Увеличение цифровых фотографий. Как увеличить изображение без потери качества для WordPress

Компьютерная графика - это область информатики, занимающаяся созданием, хранением и обработкой различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.

Компьютерная графика классифицируется по типу представления графической информации, и следующими из него алгоритмами обработки изображений. Обычно компьютерную графику разделяют на векторную и растровую .

Под растровым понимают способ представления изображения в виде совокупности отдельных точек (пикселей) различных цветов или оттенков.

При увеличении растрового рисунка в несколько раз становится видно, что изображение состоит из конечного числа "квадратиков" определенного цвета. Эти квадратики и называют пикселями .

В векторной графике все изображения описываются в виде математических объектов – контуров, т.е. изображение разбивается на ряд графических примитивов – точки, прямой , ломанной, дуги, многоугольника.

Оба этих способа кодирования графической информации имеют свои особенности и недостатки.

Растровая графика позволяет создать (воспроизвести) практически любой рисунок, с использованием более чем 16 млн. оттенков цветов, вне зависимости от сложности.

Растровое представление изображения естественно для большинства устройств ввода-вывода графической информации, таких как мониторы, матричные и струйные принтеры, цифровые фотоаппараты, сканеры.

Основной проблемой растровой графики является большой объем файлов, содержащих изображения: чем больше количество пикселей и чем меньше их размеры, тем лучше выглядит изображение.

Второй недостаток растровых изображений связан с невозможностью их увеличения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение изображения приводит только к тому, что эти точки становятся крупнее и напоминают мозаику. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается. Более того, увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает её грубой. Этот эффект называется пикселизацией (от пиксель – самый маленький элемент изображения, точка (как атом в молекуле)).

Рис. 1.1.

У векторных изображений , напротив, размер файла не зависит от реальной величины объекта, что позволяет, используя минимальное количество информации , описать сколько угодно большой объект файлом минимального размера.

Описание объектов может быть легко изменено. Также это означает, что различные операции с рисунком, такие как перемещение, масштабирование, вращение, заполнение и т. д. не ухудшают его качества.

К недостаткам векторной графики относят следующие:

1. Возможность изображения в векторном виде доступна далеко не для каждого объекта: для этого может потребоваться разбить объект на очень большое количество векторных линий, что сильно увеличивает количество памяти, занимаемой изображением, и время его прорисовки на экране.
2. Векторный формат не дает возможность отобразить плавные переходы цветов, сохранить фотографическую точность изображения.

Выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением. Каждый из видов компьютерной графики был разработан для решения определенных задач и имеет свою заданную область применения.

Если нужна фотографическая точность цветопередачи, то предпочтительнее растр. Логотипы, схемы, элементы оформления удобнее представлять в векторном формате.

Пиксели, разрешение, размер изображения

Размеры растровых изображений выражают в виде количества пикселов по горизонтали и вертикали, например, 600?800. В данном случае это означает, что ширина изображения составляет 600, а высота - 800 точек. Количество точек по горизонтали и вертикали может быть разным для разных изображений.

При выводе изображения на поверхность экрана или бумаги, оно занимает прямоугольник определённого размера. Для оптимального размещения изображения на экране необходимо согласовывать количество точек в изображении, пропорции сторон изображения с соответствующими параметрами устройства отображения.

Степень детализации изображения, число пикселей (точек) отводимых на единицу площади называют разрешением .

Если пикселы изображения выводятся пикселами устройства вывода один к одному, размер будет определяться только разрешением устройства вывода. Соответственно, чем выше разрешение экрана, тем больше точек отображается на той же площади и тем менее зернистой и более качественной будет ваша картинка.

При большом количестве точек, размещённом на маленькой площади, глаз не замечает мозаичности рисунка. Справедливо и обратное: малое разрешение позволит глазу заметить растр изображения ("ступеньки").

Высокое разрешение изображения при малом размере плоскости отображающего устройства не позволит вывести на него всё изображение, либо при выводе изображение будет "подгоняться", например, для каждого отображаемого пиксела будут усредняться цвета попадающей в него части исходного изображения. При необходимости крупно отобразить изображение небольшого размера на устройстве с высоким разрешением приходится вычислять цвета промежуточных пикселей.

Следует четко различать: разрешение экрана; разрешение печатающего устройства; разрешение изображения .

