Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме, хотя его можно применить, например, для описания уровня грануляции фотоплёнки, фотобумаги или иного физического носителя.
Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала. Другой важной характеристикой изображения является разрядность цветовой палитры. Как правило, разрешение в разных направлениях одинаково, что даёт пиксел квадратной формы. Но это не обязательно — например, горизонтальное разрешение может отличаться от вертикального, при этом элемент изображения (пиксел) будет не квадратным, а прямоугольным.
Разрешение изображения
Растровая графика
Ошибочно под разрешением понимают размеры фотографии, экрана монитора или изображения в пикселах. Размеры растровых изображений выражают в виде количества пикселов по горизонтали и вертикали, например: 1600×1200. В данном случае это означает, что ширина изображения составляет 1600, а высота — 1200 точек (такое изображение состоит из 1 920 000 точек, то есть примерно 2 мегапиксела). Количество точек по горизонтали и вертикали может быть разным для разных изображений. Изображения, как правило, хранятся в виде, максимально пригодном для отображения экранами мониторов — они хранят цвет пикселов в виде требуемой яркости свечения излучающих элементов экрана (RGB), и рассчитаны на то, что пикселы изображения будут отображаться пикселами экрана один к одному. Это обеспечивает простоту вывода изображения на экран.
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. Если пиксели 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. Изменение фактического количества пикселей изображения называется передискретизация, и для неё существуют целый ряд алгоритмов разной сложности.
При выводе на бумагу такие изображения преобразуются под физические возможности принтера: проводится цветоделение, масштабирование и растеризация для вывода изображения красками фиксированного цвета и яркости, доступными принтеру. Принтеру для отображения цвета разной яркости и оттенка приходится группировать несколько меньшего размера точек доступного ему цвета, например один серый пиксел такого исходного изображения, как правило, на печати представляется несколькими маленькими чёрными точками на белом фоне бумаги. В случаях, не касающихся профессиональной допечатной подготовки, этот процесс производится с минимальным вмешательством пользователя, в соответствии с настройками принтера и желаемым размером отпечатка. Изображения в форматах, получаемых при допечатной подготовке и рассчитанные на непосредственный вывод печатающим устройством, для полноценного отображения на экране нуждаются в обратном преобразовании.
Большинство форматов графических файлов позволяют хранить данные о желаемом масштабе при выводе на печать, то есть о желаемом разрешении в dpi (англ. dots per inch — эта величина говорит о количестве точек на единицу длины: например 300 dpi означает 300 точек на один дюйм). Это исключительно справочная величина. Как правило, для получения распечатка фотографии, который предназначен для рассматривания с расстояния порядка 40 — 45 сантиметров, достаточно разрешения 300 dpi. Исходя из этого можно рассчитать, какого размера отпечаток можно получить из имеющегося изображения или какого размера изображение надо получить, чтоб затем сделать отпечаток нужного размера.
Например, надо напечатать с разрешением в 300 dpi изображение на бумаге размером 10×10 см (3,9×3,9 дюймов). Теперь, умножив 3,9 на 300 и получаем размер фотографии в пикселах: 1170×1170. Таким образом, для печати изображения приемлемого качества размером 10×10 см, размер исходного изображения должен быть не менее 1170×1170 пикселей.
Для обозначения разрешающей способности различных процессов преобразования изображений (сканирование, печать, растеризация и т. п.) используют следующие термины:
- dpi (англ. dots per inch) — количество точек на дюйм.
- ppi (англ. pixels per inch) — количество пикселей на дюйм.
- lpi (англ. lines per inch) — количество линий на дюйм, разрешающая способность графических планшетов (дигитайзеров).
- spi (англ. samples per inch) — количество семплов на дюйм; плотность дискретизации (англ. sampling density), в том числе разрешение сканеров изображений.
По историческим причинам величины стараются приводить к dpi, хотя с практической точки зрения ppi более однозначно характеризует для потребителя процессы печати или сканирования. Измерение в lpi широко используется в полиграфии. Измерение в spi используется для описания внутренних процессов устройств или алгоритмов.
