Как найти размер изображения в пикселях формула

Многие люди часто задаются вопросом, каким образом можно узнать размер картинки в пикселях? Особенно это касается пользователей интернета. На самом деле посчитать их количество можно с помощью калькулятора. Что нам для этого понадобится, мы расскажем вам в этой статье.

Для того чтобы узнать сколько пикселей содержится в фотографии, нужно выяснить ширину, а также высоту картинки. Одним словом, её разрешение. Сделать это можно несколькими способами. Например, наведите курсор на изображение, через несколько секунд появится список некоторых данных. Среди них вы увидите и разрешение. А если фото в папке, то выделите его и вся информация будет внизу странички. Этого нам достаточно. Теперь мы можем выяснить сколько пикселей в изображении лишь с помощью калькулятора.

Здесь все еще проще. Никаких сверхъестественных математических знаний нам не нужно. Просто перемножьте полученные данные. Например, 1200 * 871 = 1 045 200 ( 1 Mpx ). Как видите, вот так легко и просто мы узнаем приблизительное значение пикселей в изображении, в данном случае это 1 Mpx. Надеемся, что наша статья была для вас очень полезной.

Специалисты по разработке веб-сайтов и созданию графических изображений, например фотографий, видео, иллюстраций, используют такое понятие как » pixel». Это понятие характеризует способ формирования или качество картинки.

Pixel — что это такое?

Термин образован комбинацией первых частей английских слов pic-ture el-ement (деталь рисунка). Иногда в русском языке используется вариант «элиз» (элемент изображения).

Пиксель — это минимальная по размеру целостная логическая составляющая графического образа. Или, в случае дисплеев, формирующих картинку, — элемент фотоматрицы.

Подобно тому как мозаика складывается из отдельных частей одинаковой формы и размера, пиксели на мониторе формируют видимый образ.

Пиксел — свойства

Данный объект можно характеризовать расположением, цветом, яркостью, формой и прозрачностью.

В ряде компьютерных систем каждый элиз содержит информацию об одном цвете. А в других приборах — например, в цветных мониторах — он образуется из триад. То есть, субъединиц трех основных цветов, воспринимаемых сетчаткой глаза. При этом, в отдельно взятой тройке последовательность цветов задается с помощью кодирования.

В экранах электронно-лучевых трубок количество триад в одном элементе не ограничено. А в жидкокристаллических мониторах каждый pixel содержит одну тройку цветов.

Форма пикселя может представлять из себя многоугольник (4 или 8 сторон) или круг.

Плотность пикселей на дюйм — ppi

Количество элементов на единицу площади или длины называется разрешающей способностью прибора. Оно определяет качество формируемого или выводимого изображения. Единицей измерения этой величины является ppi (pixels per inch). Ppi — это число пикселей на дюйм (1 дюйм=2.54 см).

Эта размерность показывает соотношение между 2D-параметрами экрана и его диагональю. 2D-параметры задаются количеством элементов изображения по двум измерениям (например, 1024х600). А диагональ выражается в дюймах (10.1 i).

Физический смысл ppi — количество пикселей на диагонали дисплея, приходящихся на один дюйм ее длины.

Экран первой модели компьютера Mac содержал 72 ppi. А современные iPhone имеют плотность 458 пикселей на дюйм и выше.

Иногда для определения разрешения дисплея рассматривают не его диагональ, а ширину. При этом ppi рассчитывают по формуле:

R=P/L, где

• P — точечная ширина монитора;
• L — его физический размер в дюймах;
• R — разрешающая способность, выраженная в пикселях на дюйм.

Пиксельная характеристика двумерных изображений

Пиксель на экране дисплея представляет собой минимальный элемент графики, который характеризуется своим цветом. Поскольку он может быть разной величины, количество элизов по вертикали и горизонтали не определяет площадь картинки в метрических единицах, а показывает размер растрового изображения только в пикселях.

Например, запись 1170х1410 означает, что по ширине картинка состоит из 1170 точек. А по высоте — из 1410. Всего изображение содержит 1 649 700 элементов, то есть 1.6 мегапикселя.

Необходимо учитывать соотношение между количеством точек в изображении и параметрами устройства вывода. Например, количеством пикселей. Это нужно для того чтобы растровый рисунок был правильно воспроизведен. И, в результате, хорошо воспринимался глазом при выводе на бумагу или экран. Оптимально, когда эти величины относятся как один к одному.

Чем выше разрешение дисплея, тем больше плотность пикселей и лучше качество картинки.

Низкое разрешение делает явным зернистое строение образа.

Размер пикселя

На практике размер пикселя может быть как абсолютным, так и относительным. Относительный используется если изображение просматривается на компьютере или ноутбуке. Либо на другом устройстве с нестандартным размером дисплея.

Этой величиной удобно оперировать и в том случае, когда на картинку приходится смотреть с нестандартного расстояния. Например, в два раза меньшего — тогда и относительный pixel необходимо уменьшить вдвое. Или в противном случае зритель будет отчетливо видеть точки, составляющие рисунок.

Используются также такие понятия как «пиксел на градус» и «угол зрения». Они нужны чтобы аналитически соотнести дистанцию, на которую удален экран от наблюдателя и размер дисплея. А также абсолютный и относительный размер точки образа.

