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Kiek in - kiek an
Schau, schau so schlau.

Datenmengenberechnung

Nun, wozu das Ganze?

Es ist so etwas wie eine Frage der Ehre, dass man niemanden 130 MB per E-Mail schickt oder ein einfaches 9x13 Foto für den 1:1 Druck mit 2400 ppi oder 5-facher Vergrößerung einscannt.

Und warum macht man das nicht?

Weil die entstehenden Datenmengen unverhältnismäßig hoch sind. Es geht also um das Verhältnis von "Aufwand zur Datenerzeugung" und dem "Nutzen der Daten".

Mit ein wenig Verständnis für die Zusammenhänge von Auflösung, Skalierung, Rasterweite, Farbtiefe und Tonwertumfang kann man leicht selber VOR der Datenerzeugung berechnen, wieviel MByte diese beanspruchen.

Auflösung

Um ein Bild digital darstellen zu können, wird es in eine Matrix aus Pixeln zerlegt. Man sagt auch, das Bild wird aufgelöst.

Die Auflösung eines Bildes von 300 ppi besagt, dass auf der Länge von einem Inch (1 Inch = 2,54 cm) 300 Pixel Platz finden. Folglich hat ein Pixel die Größe von 1/300 Inch.

Scannauflösung

Die Scannauflösung bezieht sich auf den Vorgang der Bilderfassung. Sie gibt an mit welcher Auflösung die Vorlage abgetastet wird.

Optische Auflösung

Sie beschreibt die maximale Menge an echter Information, die das optische System eines Scanners erfassen kann. Die optische Auflösung ist somit die obere Grenze für die Scannauflösung.

Qualitätsfaktor QF

Durch die Zerlegung eines Bildes in eine Pixelmatrix gehen beim digitalisieren zwangsläufig Informationen verloren. Bei Halbtonbildern werden Helligkeits- und Farbinformationen eines pixelgroßen Bildausschnittes aufgenommen. Differenzierungen innerhalb des Pixels sind nicht möglich. Um kleinste Bild­details wiederzugeben darf das Pixel nur halb so groß wie das kleinste Bild­detail sein.

Nyquist-Kriterium

Die Pixelauflösung des digitalisierten Bildes sollte doppelt so hoch sein, wie die Detailauflösung des Halbtonbildes.

Beispiel

Rasterweite = 150lpi
Qualitätsfaktor (nach Nyquist) = 2
Scanauflösung:
150 lpi x 2 = 300 ppi

Optimaler wäre die Verwendung von QF = Wurzel 2 = 1,414

Das Agfa Model

Laut einer Empfehlung von Agfa sind folgende Qualitätsfaktoren zu verwenden:

Rasterweite QF
<133 lpi 2
>133 lpi 1,5

Skalierung SF

Wird ein Bild vergrößert, werden die Seiten gedehnt. Bei gleichbleibender Auflösung und Größe der Pixel, würden diese auseinander wandern und Lücken bilden. Diese Lücken werden durch berechnete Zwischenpixel geschlossen. Diesen Vorgang nennt man Interpolation.

Eine andere Möglichkeit währe, dass die Größe der Pixel sich verändert, die Pixel also größer werden. Die Folge ist, dass weniger Pixel auf einem Inch Platz finden, also die Auflösung geringer wird.

Bei der Verkleinerung sind diese Vorgänge entsprechend anders. In die Berechnung der Scannauflösung muss der SF einbezogen werden.

Beispiel:

Eine Vorlage soll verkleinert mit einer Rasterweite von 150 lpi gedruckt werden.
Maßstab M 1 : 2,5
Der SF ist 1/2,5 = 0,4 und ergibt sich aus dem Maßstab.

Scannauflösung:
150lpi x 1,5 x 0,4 = 90 ppi

Die Vorlage muss also mit 90 ppi gescannt werden damit sie im Maßstab 1 : 2,5 bei einer Rasterweite von 150 lpi verkleinert dargestellt wird.

Datentiefe

Die Datentiefe eines Bildes gibt an, wieviele Tonwertstufen ein Pixel pro Farbkanal darstellen kann.

Beipiel:

RGB Farbmodus
8 bit Datentiefe

RGB sind 3 Farbkanäle mit je 8 bit Datentiefen. Daraus ergibt sich eine Datentiefe des gesamten Bildes von 3x8=24 bit. Mit einer Datentiefe von 24 bit lassen sich 2 hoch 24 = 16.777.216 Tonwertstufen darstellen.

Tonwertstufen

Aus den darstellbaren Twst. lässt sich mit Hilfe von Logarithmen der Rück­schluss auf die Datentiefe ziehen.

Beispiel:

256 Tonwertstufen
2 hoch x = 256
x = log 256 / log 2 = 8 bit

Auch zur Bestimmung der Belichterauflösung können Twst. herangezogen werden.

Beispiel:

256 Twst. d.h. ein REL (Rasterelement) kann 256 Twst. darstellen. Es muss also aus einer Matrix aus 16 x 16 Pixeln bestehen. Bei einer Rasterweite von 150 lpi ergibt sich eine Belichterauflösung von 150 x Wurzel 256 = 2400 dpi.

Erstellt am 22. April 2008

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