Значение разрядности цвета
Для создания реалистичного изображения средствами компьютерной графики цвет иногда оказывается важнее (высокого) разрешения, поскольку человеческий глаз воспринимает картинку с большим количеством цветовых оттенков как более правдоподобную. Вид изображения на экране напрямую зависит от выбранного видеорежима, основу которого составляют три характеристики: кроме собственно разрешения (кол-ва точек по горизонтали и вертикали), отличаются частота обновления изображения (Гц) и количество отображаемых цветов (цветорежим или разрядность цвета). Последний параметр (характеристику) часто также называют разрешение цвета, или частота разрешения (частотность или разрядность гаммы) цвета.
Разница между 24- и 32-разрядным цветом на глаз отсутствует, потому как в 32-разрядном представлении 8 разрядов просто не используются, облегчая адресацию пикселов, но увеличивая занимаемую изображением память, а 16-разрядный цвет заметно «грубее». У профессиональных цифровых фотокамер у сканеров (например, 48 или 51 бит на пиксел) более высокая разрядность оказывается полезна при последующей обработке фотографий: цветокоррекции, ретушировании и т. п.
Векторная графика
Для векторных изображений, в силу принципа построения изображения, понятие разрешения неприменимо.
Разрешение устройства
Разрешение устройства (inherent resolution) описывает максимальное разрешение изображения, получаемого с помощью устройства ввода или вывода.
- Разрешение принтера, обычно указывают в dpi.
- Разрешение сканера изображений указывается в ppi (количество пикселей на один дюйм), а не в dpi.
- Разрешением экрана монитора обычно называют размеры получаемого на экране изображения в пикселах: 800×600, 1024×768, 1280×1024, подразумевая разрешение относительно физических размеров экрана, а не эталонной единицы измерения длины, такой как 1 дюйм. Для получения разрешения в единицах ppi данное количество пикселов необходимо поделить на физические размеры экрана, выраженные в дюймах. Двумя другими важными геометрическими характеристиками экрана являются размер его диагонали и соотношение сторон.
- Разрешение матрицы цифровой фотокамеры, так же как экрана монитора, характеризуется размером (в пикселах) получаемых изображений, но в отличие от экранов, популярным стало использование не двух чисел, а округлённого суммарного количества пикселов, выражаемое в мегапикселах. Говорить о фактическом разрешении матрицы можно лишь учитывая её размеры. Говорить о фактическом разрешении получаемых изображений можно либо в отношении устройство вывода — экранов и принтеров, либо в отношении сфотографированных предметов, с учётом их перспективных искажений при съёмке и характеристик объектива.