Цель производителей мониторов — задать элизы такой величины, чтобы они не создавали впечатления дискретности картинки. А, наоборот, сливались в рисунок.

Хорошо известно предполагаемое расстояние от глаза наблюдателя до дисплея. Например, стандартно, для смартфона оно равно 10 см, а для компьютера — 20 сантиметров. Из этого определяют длину отрезка, который «вырезается» на экране углом зрения в один градус.

Затем рассчитывается количество точек, которые необходимо разместить на этом отрезке для получения хорошего изображения. И, соответственно, размер пикселя.

Конструкторы компании Apple, например, создают дисплеи с 53-79 точками на градус.

Можно решить и обратную задачу. Например, определить градусную меру угла зрения, который соответствует на экране отрезку длинною в 1 pixel. И рассчитывать, опираясь на эти данные, размеры точек для дисплеев заданного размера.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.

Если учесть, что 1 дюйм =2.54 см, то перевести разрешение в пиксели на сантиметр можно, разделив его значение в обратных дюймах на 2.54.

Например, если для данного экрана ppi=109 элементов на дюйм, то на 1 сантиметр в нем приходится 109/2.54=42 точки.

Формула для вычисления ppi

Зная пиксельную ширину A и высоту B экрана, можно по теореме Пифагора определить его диагональ L: L=(A2+B2)½, а затем, разделив L на длину диагонали D, выраженную в дюймах, получить разрешение: R=L/D.

Для дисплея Mac Cinema, имеющего параметры 2560х1440 точек и диагональ 27 дюймов имеем: L=(25602+14402)½=2943 элемента, R=2943/27=109 ppi=42 pixel/см.

Как узнать размер изображения в пикселях

На устройствах вывода, в частности, принтерах, качество изображения тоже характеризуется плотностью точек, т. е. их количеством на дюйм. Но эта величина называется не ppi, а dpi (dots per inch).

Этот параметр помогает вычислить размер картинки, которая выводится на печать. Поскольку стороны листа бумаги измеряют в метрических единицах, то в формулу перевода из пикселей в сантиметры входит коэффициент 2.54: l=(2.54*p)/dpi, где:

• p — длина стороны, выраженная в пикселях;
• l — размер стороны фотографии.

Например, необходимо распечатать изображение с разрешением 1440х1200 точек. Хорошее качество печати можно получить на принтере с разрешением 150 dpi, отличное — если у печатающего устройства R=300 dpi.

Возьмем второй вариант и получим: A=(2.54*1440)/300=12 сантиметров в ширину; B=(2.54*1200)/300=10 см в высоту.

Для распечатки данного изображения понадобится фотобумага размером 10х12 см.

Когда требуется узнать размер в пикселях выводимого на печать рисунка, следует выразить p из формулы для l. Получаем: p=l*dpi/2.54.

Фотографии распечатываются в разных размерах. Если необходимо сделать изображение 9х12 см с разрешением принтера 150 dpi, то его параметры в пикселях будут следующими: Ap=150*12/2.54=709 — ширина фотографии; Bp=150*9/2.54=531 — ее высота.

То есть, в формировании этого изображения будет задействовано 709*531=376479 точек.

Пиксели в мегапиксели

В конце ХХ века маркетологи компании Kodak ввели понятие «мегапикселя». Оно стало применяться для характеристики разрешения матрицы цифровых фотоаппаратов и камер.

В соответствии со значением приставки «мега», этот термин означает «один миллион пикселей».

Принцип работы цифровых видео и фотокамер основан на передаче электрического сигнала от светодиодного пикселя к запоминающему устройству в форме цифровых данных.

В данном случае можно определить пиксели как элементы, на которые фотоматрица разбивает изображение, получаемое объективом камеры, для оцифровки.

Если сложить величины, обратные разрешениям фотоприемника (M) и объектива (O), выраженные в pixel на дюйм, то получим общую разрешающую способность системы объектив — матрица (S) в (-1)-й степени: M-1+O-1=S-1, или S=M*O/(M+O).

Максимальное значение S (=М/2) достигается при М=О, т. е. в том случае, когда разрешения матрицы и объектива равны.

Размеры пар светодиод-конденсатор (которые и образуют фотопиксели) в современных фотоматрицах составляют от 0.0025 мм до 0.0080 мм, в среднем — 0.006 миллиметра.

Пиксел и разрешение матриц фотоаппаратов

Расстояние между центрами двух соседних точек — это шаг пикселя. Данная характеристика влияет на качество изображения: чем меньше шаг, тем точней картинка.

Разрешение матриц фотоаппаратов и камер на телефонах и смартфонах определяется также размерами двух элементов, расположенных подряд. Поскольку две светящиеся точки видны только если между ними есть третья — темная. Поэтому: М=1/2р, где р — величина пикселя.

У матриц больших цифровых фотокамер М составляет 300 ppi, а у фотоприемников мобильных устройств — 100 pixel на дюйм.

Светодиодные пиксели большего размера имеют более высокую фоточувствительность и обеспечивают лучшее качество изображения. При этом количество элементов влияет на разрешение подробностей картинки. Поэтому матрицы современных смартфонов должны содержать миллионы светодиодных ячеек, т. е. несколько мегапикселей (в среднем, 8 — 25 МР).