Все эти понятия относятся к разным объектам. Друг с другом эти виды разрешения никак не связаны, пока не потребуется узнать, какой физический размер будет иметь картинка на экране монитора, отпечаток на бумаге или файл на жестком диске.

Разрешение экрана (экранного изображения) - это свойство компьютерной системы (зависит от монитора и видеокарты) и операционной системы (зависит от настроек Windows). Разрешение экрана измеряется в пикселях и определяет размер изображения, которое может поместиться на экране целиком. Для измерения экранного разрешения используют обозначение ppi (pixel per inch).

Разрешение принтера (печатного изображения) - это свойство принтера, выражающее количество отдельных точек, которые могут быть напечатаны на участке единичной длины (растра). Оно измеряется в единицах dpi (точки на дюйм) и определяет размер изображения при заданном качестве или, наоборот, качество изображения при заданном размере. В зависимости от сорта бумаги выбирают следующие величины частоты растра: для газетной бумаги - 70-90 dpi, для бумаги среднего качества - 90-100 dpi, для глянцевой - 133 dpi и выше.

Разрешение изображения (оригинала) - это свойство самого изображения. Разрешение оригинала используется при вводе изображения в компьютер и измеряется в точках на дюйм (dots per inch – dpi), задается при создании изображения в графическом редакторе или с помощью сканера. Установка разрешения оригинала зависит от требований, предъявляемых к качеству изображения и размеру файла. В общем случае действует правило: чем выше требования к качеству, тем выше должно быть разрешение оригинала.

Значение разрешения изображения хранится в файле изображения и неразрывно связано с другим свойством изображения - его физическим размером.

Физический размер изображения может измеряться как в пикселях, так и в единицах длины (миллиметрах, сантиметрах, дюймах). Он задается при создании изображения и хранится вместе с файлом.

Если изображение готовят для демонстрации на экране, то его ширину и высоту задают в пикселях, чтобы знать, какую часть экрана оно занимает. Если изображение готовят для печати, то его размер задают в единицах длины, чтобы знать, какую часть листа бумаги оно займет.

Для начинающего пользователя программа фотошоп покажется магическим инструментом, который с таинственной легкостью может изменить до неузнаваемости любую фотографию. Но как!? Скажите! Как он это делает? Какой действует механизм? Что происходит внутри фотографии, что она как угодно меняется, будто это хамелеон? Да ничего сложного, нужно просто знать из чего состоит цифровая фотография и какие на нее действуют правила, тогда все станет на свои места.

А именно с таким видом графики работает фотошоп, состоит из крошечных элементов — пикселей , как любой предмет из мельчайших частиц — атомов.

Пиксели — это крошечные элементы, квадратной формы, которые содержат в себе информацию о цвете, яркости и прозрачности. Термин происходит от скрещивания двух английских слов – picture (изображение) и element (элемент) .

Файл цифрового изображения состоит из вертикальных и горизонтальных рядов пикселей, заполняющих его высоту и ширину соответственно. Чем больше пикселей содержит изображение, тем больше деталей оно может отобразить. Они неуловимы человеческому глазу, потому что ничтожно малы. Чтобы их увидеть, придется сильно увеличить изображение:

Обратите внимание на . Красной рамочкой отмечена видимая часть изображения. Я увеличил до 1200% район, где изображен нос и рот панды. Как видите, изображение состоит из набора цветных квадратиков. В увеличенном виде это похоже на лоскутное одеяло из квадратных фрагментов.

Внимательно приглядевшись, можно понять основные принципы построения изображения:

1. Пиксели квадратной формы и выстраиваются в изображении в виде сетки (вспомните тетрадный лист в клеточку).

2. Квадратики всегда строго одного определенного цвета, они даже не могут быть градиентом. Даже если вам покажется, что какой-то квадратик переливается цветом, то это ни что иное как обман зрения. Увеличьте еще сильнее этот участок и вы убедитесь в этом.

3. Плавный переход между цветами происходит благодаря постепенно изменяющимся тонам смежных пикселей. Даже линия соприкосновения контрастных цветов может содержать не один десяток тонов.

Разрешение изображения

Понятие разрешение изображения неразрывно связано с пикселями.

Разрешение цифровой фотографии записывается следующим образом: 1920×1280. Такая запись означает, что изображение имеет 1920 пикселей в ширину и 1280 пикселей в высоту, то есть эти числа ни что иное как количество тех самых маленьких квадратиков в одной строке и столбце.