Разрешение экрана монитора
Для типичных разрешений мониторов, индикаторных панелей и экранов устройств (inherent resolution) существуют устоявшиеся буквенные обозначения:
Данная схема изображает стандартные разрешения экрана, причём цвет каждого типа разрешения указывает соотношение сторон экрана (например, красный цвет обозначает соотношение, равное 4:3)
| Название формата | Количество отображаемых на мониторе точек и пропорции изображения |
Размер изображения |
|---|---|---|
| LDPI | 23×33 | |
| MDPI | 32×44 | |
| TVDPI | 42,6×58,5 | |
| HDPI | 48×66 | |
| XHDPI | 64×88 | |
| XXHDPI | 96×132 | |
| QVGA | 320×240 (4:3) | 76,8 кпикс |
| SIF (MPEG1 SIF) | 352×240 (22:15) | 84,48 кпикс |
| CIF (NTSC) (MPEG1 VideoCD) | 352×240 (11:9) | 84,48 кпикс |
| CIF (PAL) (MPEG1 VideoCD) | 352×288 (11:9) | 101,37 кпикс |
| WQVGA | 400×240 (5:3) | 96 кпикс |
| [MPEG2 SV-CD] | 480×576 (5:6) | 276,48 кпикс |
| HVGA | 640×240 (8:3) или 320×480 (2:3) | 153,6 кпикс |
| nHD | 640×360 (16:9) | 230,4 кпикс |
| VGA | 640×480 (4:3) | 307,2 кпикс |
| 2CIF (NTSC) (Half D1) | 704 × 240 | 168,96 кпикс |
| 2CIF (PAL) (Half D1) | 704 × 288 | 202,7 кпикс |
| 4CIF (NTSC) (D1) | 704 × 480 | 337,92 кпикс |
| 4CIF (PAL) (D1) | 704 × 576 | 405,5 кпикс |
| WVGA | 800×480 (5:3) | 384 кпикс |
| SVGA | 800×600 (4:3) | 480 кпикс |
| FWVGA | 854×480 (16:9) | 409,92 кпикс |
| qHD | 960×540 (16:9) | 518,4 кпикс |
| WSVGA | 1024×600 (128:75) | 614,4 кпикс |
| XGA | 1024×768 (4:3) | 786,432 кпикс |
| XGA+ | 1152×864 (4:3) | 995,3 кпикс |
| WXVGA | 1200×600 (2:1) | 720 кпикс |
| HDV 720p (HD 720p) | 1280×720 (16:9) | 921,6 кпикс |
| WXGA | 1280×768 (5:3) | 983,04 кпикс |
| SXGA | 1280×1024 (5:4) | 1,31 Мпикс |
| 16CIF | 1408 × 1152 | 1,62 Мпикс |
| WXGA+ | 1440×900 (16:10) | 1,296 Мпикс |
| SXGA+ | 1400×1050 (4:3) | 1,47 Мпикс |
| HDV 1080i (Анаморфный Full HD с неквадратным пикселем) | 1440×1080 (16:9) | 1,55 Мпикс |
| XJXGA | 1536×960 (16:10) | 1,475 Мпикс |
| WSXGA (?) | 1536×1024 (3:2) | 1,57 Мпикс |
| WXGA++ (HD+) | 1600×900 (16:9) | 1,44 Мпикс |
| WSXGA | 1600×1024 (25:16) | 1,64 Мпикс |
| UXGA | 1600×1200 (4:3) | 1,92 Мпикс |
| WSXGA+ | 1680×1050 (16:10) | 1,76 Мпикс |
| HDTV (Full HD) (FHD) 1080p | 1920×1080 (16:9) | 2,07 Мпикс |
| WUXGA | 1920×1200 (16:10) | 2,3 Мпикс |
| 2K | 2048×1080 (256:135) | 2,2 Мпикс |
| QWXGA | 2048×1152 (16:9) | 2,36 Мпикс |
| QXGA | 2048×1536 (4:3) | 3,15 Мпикс |
| WQXGA (WQHD) (QHD) | 2560×1440 (16:9) | 3,68 Мпикс |