Создателям цифровой фототехники приходится балансировать между необходимостью увеличивать разрешение фотоприемника путем наращивания количества светодиодов и конструктивными ограничениями размеров матриц. Это приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум.

Шумоподавляющие программные алгоритмы могут вызвать замыливание деталей и размытие картинки.

Поэтому, оценивая камеру смартфона, необходимо обращать внимание не только на количество МР, но и на размеры диагонали ее экрана.

Количество мегапикселей влияет на размер и качество отпечатков. Например, если выводить маленькие снимки на большой лист бумаги, проявится дискретность изображения. И особенно на переходах цветов.

Для печати небольших (например, 10х15 сантиметров) фотографий с разрешением 300 dpi требуется не меньше 2 мегапикселей. А на стандартном альбомном листе, который будет располагаться на большем расстоянии от наблюдателя, такое разрешение не нужно.

Что значит время отклика пикселя

Жидкокристаллические индикаторы состоят из ячеек, изменяющих свои характеристики под действием электрического сигнала. Например, яркость или цвет. Минимальное время, за которое происходит это переключение, называется временем отклика пикселя.

Эта характеристика определяет максимальную быстроту изменения картинки на экране.

Если время отклика дисплея t равно, например, 40 мм, то частоту смены изображения можно вычислить по формуле: f=1/t=25 Гц.

Большое время отклика пикселя плохо сказывается на зрении наблюдателя. Потому что изображение «не успевает» за сигналом. И на экране могут задерживаться старые образы на фоне уже возникающих новых. А в результате глаза и мозг переутомляются.

Для определения времени отклика дисплея существуют три способа:

1. BtB (BWB) — в переводе с английского: «черный в черный» (черный в белый). Показывает, за какой промежуток времени pixel меняет цвет из черного в белый, и назад, в черный.
2. BtW (Black to white) — время включения из состояния полного бездействия.
3. GtG — из серого в серый. Определяет, за сколько секунд элемент серого на девяносто процентов цвета станет десятипроцентным.

Третий метод дает время 1-2 мс, и эту величину указывают производители мониторов в характеристике прибора в качестве отклика. Но при этом общее время полного переключения пикселя оказывается намного больше, так что оценить качество дисплея позволяет только первый способ.

Самостоятельно измерить время отклика пикселя можно с помощью программы TFT Monitor Test.

Пикселем называется наименьшая единица измерения двумерного цифрового изображения. Также пиксель является наименьшим элементом измерения матрицы дисплеев. Пиксель представляет собой неделимый объект прямоугольной или круглой формы. Если говорить о двумерном изображении, то пиксель является только количественной характеристикой, говорящей о размере изображения и его четкости. В матрицах дисплеев, пиксель является величиной, говорящей о ее размерах, а также о цветовой характеристике.

Pixel — что это такое?

Термин образован комбинацией первых частей английских слов pic-ture el-ement (деталь рисунка). Иногда в русском языке используется вариант «элиз» (элемент изображения).

Пиксель — это минимальная по размеру целостная логическая составляющая графического образа. Или, в случае дисплеев, формирующих картинку, — элемент фотоматрицы.

Подобно тому как мозаика складывается из отдельных частей одинаковой формы и размера, пиксели на мониторе формируют видимый образ.

Пиксел — свойства

Данный объект можно характеризовать расположением, цветом, яркостью, формой и прозрачностью.

В ряде компьютерных систем каждый элиз содержит информацию об одном цвете. А в других приборах — например, в цветных мониторах — он образуется из триад. То есть, субъединиц трех основных цветов, воспринимаемых сетчаткой глаза. При этом, в отдельно взятой тройке последовательность цветов задается с помощью кодирования.

В экранах электронно-лучевых трубок количество триад в одном элементе не ограничено. А в жидкокристаллических мониторах каждый pixel содержит одну тройку цветов.

Форма пикселя может представлять из себя многоугольник (4 или 8 сторон) или круг.

Пиксель и монитор — как они связаны

Если присмотреться к экрану монитора, то можно увидеть что он состоит из многомиллионной сетки пикселей. Также, мониторы имеют битовую глубину, от которой зависит то, сколько цветов может отображать каждый пиксель. Например, на 8-битовом дисплее каждый блок может отображать 8-битный цвет, равный 28 степеням или 256 цветам. С 24-битными дисплеями каждый пиксель может отображать более 16 миллионов цветов.

Из чего состоит пиксель?

Хотя пиксели являются самыми маленькими целыми элементами изображения, они состоят из более мелких составляющих.  К примеру, в стандартном RGB-мониторе каждый пиксель состоит из трех точек. А именно из красной, синей и зеленой, которые при необходимости создают нужный цвет.

Количество пикселей по горизонтали и вертикали, называется  разрешением изображения. Чем больше пикселей находится на небольшой площади, тем сложнее различить отдельные элементы, это и называется разрешением высокого качества.

Какой формы пиксель

Из уроков математики мы знаем, что у точки нет ни формы, ни размера. Это лишь абстракция. Круглые точки потому, что такой след оставляет грифель карандаша или стержень ручки.

