Dpi
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dpi steht für dots per Inch (Punkte pro Zoll) und ist ein Maß für Auflösung. Bilddateien und die Geräte, mit denen sie erstellt, verarbeitet oder wiedergegeben werden, haben im Allgemeinen sowohl eine absolute Auflösung als auch eine relative Auflösung.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Absolute Auflösung
Anzahl der Bildpunkte (Pixel, Dot) in einer Richtung oder insgesamt (Megapixel bei Digitalkameras). Die absolute Auflösung bestimmt die Datenmenge und damit die mögliche Wiedergabequalität einer Bilddatei. Siehe auch Bildauflösung.
[Bearbeiten] Relative Auflösung
Die relative Auflösung ist die Anzahl der Bildbasiselemente pro Längeneinheit (dpi = dots per inch, ppi = pixel per inch, lpi = lines per inch); sie wird auch genauer Punkt-, Pixel- bzw. Zeilendichte genannt. Das Inch ist hierbei das internationale Zoll von 25,4 mm.
Bei Ein- und Ausgabegeräten (z. B. Scanner, Drucker, Bildschirme, Belichter usw.) gibt die relative Auflösung die Dichte der Bildpunkte an. Bei Bilddateien gibt die relative Auflösung an, mit welcher Dichte die Bildpunkte auf einem Ausgabegerät wiedergegeben werden sollen.
Statt der Dichte lässt sich auch die Größe eines einzelnen Bildpunktes bzw. die Dicke einer Linie oder Zeile angeben. Diese Methode kommt wegen der Verwendung metrischer Einheiten nicht nur dem nicht-amerikanischen Laien entgegen.
[Bearbeiten] Beispiele
Eine Auflösung von 1200 dpi horizontal und 600 dpi vertikal entspricht bspw. einer Punktgröße von 211⁄6 × 421⁄3 µm. 1200 dpi horizontal bedeuten, dass sich 1200 Punkte in der Horizontalen auf 2,54 cm verteilen. Demnach hat ein Punkt in der Horizontalen eine Kantenlänge von
- 2,54 cm / 1200 = 0,00211(6) cm = 211⁄6 µm.
Da die Auflösung in der Vertikalen nur 600 dpi beträgt, ist hier ein Punkt deutlich „länger“, nämlich
- 2,54 cm / 600 = 0,0042(3) cm = 421⁄3 µm.
Daraus ergibt sich eine Gesamtfläche eines einzigen Punktes von
- 211⁄6 µm × 421⁄3 µm = 8961⁄18 µm² .
In der folgenden Tabelle sind einige typische dpi-Werte für die Bildwiedergabe angegeben. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die effektive Auflösung von Druckern und Scannern häufig deutlich unter der physikalischen (also nominellen) Auflösung liegt. Wegen der Drucktechnik werden bei Tintenstrahldruckern die Bildpunkte häufig innerhalb einer 8x8-Matrix gedruckt, so dass die effektive Auflösung um den Faktor acht kleiner ist als die physikalische. Bei Scannern ist die abbildende Optik häufig der begrenzende Faktor, so dass die durch kleine Schrittweiten des Vortriebs oder entsprechend kleine Scaneinheiten vorgegebenen physikalischen dpi-Werte in den gescannten Bildern teilweise bei weitem nicht erreicht werden.
Anwendung | dpi |
82-cm-Fernsehbildschirm (1366 x 768 Bildpunkte) | 50 |
Poster DIN A0 | 50 |
Poster DIN A1 | 75 |
Zeitschriften | 300 |
Laborabzüge (Fotos) | 300 |
Thermosublimationsdrucker | 300 bis 400 |
Tintenstrahldrucker | 300 bis 1200 (effektiv) |
Flachbettscanner | 600 bis 1200 (effektiv) |
hochauflösende 35-Millimeter-Filme | bis 3000 |
hochwertige Filmscanner | bis 3600 (effektiv) |
optische Computermäuse | 400 bis 2000 |
[Bearbeiten] Unterschied zwischen dpi und ppi
Die Auflösung eines Scanners wird häufig in Bildpunkten pro Zoll (dpi: dots per inch) angegeben. Bei Bilddaten, die aus einem Scan oder einer digitalen Kamera entstehen, handelt es sich um Pixel pro Zoll (ppi: pixel per inch). Zu einem „digitalen“ Pixel (z. B. in einem Bildbearbeitungsprogramm wie Photoshop) gehört immer ein Grauwert oder drei Grundfarbwerte. Der Unterschied zwischen Pixeln und Dots besteht darin, dass Pixel in Bilddateien nicht darstellbar/sichtbar sind, sondern nur durch Zahlenwerte (Helligkeit, Farbe) definiert werden. Dots hingegen können sowohl in der Eingabeseite (Scanner) als auch auf der Ausgabeseite (Monitor, Drucker) über ihre Größe definiert werden, wobei der Dot bei einem Scanner unterschiedliche Helligkeiten analog erfasst und dann im A/D-Wandler in digitale Werte (in Pixel) umwandelt. Bei vielen Druckverfahren hingegen kann ein Dot entweder schwarz oder weiß sein. Halbtöne können nur durch ein Halbtonverfahren simuliert werden.