Кстати , если перемножить эти два числа — 1920×1280 (в моем примере получится 2 457 600 пикселей ), то получим общее количество «лоскутков» , из которых состоит конкретное изображение. Это число можно сократить и записать как 2,5 мегапикселя (МП) . С такими сокращениями вы сталкивались, когда знакомились с характеристиками цифрового фотоаппарата или, еще к примеру, камерой в смартфоне. Производители техники указывают предельную величину, на которую способен их продукт. Значит, чем выше число МП, тем больше может быть разрешение будущих снимков.

Итак, чем больше разрешение, тем меньше пиксели, а значит возрастает качество и детализация снимка. Но фотография с большим разрешением будет и больше весить — такова цена качества. Поскольку каждый пиксель хранит в себе определенную информацию, с увеличением их количества, требуется больше количества памяти компьютера, а значит и растет их вес. Например, фото с медведями вверху статьи с разрешением 655×510 весит 58 КБ, а фото с разрешением 5184×3456 займет 6 МБ.

Размеры пикселя и печать

Важно различать ситуации, когда мы говорим о размерах пикселя и их влиянии на качество фотографии.

Просматривая изображения на экране монитора, мы видим, что размеры пикселя всегда одинаковы. Компьютерным размером разрешения считается 72 точки на дюйм .

Примечание

Обратите внимание, когда вы создаете новый документ в фотошопе, то программа по умолчанию предлагает вам именно это значение:

Просматривая на компьютере большие фотографии размером, например, 5184×3456, чувствуется насколько она детально прорисована, нет зернистости и никаких дефектов, она яркая и четкая. Но поверьте, такая фотография опять же 72 точки на дюйм. Откроем ради интереса свойства изображения:

Большая фотография будет классно смотреться на компьютере благодаря масштабу. Какое у вас стоит разрешение экрана? Явно не 5184×3456, а меньше. Так значит компьютер должен уменьшить такую фотографию, чтобы она уместилась целиком на экране компьютера. Происходит сжимание пикселей и уменьшение их размеров, а значит вот оно классное качество снимка. Если бы вы просматривали такую фотографию в исходном размере, то могли бы с легкостью разглядеть размытость и потускнение изображения, а также резкие края контрастных деталей.

О размерах пикселя в большинстве случаев вспоминают, когда дело касается печати фотографии. Здесь 72 точек может не хватить.

Для примера я создал документ размерами 655×400 пикселей с разрешением 72 точки. Посмотрите в графу размер печатного оттиска :

Фотошоп вычислил, что изображение размером 655×400 и разрешением 72 точки можно будет распечатать на бумаге размером 9,097×5,556 дюймов (в сантиметрах это 23,11×14,11)

655 пикселей в ширину, разделенные на 72 пикселей на дюйм = 9,097 дюймов ширины
400 пикселей делится на 72 пикселей на дюйм = 5,556 дюймов высоты

Казалось бы, «Вау! На каком большом листе можно распечатать!». Но по факту фотография будет примерно такой:

Размытая фотография, нет резкости и четкости.

Принтеры считаются устройствами высокого разрешения, поэтому, чтобы фотографии были красиво напечатаны, требуется либо печатать фотографии изначально большого размера, как у меня 5184×3456, либо менять количество точек на дюйм в диапазоне от 200 до 300.

Вновь возьму тоже изображение 655×400, но изменю количество точек на 200, вот что пишет фотошоп:

Уменьшился размер печатного оттиска почти в три раза. Теперь у нашего изображения печатается 200 пикселей на 1 дюйм бумаги.

Что же получается, изображение будет маленьким, едва ли уберется на стандартную фотографию 10 на 15, но зато оно будет качественным, четким и детально прорисованным.

Получается, что для печати фотографий существует некий минимальный размер разрешения. Если картинка изначально маленького размера, как было у меня, то о хорошем качестве печати даже нечего думать.

Какого размера должно быть изображение, чтобы его красиво распечатать

Допустим, вы приехали с отдыха из Крыма, или сделали 100500 фотографий ребенка и, конечно, хотите что-нибудь распечатать в фотоальбом (пример 1) , а одну самую примечательную сделать в виде картины на стене (пример 2) . Давайте разберемся какого размера должны быть такие фотографии и могут ли этого добиться современные фотоаппараты.