В цифровом растровом изображении пиксели считаются квадратными. Ведь это ячейки таблицы, которые расположены в вертикальных столбцах и горизонтальных строках строго друг за другом.

Пиксели на экранах устройств могут иметь разную форму — всё зависит от технологии производства экрана. Обычно один пиксель отображается с помощью трех цветных элементов (красного, зеленого и синего), которые могут светиться с разной интенсивностью. Форма и расположение этих элементов бывают разными. Также порой для корректной цветопередачи используется два элемента красного цвета, один зеленый и один синий; комбинации могут быть и другими.

Плотность пикселей на дюйм — ppi

Количество элементов на единицу площади или длины называется разрешающей способностью прибора. Оно определяет качество формируемого или выводимого изображения. Единицей измерения этой величины является ppi (pixels per inch). Ppi — это число пикселей на дюйм (1 дюйм=2.54 см).

Эта размерность показывает соотношение между 2D-параметрами экрана и его диагональю. 2D-параметры задаются количеством элементов изображения по двум измерениям (например, 1024х600). А диагональ выражается в дюймах (10.1 i).

Физический смысл ppi — количество пикселей на диагонали дисплея, приходящихся на один дюйм ее длины.

Экран первой модели компьютера Mac содержал 72 ppi. А современные iPhone имеют плотность 458 пикселей на дюйм и выше.

Иногда для определения разрешения дисплея рассматривают не его диагональ, а ширину. При этом ppi рассчитывают по формуле:

R=P/L, где

• P — точечная ширина монитора;
• L — его физический размер в дюймах;
• R — разрешающая способность, выраженная в пикселях на дюйм.

Как пиксели выводятся на монитор

Из пикселей состоит все изображение, появляющееся на экране. Дисплей любого устройства можно сравнить с сотами: у него есть определенное количество ячеек, где могут выводиться пиксели. Это и есть фактическое разрешение экрана.

Сегодня наиболее востребованы устройства с такими разрешениями, как:

1. HD — 1280 пикселей по горизонтали и 720 по вертикали;
2. FullHD — 1920 на 1200 точек соответственно;
3. 4K — 3840 на 2160 пикселей.

В начале двухтысячных годов в обиходе были VGA-дисплеи с разрешением 640 на 480 точек, но в наши дни такие устройства считаются уже раритетными.

За правильный вывод изображения на экран отвечает видеокарта. Когда разрешение экрана больше разрешения показываемой картинки, то в таком случае она автоматически растягивается до нужных размеров. Но при этом страдает ее качество.

Разрешение

Размер изображения в пикселях измеряет общее число пикселей по ширине и высоте.

Разрешение (Resolution) – величина, определяющая четкость деталей растрового изображения. Чаще всего она устанавливается в количестве пикселей на дюйм (Pixels Per Inch / PPI).

Чем больше пикселей на меру измерения, тем выше разрешение.

Чем выше разрешение, тем лучше качество печати.

Примечание

В Фотошопе можно посмотреть на соотношение размера и разрешения открытого изображения, перейдя через меню «Изображение — Размер изображения» (Image — Image Size / Сочетание клавиш «Atl+Ctrl+i»).

Рассмотрим на примере разницу разрешений.

Ниже представлено 2 варианта фотографии с разным разрешением.

Сравнение фотографии с разрешением 300-ppi и 30-ppi.

При создании документа в Фотошопе (Файл – Создать | File – New / Сочетание клавиш «Ctrl+N») можно установить параметр «Разрешение» (Resolution).

Параметр «Разрешение» (Resolution) при создании нового изображения в Фотошоп.

Оптимальное, рекомендованное значение – 72 пикс/дюйм (Pixels Per Inch / PPI).

Мы рассмотрели понятия «пиксель» и «разрешение» относительно растровых изображений и программы Фотошоп.

Разрешение и размер – это одно и то же?

Одно из самых больших недопониманий исходит из концепции разрешения. Если это ваш случай, поверьте мне, что вы не одиноки.

Проблема в том, что разрешение может относиться ко многим вещам, две из которых могут стать проблемой. Далее я объясню эти две концепции разрешения, однако у них есть одна общая черта, которую мне нужно прояснить в первую очередь. Обе они имеют отношение к пикселям.

Вы, наверное, много слышали о пикселях, по крайней мере, когда покупали свою камеру. Это одна из самых понятных и «существенных» спецификаций на рынке, поэтому я начну с этого.

Так количество означает качество?

Из-за вышеупомянутой взаимосвязи между размером и разрешением многие думают, что мегапиксели означают качество. И в некотором смысле это происходит потому, что чем больше пикселей вы имеете, тем выше их плотность.

Однако, помимо количества, вы также должны учитывать глубину пикселей, это то, что определяет количество тональных значений, которое содержит ваше изображение. Другими словами, это количество цветов на пиксель. Например, 2-битная глубина может хранить только черный, белый и два оттенка серого, но более распространенное значение — 8 бит. Значения растут экспоненциально, например, с 8-битной фотографией (2 до 8 = 256), у вас будет 256 оттенков зеленого, 256 тонов синего и 256 тонов красного, что означает около 16 миллионов цветов.