| WQXGA | 2560×1600 (16:10) | 4,09 Мпикс |
| QSXGA | 2560×2048 (5:4) | 5,24 Мпикс |
| WQXGA+ | 3200×1800 (16:9) | 5,76 Мпикс |
| WQSXGA | 3200×2048 (25:16) | 6,55 Мпикс |
| QUXGA | 3200×2400 (4:3) | 7,68 Мпикс |
| UHD (4K) | 3840×2160 (16:9) | 8,92 Мпикс |
| WQUXGA | 3840×2400 (16:10) | 9,2 Мпикс |
| Ultra HD (4K) | 4096×2160 (256:135)[1] | 8,8 Мпикс |
| HSXGA | 5120×4096 (5:4) | 20,97 Мпикс |
| WHSXGA | 6400×4096 (25:16) | 26,2 Мпикс |
| HUXGA | 6400×4800 (4:3) | 30,72 Мпикс |
| UHD (8K) (Super Hi-Vision) | 7680×4320 (16:9) | 33,17 Мпикс |
| WHUXGA | 7680×4800 (16:10) | 36,86 Мпикс |
| Компьютерный стандарт / название устройства | Разрешение | Соотношение сторон экрана | Пиксели, суммарно |
|---|---|---|---|
| VIC-II multicolor, IBM PCjr 16-color | 160×200 | 0,80 (4:5) | 32 000 |
| TMS9918, ZX Spectrum | 256×192 | 1,33 (4:3) | 49 152 |
| CGA 4-color (1981), Atari ST 16 color, VIC-II HiRes, Amiga OCS NTSC LowRes | 320×200 | 1,60 (16:10) | 64 000 |
| QVGA | 320×240 | 1,33 (4:3) | 76 800 |
| Acorn BBC в 40-строчном режиме, Amiga OCS PAL LowRes | 320×256 | 1,25 (5:4) | 81 920 |
| WQVGA | 400×240 | 1.67 (15:9) | 96 000 |
| КГД (контроллер графического дисплея) ДВК | 400×288 | 1.39 (25:18) | 115 200 |
| Atari ST 4 color, CGA mono, Amiga OCS NTSC HiRes | 640×200 | 3,20 (16:5) | 128 000 |
| WQVGA Sony PSP Go | 480×272 | 1,78 (16:9) | 129 600 |
| Вектор-06Ц, Электроника БК | 512×256 | 2,00 (2:1) | 131 072 |
| 466×288 | 1,62 (≈ 8:5) | 134 208 | |
| HVGA | 480×320 | 1,50 (15:10) | 153 600 |
| Acorn BBC в 80-строчном режиме | 640×256 | 2,50 (5:2) | 163 840 |
| Amiga OCS PAL HiRes | 640×256 | 2,50 (5:2) | 163 840 |
| Контейнер AVI (MPEG-4 / MP3), профиль Advanced Simple Profile Level 5 | 640×272 | 2,35 (127:54) (≈ 2,35:1) | 174 080 |
| Black & white Macintosh (9″) | 512×342 | 1,50 (≈ 8:5) | 175 104 |
| Электроника МС 0511 | 640×288 | 2,22 (20:9) | 184 320 |
| Macintosh LC (12″)/Color Classic | 512×384 | 1,33 (4:3) | 196 608 |
| EGA (в 1984) | 640×350 | 1,83 (64:35) | 224 000 |
| HGC | 720×348 | 2,07 (60:29) | 250 560 |
| MDA (в 1981) | 720×350 | 2,06 (72:35) | 252 000 |
| Atari ST mono, Toshiba T3100/T3200, Amiga OCS, NTSC чересстрочный | 640×400 | 1,60 (16:10) | 256 000 |
| Apple Lisa | 720×360 | 2,00 (2:1) | 259 200 |
| VGA (в 1987) и MCGA | 640×480 | 1,33 (4:3) | 307 200 |
| Amiga OCS, PAL чересстрочный | 640×512 | 1,25 (5:4) | 327 680 |
| WGA, WVGA | 800×480 | 1,67 (5:3) | 384 000 |
| TouchScreen в нетбуках Sharp Mebius | 854×466 | 1,83 (11:6) | 397 964 |
| FWVGA | 854×480 | 1,78 (≈ 16:9) | 409 920 |
| SVGA | 800×600 | 1,33 (4:3) | 480 000 |
