取り込んだ画像の一部を拡大しているだけ ハイエンドタイプはカメラのドライバソフト上でロウデータ(生データ)から汎用フォーマットデータに書き出す際に、補正処 理と同時にトリミングも行なえる。不要な部分のデータを残しておくのはハードディスクの無駄なので積極的に利用しよう。 1CCD1ショットタイプのデジタルカメラの解像度評価で、一番の問題はマトリックスフィルタ(画素単位の色分解フィルタ) マー機を始めとして1ショットデジタルカメラのほとんど全て)は実質解像度に相当する輝度情報を、グリーンチャンネルデー 像度と言うことになる。演算方法によって必ずしも50%相当と言うわけではないが、他の方式に比べて公表解像度を割引 解像度とは次元の違う話だが、被写体のパターンと受光素子のパターンが干渉し合って起きる、パターンモアレの存在も1ショ シャープネスを高くするほどはっきりしてくるのがつらいところだが、この問題を完全に解消しないと、広告系の業務用レベル シングルショットとマルチショット(3ショットタイプと同様の画質)の使い分けが可能なタイプは、シングルショットの場合 はシングルショットの性格、マルチショットの場合は3ショットタイプの性格を持つ。それらの項を御参照いただきたい。 そのままでは文字やラインアート、単色ベタの再現には優れているがハーフトーンの再現は不可能なので、ディザリングやハー 印刷は網点の大小による諧調表現だが、インクジェット方式は誤差拡散法に類似したディザリング方式、レーザープリンターの これはディザリングによって細かな点の集合となったデータを、その点を感じさせないほどにより精度高く出力するための工夫 実用的にはどの程度のデータ解像度が必要かと言うと、写真データの場合プリンタ解像度の1/4の解像度で充分だ。 時間やマシーン性能に余裕がある場合は1/2サイズの解像度までは画質に影響するので試みる価値はあるが、それ以上のサイ ズで作成しても比例した効果を得ることは出来ないのだ(勿論文字やラインアートなどオンオフ2値のデータは解像度に比例し プリンタによって横方向(ヘッドの送り方向)と縦方向(用紙の送り方向)の解像度が異なる機種も存在する。 前述のインクジェットやレーザー方式が疑似諧調プリンタの代表だが、昇華型と銀塩方式は連続諧調プリンタの代表だ。 連続諧調方式は1画素ごとに諧調表現が可能なので、プリンタ解像度とデータ解像度はイクオールな関係になる。 結果としてインクジェットなどに比べプリンタ解像度は低いにもかかわらず、綺麗な画像品質を保つことが出来るのだ。 もし低めの解像度で出力しなければならないのであれば、プリンタ解像度の1/2サイズのデータは充分実用的だ。経験則か ハイエンドの昇華型はCMYKインクを持ちCMYKデータの出力に対応しているものが多く、印刷の校正用途等に使われる 銀塩方式はCMY3色の染料で墨も表現し、カラープリントと良く似ておりRGBデータの出力に対応している。 解像度的には連続諧調方式と言うことで、両者を同類項にまとめたが、用途的には昇華型はレーザー方式と、銀塩方式はイン 画質を大事に綺麗なプリントを得るためには今まで述べたノウハウが重要なのだが、そんなことは気にしない何の絵か分かれ ば良いというレベルなら、大半のプリンタ、印刷環境では解像度(相対解像度)を変えるだけで、画像サイズ(絶対解像度) dpi(ドットパーインチ)は単位がインチで、写真業界を除くとインチでサイズを出している業界は少ないので(法律違反だし) メートル法に変換する作業が面倒だが(だから製版業界では解像度にレゾ=パーミリを使用している)、新しい出力サイズに 1インチを2.54センチとして計算させているが、実際には端数がでるのですっきりした数値にはならない。 精度的には出力機の構造によって異なるが、ドラムに巻いたポジフィルムにRGBのスポットビームで書き込んでいくタイ ドラムスキャナやイメージセッタと似た構造のポジフィルム出力機は、4×5〜8×10インチサイズのポジフィルム出力 10インチのフィルムサイズに出力してくれるのだが、プリンタのように解像度を変えてサイズを自由に出力することは出 来ないので、あらかじめ指定された出力サイズ(絶対解像度)で作成するか、出力前にリサイズする必要がある。 内輪のサイズのデータは、小さくなるが出力可能、しかし規定サイズより1ピクセルでも大きいと出力されないので注意が 機械によって最大出力サイズ(絶対解像度)はことなるので、データを作る前に予定した出力センターにサイズを問い合わ せること。その際に何ディーピーアイですか?などと間抜けな質問はしないこと。絶対解像度で縦何ピクセル×横何ピクセル この手の出力機で35mmサイズやブローニーサイズ出力の意味は乏しい。強いていえば料金が安いことくらいで、2次使用 モノクロの高精度ブラウン管の管面をRGB分解フィルタをかけて撮影する形式。スポット光で露光する高精度タイプから、 175線の線数で刷る場合その線数の倍の350dpiが印刷用画像データの必要条件だと誰がきめたのか分からないが、絶対条 解像度が固定しているデジタルカメラのデータをなるべく綺麗に印刷しようとするとそうならざるを得ないからだ。 スキャナ取り込みのデータなどはどうしているかと言えば、印刷用の標準解像度としては400dpiを採用している。