Это уже больше того, что глаз может отличить, что означает, что 16-бит или 32-бит будут выглядеть для нас относительно одинаково. Конечно, это означает, что ваше изображение будет тяжелее, даже если размер одинаков, потому что в каждом пикселе содержится больше информации. Именно поэтому качество и количество не обязательно идентичны.

Поэтому количество имеет значение, но и размер и глубина каждого пикселя определяют качество. Вот почему вы должны смотреть все характеристики камеры и ее сенсора, а не только количество мегапикселей. В конце концов, существует ограничение на размер, который вы можете распечатать или просмотреть, более того, это приведет только к дополнительному размеру файла (мегабайт) и не повлияет на размер изображения (мегапиксели) или качество.

Как выбрать и контролировать размер изображения и размер файла?

Прежде всего, вам нужно определиться, какая максимальная плотность вам нужна. Если вы разместите свое изображение онлайн, вы сможете отлично справиться с разрешением всего 72 dpi, но это слишком мало для печати фотографии. Если вы собираетесь печатать, вам нужно от 300 до 350 dpi.

Конечно, мы говорим обобщенно, потому что каждый монитор и каждый принтер будут иметь немного другие разрешения. Например, если вы хотите распечатать фотографию до 8 × 10 дюймов, вам нужно, чтобы изображение имело 300 точек на дюйм x 8 «= 2400 пикселей и 300 точек на дюйм x 10» = 3000 пикселей (поэтому 2400 × 3000 для печати 8 × 10 при 300 dpi). Все, что больше, будет лишь занимать место на жестком диске.

Как определить цвет пикселя

Если вам нужно узнать цвет пикселя, сделать это можно любым из описанных ниже способов.

Через Photoshop

Для этого нужно проделать следующие шаги:

1. открыть через Photoshop изображение, содержащее нужные пиксели;
2. на панели инструментов нужно найти инструмент под названием «Пипетка»;
3. щелкнуть левой мышкой в той части изображения, цвет которого вас интересует;
4. перейти в палитру и посмотреть код цвета.

Через Paint

Чтобы определить цвет пикселя через Paint, проделайте следующие шаги:

1. открыть через Paint изображение, которое содержит пиксели нужного цвета;
2. использовать инструмент «палитра»;
3. перейти в изменение цветов, где будет указано содержание красного, зеленого и синего тонов (RGB, то есть Red, Green, Blue).

Просмотр кода элемента в браузере

Чтобы узнать код элемента в браузере, выполните следующие действия:

1. выделить на сайте нужный элемент мышкой;
2. щелкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать «Просмотреть код страницы»;
3. после открытия кода необходимо найти что-то похожее на «color».

Использование программ и сервисов

Сегодня есть много программ для определения цвета. Также можно определить цвет пикселя онлайн. В интернете есть несколько специальных бесплатных сервисов специально для этих целей. Например, этот. Подробнее смотрите в видео:

Как изменить размер в Photoshop

Откройте меню Размера изображения и во всплывающем окне вам нужно пометить поле «resample». Если вы не активируете «resample», вы будете перераспределять пиксели, как я объяснила в начале статьи.

Вы также можете выбрать галочку «Пропорция», если вы хотите, чтобы параметры регулировались в соответствии с вашими изменениями. Таким образом, ширина изменяется при изменении высоты и наоборот.

8×10 дюймов при 300 ppi, это размер, необходимый для печати 8 × 10. Обратите внимание на размер пикселей 3000 x 2400.

750×500 пикселей при 72 ppi. Это веб-разрешение, и это точный размер всех изображений в этой статье. Размер в дюймах не имеет значения при публикации в Интернете — имеет значение только размер в  пикселях.

В верхней части окна вы также увидите, как изменяется размер файла. Это несжатая версия вашего изображения, это прямая связь, о которой я говорила в первой части статьи: меньшее количество пикселей означает меньше информации.

Теперь, если вы все еще хотите изменить размер файла без изменения размера, то вы можете сделать это, когда сохраняете изображение. Перед сохранением фотографии вы можете выбрать нужный формат:

Если вы не хотите потерять какую-либо информацию, вам необходимо сохранить несжатый формат. Наиболее распространенным является TIFF.

Если вы не возражаете потерять небольшую информацию и иметь более легкий файл, перейдите в JPEG и выберите, насколько маленьким он должен быть. Очевидно, чем меньше значение  вы устанавливаете, тем больше информации вы потеряете. К счастью, у него есть кнопка предварительного просмотра, чтобы вы могли видеть влияние вашего сжатия.

JPG высокое качество.

JPG низкое качество. Обратите внимание, как он пикселизирован и разбит? Если вы выберете очень низкое качество,  вы рискуете ухудшить изображение слишком сильно.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Для перехода в метрическую систему единиц измерения следует выразить количество элизов на дюйм в обратных сантиметрах.

Если учесть, что 1 дюйм =2.54 см, то перевести разрешение в пиксели на сантиметр можно, разделив его значение в обратных дюймах на 2.54.

Например, если для данного экрана ppi=109 элементов на дюйм, то на 1 сантиметр в нем приходится 109/2.54=42 точки.

Формула для вычисления ppi

Зная пиксельную ширину A и высоту B экрана, можно по теореме Пифагора определить его диагональ L: L=(A2+B2)½, а затем, разделив L на длину диагонали D, выраженную в дюймах, получить разрешение: R=L/D.