| Apple Lisa+ | 784×640 | 1,23 (49:40) | 501 760 |
| 800×640 | 1,25 (5:4) | 512 000 | |
| SONY XEL-1 | 960×540 | 1,78 (16:9) | 518 400 |
| Dell Latitude 2100 | 1024×576 | 1,78 (16:9) | 589 824 |
| Apple iPhone 4 | 960×640 | 1,50 (3:2) | 614 400 |
| WSVGA | 1024×600 | 1,71 (128:75) | 614 400 |
| 1152×648 | 1,78 (16:9) | 746 496 | |
| XGA (в 1990) | 1024×768 | 1,33 (4:3) | 786 432 |
| 1152×720 | 1,60 (16:10) | 829 440 | |
| 1200×720 | 1,67 (5:3) | 864 000 | |
| 1152×768 | 1,50 (3:2) | 884 736 | |
| WXGA[2] (HD Ready) | 1280×720 | 1,78 (16:9) | 921 600 |
| NeXTcube | 1120×832 | 1,35 (35:26) | 931 840 |
| wXGA+ | 1280×768 | 1,67 (5:3) | 983 040 |
| XGA+ | 1152×864 | 1,33 (4:3) | 995 328 |
| WXGA[2] | 1280×800 | 1,60 (16:10) | 1 024 000 |
| Sun | 1152×900 | 1,28 (32:25) | 1 036 800 |
| WXGA[2] (HD Ready) | 1366×768 | 1,78 (≈ 16:9) | 1 049 088 |
| wXGA++ | 1280×854 | 1,50 (≈ 3:2) | 1 093 120 |
| SXGA | 1280×960 | 1,33 (4:3) | 1 228 800 |
| UWXGA | 1600×768 (750) | 2,08 (25:12) | 1 228 800 |
| WSXGA, WXGA+ | 1440×900 | 1,60 (16:10) | 1 296 000 |
| SXGA | 1280×1024 | 1,25 (5:4) | 1 310 720 |
| 1536×864 | 1,78 (16:9) | 1 327 104 | |
| 1440×960 | 1,50 (3:2) | 1 382 400 | |
| wXGA++ | 1600×900 | 1,78 (16:9) | 1 440 000 |
| SXGA+ | 1400×1050 | 1,33 (4:3) | 1 470 000 |
| AVCHD/«HDV 1080i» (anamorphic widescreen HD) | 1440×1080 | 1,33 (4:3) | 1 555 200 |
| WSXGA | 1600×1024 | 1,56 (25:16) | 1 638 400 |
| WSXGA+ | 1680×1050 | 1,60 (16:10) | 1 764 000 |
| UXGA | 1600×1200 | 1,33 (4:3) | 1 920 000 |
| Full HD (1080p) | 1920×1080 | 1,77 (16:9) | 2 073 600 |
| 2048×1080 | 1,90 (256:135) | 2 211 840 | |
| WUXGA | 1920×1200 | 1,60 (16:10) | 2 304 000 |
| QWXGA | 2048×1152 | 1,78 (16:9) | 2 359 296 |
| 1920×1280 | 1,50 (3:2) | 2 457 600 | |
| 1920×1440 | 1,33 (4:3) | 2 764 800 | |
| QXGA | 2048×1536 | 1,33 (4:3) | 3 145 728 |
| WQXGA (WQHD) | 2560×1440 | 1,78 (16:9) | 3 686 400 |
| WQXGA | 2560×1600 | 1,60 (16:10) | 4 096 000 |
| Apple MacBook Pro with Retina | 2880×1800 | 1,60 (16:10) | 5 148 000 |
| QSXGA | 2560×2048 | 1,25 (5:4) | 5 242 880 |
| WQSXGA | 3200×2048 | 1,56 (25:16) | 6 553 600 |
| WQSXGA | 3280×2048 | 1,60 (205:128) ≈ 8:5 | 6 717 440 |
| QUXGA | 3200×2400 | 1,33 (4:3) | 7 680 000 |
| QuadHD/UHD | 3840×2160 | 1,78 (16:9) | 8 294 400 |
| WQUXGA (QSXGA-W) | 3840×2400 | 1,60 (16:10) | 9 216 000 |
| HSXGA | 5120×4096 | 1,25 (5:4) | 20 971 520 |
| WHSXGA | 6400×4096 | 1,56 (25:16) | 26 214 400 |
| HUXGA | 6400×4800 | 1,33 (4:3) | 30 720 000 |
| Super Hi-Vision (UHDTV) | 7680×4320 | 1,78 (16:9) | 33 177 600 |
| WHUXGA | 7680×4800 | 1,60 (16:10) | 36 864 000 |