Пример 1

Итак, как правило, в фотоальбом идут фоточки размером 10×15 см (в дюймах это составляет 3,937×5,906 ). Сейчас узнаем какой должен быть минимальный размер фотографии, чтобы все красиво распечаталось. Для расчетов берем разрешение 200 точек на дюйм.

200 пикселей на дюйм х 3,937 дюйма в ширину = 787 пикселей;
200 пикселей на дюйм х 5,906 дюймов в высоту = 1181 пикселей.

То есть фотография 10×15 см = 787×1181 пикселей, минимум (!)

А узнав общее количество пикселей в таком разрешении (787 × 1181 = 929447 пикселей), округлив до миллионов, получим 1МП (мегапиксель). Я уже писал, что количество мегапикселей эта наиважнейшая характеристика современных фотоаппаратов. Среднее количество МП в фотоаппаратах и смартфонах достигает примерно 8 МП.

Значит нынешняя техника легко позволит делать фотографии, пригодных сразу для печати снимков в 10×15 см.

Пример 2

Теперь разберем случай, когда вы выбрали фотографию и хотите повесить ее на стену в рамку размером, допустим, 30×40 см (я взял размер рамки из каталога магазина IKEA), сразу переведу в дюймы: 11,811×15,748. Для такого размера фотографии я бы взял максимальный размер разрешения: 300 точек на дюйм, это уже считается профессиональной и самой качественной печатью (как раз то что надо для большой картины в рамке). А теперь расчеты:

300 пикселей на дюйм х 11,811 дюйма в ширину = 3543 пикселей;
300 пикселей на дюйм х 15,748 дюймов в высоту = 4724 пикселей.

Таким образом, ваше фото должно быть минимум 3543×4724 пикселей. Перемножаем значения и получаем 16.737.132 пикселя или 17 МП!

Таким образом, чтобы распечатать фотографию в рамочку, вам потребуется мощный фотоаппарат. В этом диапазоне уже рассматриваются . А это дорогой и серьезный вид техники.

В общем и в целом вам теперь должно быть хоть немножко стать понятно как устроена программа фотошоп и как получаются все эти махинации по редактированию фотографий. Узнав о пикселях, их свойствах и возможностях, этот процесс уже не должен казаться волшебством.

Заметили ошибку в тексте - выделите ее и нажмите Ctrl + Enter . Спасибо!

Графический редактор Photoshop называют растровым по причине того, что он предназначен для создания и обработки растровых изображений. Говоря простым языком, растровые изображения состоят из точек (растров, пикселов), код цвета каждой из них хранится в памяти компьютера. Поэтому цифровое изображение - это всего лишь набор цифр, увидеть его можно посредством какого-либо устройства вывода: монитора, принтера или иного устройства печати.

При работе с цифровыми изображениями вы должны понимать, для каких целей данное изображение будет использовано. Например, если изображение готовится для публикации на web-странице, то предполагаемое устройство вывода - это монитор. Если в дальнейшем вы желаете изображение хранить как фотографию в фотоальбоме, то предварительно его необходимо распечатать на фотопринтере. А для печати изображения в каком-нибудь глянцевом журнале будет использоваться типографская машина.

Поэтому для подготовки цифровых изображений к выводу на устройство, необходимо знать, какое разрешение следует назначать. Для вывода изображения через монитор чаще всего разрешение устанавливают 72 или 96 пикселов на дюйм. Для печати на принтере - от 120 до 200 пикс/дюйм. Для качественной типографской печати - от 250 до 300 пикс/дюйм.

Разрешение и геометрические размеры изображения взаимосвязаны. Чем больше разрешение, тем меньше его размер, потому что чем выше разрешение предполагаемого устройства вывода, тем мельче его растровые точки и меньше геометрический размер изображения.

З А М Е Ч А Н И Е

Увеличение разрешения изображения влечет к увеличению размера файла, что может понизить производительность вашего компьютера при обработке такого изображения. Поэтому, выбирая высокое разрешение, необходимо придерживаться золотой середины между качеством изображения и объемом файла.

Чтобы изменить разрешение, используется диалоговое окно Размер изображения (Image Size), а когда разрешение определено и необходимо изменить только геометрические размеры изображения, используются два инструмента: инструмент Рамка (Crop) и диалоговое окно Размер холста (Canvas Size).

На рис. 2.5 представлено окно Размер изображения (Image Size), название которого находится в меню Изображение ++ (в Mac OS ++).