Для дисплея Mac Cinema, имеющего параметры 2560х1440 точек и диагональ 27 дюймов имеем: L=(25602+14402)½=2943 элемента, R=2943/27=109 ppi=42 pixel/см.

Как узнать размер изображения в пикселях

На устройствах вывода, в частности, принтерах, качество изображения тоже характеризуется плотностью точек, т. е. их количеством на дюйм. Но эта величина называется не ppi, а dpi (dots per inch).

Этот параметр помогает вычислить размер картинки, которая выводится на печать. Поскольку стороны листа бумаги измеряют в метрических единицах, то в формулу перевода из пикселей в сантиметры входит коэффициент 2.54: l=(2.54*p)/dpi, где:

• p — длина стороны, выраженная в пикселях;
• l — размер стороны фотографии.

Например, необходимо распечатать изображение с разрешением 1440х1200 точек. Хорошее качество печати можно получить на принтере с разрешением 150 dpi, отличное — если у печатающего устройства R=300 dpi.

Возьмем второй вариант и получим: A=(2.54*1440)/300=12 сантиметров в ширину; B=(2.54*1200)/300=10 см в высоту.

Для распечатки данного изображения понадобится фотобумага размером 10х12 см.

Когда требуется узнать размер в пикселях выводимого на печать рисунка, следует выразить p из формулы для l. Получаем: p=l*dpi/2.54.

Фотографии распечатываются в разных размерах. Если необходимо сделать изображение 9х12 см с разрешением принтера 150 dpi, то его параметры в пикселях будут следующими: Ap=150*12/2.54=709 — ширина фотографии; Bp=150*9/2.54=531 — ее высота.

То есть, в формировании этого изображения будет задействовано 709*531=376479 точек.

Как много пикселей содержится в одном сантиметре — казалось бы, вопрос очевидный, подвохов тут быть не должно. Но все не так просто, как кажется на первый взгляд. Дело в том, что пиксель не является какой-то фиксированной величиной — это наименьший логический элемент двумерного растрового изображения, имеющий свой размер, прозрачность, координаты, цвет. Потому, рассмотрим подробнее данные свойства пикселей и для решения проблемы познакомимся с такими понятиями, как разрешение печатающего устройства (DPI) и разрешение экрана монитора (PPI).

Что значит понятие «Разрешения»?

Количество пикселей, наряду с разрядностью палитры, являются одной из важнейших характеристик, влияющих на качество изображения. Всё это нужно знать, чтобы определить количество пикселей в 1 сантиметре. Чем меньше пиксель, тем более детализированным выйдет конечное изображение. Это происходит вследствие того, что при меньшем размере пикселей увеличивается их количество на единицу площади. Давайте введем величину, характеризующую число пикселей на единицу площади и назовем ее Разрешением. Данная характеристика имеет четыре разновидности, в зависимости вида преобразования изображения — DPI, PPI, LTI и SPI. Основными тут являются величины DPI и PPI, рассмотрим их подробнее.

• DPI — количество точек на дюйм, тип разрешения, применяемый к принтерам при печати изображений. Чем больше данный параметр, тем более детализированным выйдет изображение при печати.
• PPI — количество пикселей на дюйм, применяется для указания разрешающей способности монитора. Данная величина, чаще всего, подсчитывает количество пикселей, которые поместятся на экране вашего монитора.

Таким образом, если говорить об изображениях напрямую, то следует отметить, что оно не имеет собственной разрешающей способности. Данный параметр формируется устройством, на котором изображение было создано. К примеру, если фото A сделано на 3-мегапиксельную камеру, то разрешающая способность его будет равна 2048 пикселей по ширине на 1536 по высоте. Если для снимка B использовалась 4-мегапиксельная камера, то, соответственно, разрешение такого изображения будет составлять 2464 пикселя по ширине и 1632 по высоте.

Логично далее подчеркнуть взаимосвязь разрешения экрана с размером изображения. Возьмем описанные выше примеры. Если вывести изображение A на печать с разрешением 300 DPI, то на выходе мы получим фотографию с размерами 17×13 сантиметров. Если же напечатать фото B, то оно будет иметь размеры 19×14 сантиметров. Та же тенденция будет наблюдаться и при выводе данных изображений на экран монитора. Фото B займет на дисплее большие размеры, чем фото A.

Отсюда следует любопытный вывод — разрешение в чистом виде не является мерой точности и качества изображения, оно лишь формирует конечные размеры, при которых картинка будет иметь наивысшую детализацию. Но, учитывая тот факт, что людям удобней разглядывать более крупные изображения, условно мы можем отнести значение данной характеристики к основному при описании степени детализации.

Настала пора познакомиться с принципом определения размера пикселя в 1 см.

Определение количества пикселей в 1 сантиметре

Перед тем, как познакомиться с вышеописанными терминами и закономерностями, вы, наверняка, были озабочены лишь одним вопросом — количества пикселей в 1 см. Теперь же вы понимаете, что количество пикселей на единицу площади, то есть разрешение — это не фиксированная величина. А зависит она от размеров самого пикселя, более того, она является переменной, если говорить о выводе картинки на плоский носитель.