少しでも 綺麗なデータを印刷に回したいという気持ちと、印刷用データの社内プルーフにピクトログラフィ+ピクトロマッチ(出力解 CTPの出力機でも同じことだが、イメージセッタはハーフトーンスクリーンによる疑似諧調表現を高精度に行なうために、非 単純に網点のサイズ変化で8ビットデータのもつ256諧調を再現するためには、スクリーン線数の16倍の解像度が出力機に 印刷用データほど解像度はいくつと要求されたり聞かれたりする分野はないだろう。解像度を変えるだけで簡単に出力サイズ が変化してしまい、その変化が網点の影に隠れてプリントやポジ出力ほど顕著でないのも相対解像度が通用しやすい世界なのだ。 ローレゾデータ、ハイレゾデータという言葉を耳にしたことがあるはずだが、DTPではレイアウト用の粗画像をローレゾと マッキントッシュはモニタ組み込みの1体型パーソナルコンピュータとして誕生したので、画面表示解像度は72dpiに固定 専用のビットマッププリンター「イメージライター」は、画面の倍精度の144dpiで画面に見えたままを、同サイズでプリン それだけ当初からこだわり続けたマッキントッシュの画面解像度72dpiの伝統も、マルチシンク時代になって失われてしまっ モニタやビデオカードの規格に使用されるが、画像サイズやデジタルカメラの解像度表示にも用いられている。 標準は96dpiと言われているが、モニタとビデオカードの組み合わせで様々な解像度を選択できるので、現状のマッキントッシ マルチシンク全盛のモニタにあってビデオカードとの組み合わせで表現可能な、表示サイズ(絶対解像度)がモニタ性能を表 性能評価としてはアパチャグリルピッチ0.25mmと、ある17インチマルチシンクモニタのスペックに表記されている。 モニタのハード的な精度の限界を表記しているわけで、1画素表現の限界がハード的には0.25mmだと言うことだから、単純 しかしこのモニタのマニュアルのどこをひっくり返しても、101dpiの解像度をもつ等とは書かれていない。 以上解像度に関して勉強してきたが、まとめると解像度には2種類あって、絶対解像度は画素数表示なので理解しやすいが、 相対解像度は1インチもしくは1ミリ当たり幾つの画素数で構成されているかと言う単位で、画像や機器の精度評価基準には なるが、寸法情報と組み合わさって始めて意味を持ち分かりにくい部分があると言うことだ。相対解像度を完全に理解するこ この分かりにくい相対解像度が何故使われているのか考えてみると、ハードウエアーごとに固有の解像度(精度)を持ってい きれいな出力をする為に特定の解像度を機器側が持っているのか、特定の解像度を持つ機器に綺麗に出力するために特定の解 像度をデータに持たせているのか、どちらにせよハードウエアの解像度とデータの解像度のマッチングをとったとき、ベスト どのような解像度が適切な出力機で出力するのかをきめてから、画像制作すればスムースにきれいな出力結果を得ることが出 来るが、出力をきめずに適当に画像を作成してしまうと、出力段階で綺麗に出力するために、多大な苦労をすることになる。 ■あなたの勉強の成果をテストしてみませんか?アンサー部分を隠して正解を考えてみてください。1問10点で10問正解 dpiのポジフィルム出力機で4×5のカラーポジを出力するためには、縦横を何ピクセルで取り込めば良いのでしょうか? ただし連続諧調の昇華型プリンタでと言うところがみそで、もし疑似諧調のインクジェットプリンタでという設問だったら、 トプリンタはほとんど見かけなくなりましたし、白黒2値のビットマップデータをきちんと再現するためには300dpiで取 ただしピクトログラフィで出力する場合は、出力できる解像度が何段階かに固定されているので、このまま出力してプリンタ より大きく出力されてしまうので、ファイルサイズは変えずに解像度だけを400dpiに変更しておかなければなりません。 画像自体のサイズを変えずに出力サイズを変えるのは、相対解像度の真骨頂ですが、Photoshopでは画像解像度コマンドで画 これもいろいろ数字の伏線がありますが、相対解像度問題ではなく絶対解像度問題なので、ほとんどは無視して良い部分です。 実際に4×5フィルムと同じ状態に出力するためには、フィルムフォルダーで未露光になる黒縁の部分が必要なので、画像自 これはあくまでも簡易的な計算式で、実際の網点形成はもっと複雑な演算結果として行なわれているはずですが。 90dpiのモニタという設問自体にちょっと無理があるのですが、最も普及している17インチクラスでアパチュアグリルピッチ これにジャストフィットのWYSIWYG可能なプリンタはずばり普及度ナンバーワンのエプソンPMシリーズです。つまり 90dpiの倍数解像度をもつPMシリーズは、本文で解説している通りマックプラスとイメージライターのような絶妙の組み合 16ビットデータはこれからの画像処理の中心になるでしょうが、8ビットデータの2倍のデータ容量になります。1画素は 本文中で階調の代わりに諧調を使用しているのは意図的なものです。階調にはデジタル的な意味合いを強く感じます。 諧調には滑らかなアナログ的な気配を感じます。「写真は諧調だ!」というのがデジタルフォトを10数年間続けてきての実 |
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