[Bearbeiten] Digitalkamera
Im Normalfall ist es nicht sinnvoll, bei einer Digitalkamera von einer Auflösung in PPI zu sprechen, da hierbei die absolute Pixelangabe und die Größenangabe des lichtempfindlichen Sensors eine bessere Aussage treffen. Die physikalische Auflösung der Digitalkamera wird daher immer in Pixeln angegeben. Die Auflösung eines bestimmten zu druckenden, digitalen Bildes in dpi hängt allein von der Größe des Bildes und der Pixelzahl ab und hat nichts mit der Auflösung der Kamera gemein.
[Bearbeiten] Monitore
Die ppi/dpi eines Monitors lassen sich durch die eingestellte Auflösung in Relation zur Kantenlänge des Monitors ermitteln. Somit haben Monitore unterschiedlicher Größe bei gleicher Auflösung unterschiedliche dpi-Werte. Da unterschiedliche Bildschirme als einziges festes Maß Pixel besitzen, ist die Angabe von dpi für die Bildschirmdarstellung irrelevant. Bis heute hält sich hartnäckig das Gerücht, Monitore arbeiten mit einer Auflösung von 72 dpi. Diese Falschaussage wird auch heute noch an Schulen und Universitäten unterrichtet und stammt wahrscheinlich aus einer Zeit, in der genormte Monitore (11 Zoll bei 800×600 Pixel) zum Desktop Publishing eingesetzt wurden.
[Bearbeiten] Bilddateien
In Bilddateien in den Formaten BMP, JPG und TIFF ist es möglich, im Dateiheader eine relative Auflösung anzugeben. Nicht alle Programme unterstützen jedoch diese Möglichkeit. Die relative Auflösung lässt sich frei einstellen und sagt nichts aus über die Qualität einer Bilddatei.
[Bearbeiten] Maßstabsgetreues Arbeiten
Wenn Bilder maßstabsgetreu wiedergegeben werden sollen, dann muss das wiedergebende Gerät (Monitor, Drucker) die nötige Wiedergabegröße kennen. Das kann durch Eintrag einer relativen Auflösung in den Dateiheader geschehen. Das wiedergebende Gerät kann dann aus der absoluten und der relativen Auflösung (beide im Dateiheader) die zu druckende Größe in Millimetern berechnen.
[Bearbeiten] Berechnungen
also:
Das ist die einzige benötigte Formel. Diese Formel kann man jetzt noch nach den anderen Parametern umstellen:
entsprechend die Berechnung mit ppi, also mit Pixeln.
[Bearbeiten] Speicherbedarf eines Bildes
Der unkomprimierte Speicherbedarf eines Bitmap-Bildes berechnet sich wie folgt (dot/in entspricht „dpi“):
(Breite [cm] ÷ 2,54 cm/in · horizontale Auflösung [dot/in]) × (Höhe [cm] ÷ 2,54 cm/in · vertikale Auflösung [dot/in]) × (Farbtiefe [bit/dot] ÷ 8 bit/byte) = Speicherbedarf [byte]
Bei identischer horizontaler und vertikaler Auflösung reduziert sich dies zu:
(Breite [cm] × Höhe [cm]) ÷ (2,54 cm/in)² · (Auflösung [dot/in])² × (Farbtiefe [bit/dot] ÷ 8 bit/byte) = Speicherbedarf [byte]