Ну а как определить размеры пикселя? На самом деле, данный вопрос является очень каверзным. Ведь такого понятия как «размер пикселя» не существует. Пиксель не является какой-то независимой величиной — это часть связи между разрешением экрана, физическим и пиксельным размером данного дисплея. Любые свойства пикселя задаются устройством, в котором происходит обработка изображения. Но, именно отсюда, из данного определения вытекает формула, которая позволяет определить количество пикселей на единицу площади, то есть разрешение PPI:

P/U=R, где P — пиксельный размер экрана, U — физический размер экрана и R — количество пикселей, приходящихся на один дюйм.

К примеру, один из экранов Mac Cinema Display 27 от компании Apple обладает физической шириной в 23.5 дюйма, пиксельная ширина его равна 2560. Исходя из этих данных мы можем вычислить плотность пикселей на дюйм:

2560/23.5=109 пикселей приходится на один дюйм данного дисплея. Давайте попробуем перевести эту величину в сантиметры:

1 дюйм = 2.54 см, следовательно, 109/2.54 = 42 пикселя на сантиметр, так мы рассчитали, сколько пикселей в одном сантиметре данного экрана.

Формула № 2 для вычисления PPI

Существует альтернативная формула, позволяющая также определить PPI. Для этого нам нужно знать диагональ экрана:

[√W^2+H^2]/D=R, где W — ширина экрана в пикселях, H — высота, а D — диагональ, выраженная в дюймах. Предлагаю применить эту формулу к рассмотренному выше примеру:

• Так как соотношение сторон Mac Cinema Display — 16 : 9, а пиксельная ширина 2560, то можем вычислить отсюда высоту дисплея:

(2560/16)*9=1440;

1. Диагональ рассматриваемого нами экрана равна 27 дюймов;
2. Подставим данные значения в формулу и найдем плотность пикселей на дюйм:

[√2560^2+1440^2]/27=109 PPI, то есть те же 42 пикселя на сантиметр.

Используя эти формулы, можно рассчитать, сколько пикселей в одном сантиметре при условии, что фото сделано с помощью цифрового устройства, например, камеры. При печати используется совершенно другое разрешение, которое называется DPI. Используя его, можно рассчитать конечный размер изображения при выводе его на плоский носитель, что может пригодится на практике, к примеру, если вы увлекаетесь фотографией.

Как определить размер фото при печати

Итак, для начала предлагаю рассчитать, сколько пикселей приходится на один сантиметр при выводе изображения на плоский носитель. Как правило, печатающие устройства имеют разрешение 300 DPI. Это означает, что на один дюйм изображения придется 300 точек. Точки и пиксели — это не всегда одно и тоже, потому как некоторые принтеры печатают точки без смешения красок, что требует большего числа точек для того, чтобы отобразить пиксель. Тем не менее знание этого параметра помогает определить размер изображения, выводимого на печать. Для того, чтобы узнать это, используется следующая формула:

X=(2.54*p)/dpi, где x — длина стороны фото, 2.54 — количество сантиметров в одном дюйме, p — пиксельный размер стороны.

К примеру, нам требуется распечатать фотографию с разрешением 2560 x 1440. Разрешение печатающего устройства — 300 dpi. Воспользуемся формулой, чтобы определить размеры плоского носителя, на который будет распечатано данное изображение.

• X = (2.54*2560)/300=21 сантиметр в ширину;
• X = (2.54*1440)/300=12 сантиметров в длину.

Таким образом, размер фотобумаги, требующейся для распечатки данного изображения, должен иметь размеры 21 x 12 см.

3 на 4 см сколько в пикселях?

При распечатке фото используются разные размеры, 3 x 4 см — один из них. Давайте попробуем определить разрешение такого фото в пикселях при его распечатке (разрешение принтера — 300 dpi). Для этого воспользуемся приведенной выше формулой:

x=(2.54*p)/300, отсюда

p1 = (300*2.3)/2.54 = 271 — пиксельная ширина фото;

p2 = (300*4)/2.54 = 472 — пиксельная длина;

Таким образом, в данной фотографии будет содержаться 271*472=127912 пикселей.

Заключение

С появлением разновидности разрешений, точек, капель и так далее стала возникать путаница в определении плотности пикселей, размере фото и др. Но, приведенные в статье формулы являются актуальными, теперь вы можете определить число пикселей в одном сантиметре.

Если вы хотите узнать больше информации о DPI и PPI, предлагаю взглянуть вам на видеоролики, раскрывающие содержание данных понятий:

Как узнать размер пикселя матрицы?

© 2016 Vasili-photo.com

Для чего фотографу может потребоваться размер пикселя? Таких ситуаций хватает. Знание размера пикселя бывает полезно для определения безопасной выдержки при съёмке с рук, ведь чем мельче пиксель, тем заметнее на снимках проявляется дрожание камеры, и тем более короткая выдержка может потребоваться для устранения шевелёнки. Не имея представления о размере пикселя матрицы вашего фотоаппарата, нельзя всерьёз рассуждать о глубине резкости, поскольку именно от размера пикселя напрямую зависит допустимый диаметр кружка рассеяния. Значение дифракционно-ограниченной диафрагмы для конкретной фотокамеры также зависит от размера пикселя. Наконец, не исключено, что при сравнении нескольких камер вы захотите узнать, какая из них обладает большей плотностью пикселей, а, значит, обеспечивает лучшую детализацию и больше подходит для съёмки удалённых объектов.

