Компьютерная графика. Размер и разрешение

Утверждение
Изображение имеет ряд характеристик, связанных с размером.
Каждое изображение имеет печатный размер (физический).
Измеряется в единицах длины: сантиметрах, миллиметрах и дюймах. Один дюйм равен 2,54 см.

Печатный размер
Размер изображения при печати (занимает место на бумаге).
Любое растровое изображение имеет размер в пикселях, показывающий количество пикселей по высоте и ширине.

Размер в пикселях
Количество пикселей, составляющих растровое изображение по ширине и высоте.

Разрешение изображения
Количество пикселей, отображаемых на единицу длины изображения.
Соотношение между размером в пикселях и размером в единицах длины показывает размер отдельного пикселя, степень детализации.
Измеряется в пикселях на дюйм (ppi – pixel per inch)
Чем выше разрешение изображения, тем больше пикселей приходится на каждый дюйм, тем выше степень детализации изображения.

Например
Дано изображение дюйм на дюйм (2,54см х 2,54 см)
Разрешение 72 ppi содержит 72 х 72 = 5184 пикселя
Разрешение 300 ppi содержит 300 х 300 = 90 000 пикселей

Информационный объем изображения
Объем памяти, требуемый для хранения информации о всех пикселях растрового изображения.
Для хранения каждого пикселя растрового изображения необходимо количество битов, равное глубине цвета.

Размер файла
Объем в байтах, занимаемый графическим файлом на диске

Вычисление физического размера
Разрешение = Ширина в пикселях / Ширина в дюймах
Ширина в пикселях = Ширина в дюймах х Разрешение (ppi)
Ширина в дюймах = Ширина в пикселях/ Разрешение (ppi)
Ширина в сантиметрах = Ширина в дюймах х 2,54
Ширина в дюймах = Ширина в сантиметрах / 2,54
Замечание
Соотношение для высоты изображения аналогичны.

Вычисление информационного объема
Количество пикселей = Ширина в пикселях х Высота в пикселях
Информационный объем в битах = Количество пикселей х Глубину цвета
Информационный объем в байтах = Количество пикселей х Глубину цвета/8

Примеры задач

Глубина цвета и количество отображаемых цветов

Задача 1
Сколько байтов требуется для хранения изображения размером 400х300 пикселей в режиме индексированных цветов?
Решение
Глубина цвета в режиме индексированных цветов: 8 бит, т.е. 1 байт.
400х300=120 000 – общее количество пикселей
120 000 х 1=120 000 (байт) – информационный объем изображения

Задача 2
Сколько байтов требуется для хранения изображения размером 5х4 дюйма с разрешением 200 ppi в монохромном режиме?
Решение
Ширина в пикселях = 5 х 200 = 1 000
Высота в пикселях = 4 х 200 = 800
1000 х 800 = 800 000 – общее количество пикселей
Глубина цвета в монохромном режиме: 1 бит
800 000 х 1 / 8 = 100 000 (байт) – информационный объем изображения

Задача 3
Найти информационный объем изображения размером 15,24 х 10,16 см в режиме True Color с разрешением 150 ppi?
Решение
Ширина изображения = 15,24 / 2,54 = 6 дюймов
Высота изображения = 10,16 / 2,54 = 4 дюйма
Ширина в пикселях = 6 х 150 = 900
Высота в пикселях = 4 х 150 = 600
900 х 600 = 540 000 – общее количество пикселей
Глубина цвета в в режиме True Color : 24 бита
540 000 х 24 / 8 = 16 200 000 (байт) – информационный объем изображения

Компьютерная графика
Размер и разрешение
Характеристики устройств ввода-выода

Разрешение устройства ввода-вывода
Количество точек на единицу длину, которое может быть отражено или распознано устройством.
Измеряется в точках на дюйм (dpi dots per inch).
Точка – минимальный элемент устройства ввода-вывода.
Пиксель – минимальный элемент изображения.

Замечание
В некоторых случаях точка и пиксель имеют одинаковый размер и, таким образом совпадают.
Часто получается, что один пиксель состоит из нескольких точек.
Например
Если разрешение изображения 150 ppi, а разрешение принтера 300 dpi, то каждая точка в два раза меньше пикселя по высоте и в два раза меньше по ширине.

Замечание
Изображение получается качественным, если каждый пиксель состоит из одной точки или из целого числа точек.
Если разрешение устройства меньше, чем разрешение изображения, то качество сильно теряется.