В инструкциях к цифровым фотоаппаратам очень редко указывается размер пикселя матрицы, но, к счастью, этот параметр довольно легко рассчитать самостоятельно.

В большинстве инструкций можно найти сведения о физическом размере фотоматрицы, а также о её линейном разрешении, т.е. о количестве пикселей, умещающихся на матрице в одном ряду по горизонтали или по вертикали. Например, матрица цифрового фотоаппарата Canon EOS 70D имеет размеры 22,5 × 15 мм или 5472 × 3648 пикселей. Чтобы найти размер одного пикселя, достаточно взять цифры для любой из сторон, разделить миллиметры на пиксели и умножить полученное частное на 1000, чтобы перевести результат в микрометры (микроны). Получаем формулу:

, где

n – размер пикселя в микрометрах;

x – линейный размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;

a – количество пикселей по соответствующей стороне.

Для упомянутого выше 70D расчёт будет следующим:

22,5 ÷ 5472 · 1000 ≈ 4,1 мкм

Результат округлён до 0,1 мкм. Этого более чем достаточно для любых практических целей. Я использовал длинную сторону матрицы, но вы можете взять короткую и убедиться в том, что результат будет идентичным. У всех массовых современных фотоаппаратов пиксели условно квадратные, и потому расчёты можно проводить по любой из сторон матрицы. Впрочем, при использовании длинной стороны погрешность вычисления оказывается несколько меньше.

Возможно, вам не хочется лезть в инструкцию? Что ж, размер пикселя можно вычислить и не зная точных размеров матрицы.

Вам достаточно вспомнить разрешение вашей камеры в мегапикселях и её кроп-фактор. Уж эти-то параметры своего аппарата знает любой фотолюбитель. Формула будет выглядеть следующим образом:

, где

n – всё тот же размер пикселя в микрометрах;

K_f– кроп-фактор;

N – разрешение в мегапикселях.

Таким образом, для Canon EOS 70D, обладающего кроп-фактором 1,6 и разрешением 20 Мп получаем:

29,4 ÷ (1,6 · √20) ≈ 4,1 мкм

Как видим, обе формулы дают абсолютно единодушный ответ. Вы вправе использовать ту, которая вам больше нравится.

На случай, если кто-то из моих читателей не в ладах с квадратными корнями, я счёл своим долгом самостоятельно рассчитать размеры пикселей для некоторых наиболее употребимых цифровых форматов и свести эти данные в единую таблицу. Пользуйтесь на здоровье.

Размер пикселя в зависимости от разрешения камеры и её кроп-фактора, мкм.

* Кроп-фактор, равный единице, соответствует
полному кадру (36 × 24 мм).

Очевидно, что чем меньше матрица цифрового фотоаппарата и чем выше его разрешение, тем меньшим размером обладает единичный пиксель матрицы. Хорошо это или плохо?

Главным, да, пожалуй, и единственным положительным следствием уменьшения размеров отдельного пикселя является возрастание общей плотности пикселей. Матрица с большей плотностью пикселей при прочих равных условиях способна обеспечить лучшую детализацию снимка. Однако это преимущество, хоть и довольно весомое, тянет за собой целый ворох негативных последствий. Камеры с высоким разрешением очень требовательны к качеству объективов и техническому мастерству фотографа. Они не прощают небрежности в работе и с циничным удовольствием запечатлят на снимке не только полезные детали, но и всевозможные дефекты оптики, шевелёнку и промахи фокусировки. Чем мельче пиксель, тем раньше становится заметным негативное влияние дифракции на резкость при диафрагмировании объектива. Вместе с тем, мелкий пиксель диктует пропорционально малые размеры допустимого кружка рассеяния, уменьшая тем самым глубину резко изображаемого пространства.

Следует помнить, что при двукратном уменьшении линейных размеров пикселя его площадь уменьшается вчетверо, а, значит, вчетверо же уменьшается и количество фотонов, которые способен уловить фотодиод в единицу времени. На практике это означает падение ёмкости фотодиода, и пропорциональное снижение динамического диапазона матрицы. Можно даже сказать, что повышение количества пикселей почти всегда осуществляется ценой снижения их качества.

***

Не исключено, что у некоторых читателей возникнет вопрос: а действительно ли автор уверен в том, что размер пикселя может быть рассчитан с помощью приведённых им формул? Нет, автор в этом не уверен. Собственно фотодиоды матрицы занимают далеко не всю её площадь, и их фактический размер всегда меньше расчётного (см. «Как работает цифровой фотоаппарат»). Если быть точным, то формулы наши позволяют вычислить расстояние между геометрическими центрами двух соседних фотодиодов. Это расстояние смело может быть принято за теоретический размер пикселя и использовано для любых необходимых фотографу вычислений.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект, внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Желаю удачи!

Дата публикации: 07.01.2015   Последнее обновление: 11.11.2016

Вернуться к разделу «Матчасть»

Перейти к полному списку статей