Die Verwirrung um den Punkt Von ppi, dpi, lpi und Auflösung

VHS Tübingen - Photoshop - Druckvorstufe
Dozent: Frank Stickel
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Die Verwirrung um den Punkt
Von ppi, dpi, lpi und Auflösung
Wenn Sie mit digitalen Mitteln Bilder für die professionelle Druckvorstufe,
für die unterschiedlichen Digitaldruckverfahren oder für die neuen Medien
professionell produzieren wollen, sollten Sie sich unbedingt mit den Grundlagen vertraut machen. Auf den folgenden Seiten wird ich Licht in die allgemeine Verwirrung von Fachbegriffen und Sachverhalten bringen.
Fangen wir am Anfang an: Woraus besteht ein digitales Bild? Primär ist es ein
Anhäufung von Pixeln (Pixel = Picture Element). Stellen Sie sich vor, Sie nehmen ein Bild und zeichnen senkrechte und waagerechte Linien darauf, sodass
ein quadratisches Raster entsteht. Ein Pixel sieht aus wie eines der so entstehenden Quadrate.
Farbtiefe
Damit ein Pixel eine bestimmte Farbe annehmen kann, müssen spezielle Voraussetzungen erfüllt sein: Man braucht eine bestimmte Farbtiefe. Die kleinste
Einheit, die ein Rechner verwendet, wird mit dem Ausdruck „Bit“ bezeichnet.
Haben Sie ein Bild mit einer Farbtiefe von nur 1 Bit, kann ein Pixel nur zwei
verschiedene Zustände annehmen, nämlich den Wert „1“ oder „0“, das bedeutet für unser Pixel, schwarz oder weiß auszusehen.
Ein Bild mit einer Farbtiefe von 4 Bit kann aus Pixeln mit 16 verschiedenen
Graustufen oder Farben bestehen. Mit einer Datentiefe von 8 Bit werden
schon 256 Farben oder Graustufen dargestellt.
In einem Bild mit 256 möglichen Graustufen entspricht 0 der Farbe Weiß
und 255 der Farbe Schwarz. Dazwischen finden sich die 254 übrigen Grautöne. Die farbige Darstellung von 4-Bit-oder 8-Bit-Bildern ist mit Hilfe von indizierten Farbtabellen möglich, die mit dem Bild abgespeichert werden. Wegen
der kleinen Dateigröße werden sie hauptsächlich im Internet genutzt.
Die Farbtiefe von 8 Bit pro Kanal reicht bereits aus, um auf einem Monitor
16,7 Mio. Farben darzustellen: Da ein Monitor ein RGB-Gerät ist und für die
einzelnen Kanäle Rot, Grün und Blau jeweils 256 Graustufen zur Verfügung
hat, ergeben sich 2563 = 16,7 Mio. theoretisch darstellbare Farben. Die Darstellung des CMYK-Modus wird auf einem Monitor nur simuliert, da diese
Farben nicht aus Licht gebildet werden.
Eine CMYK-Datei hat mit ihren vier Kanälen zu je 8 Bit eine Farbtiefe von
32 Bit. Weitere Infos zu den einzelnen Farbmodellen erhalten Sie in Kapitel
Farbe und Farbmanagement.
Viele moderne Scanner haben die Möglichkeit, ein Bild mit 16 Bit statt mit
nur 8 Bit pro Farbkanal einzulesen. Die Datenmengen erhöhen sich dadurch
beträchtlich. Es lohnt sich aber, dieses Feature zu nutzen, wenn voraussichtlich starke Veränderungen an den Farben, Lichtern und Tiefen vorgenommen
werden sollen. Extreme Korrekturen verursachen Lücken im Histogramm,
die durch die neue Tonwertverteilung während der anschließenden Konvertierung in 8 Bit pro Kanal wieder geschlossen werden. Photoshop unterstützt
Die einzelnen Pixel eines Bildes.
Diese Abbildung des Adobe-PDFIcons hat eine Datentiefe von 4 Bit
und besteht aus 16 verschiedenen
Graustufen.
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leider noch viel zu wenige Funktionen für 16 Bit/Kanal-Bilder, jedoch sind die
grundlegenden Funktionen zur Farbkorrektur verfügbar.
Die Auflösung - ppi, dpi und Ipi
Als nächste Dimension kommt der Raum - die Ausdehnung, die ein Pixel
einnimmt - ins Spiel. Ein Bildpixel ist in seiner Ausdehnung nicht definiert.
Schalten Sie zum Test Ihren Monitor auf eine geringe Auflösung von z. B. 640
x 480 Pixel um (Sie werden normalerweise sicher eine höhere Auflösung fahren.) Die Schrift oder die Bilder werden plötzlich sehr groß und man erkennt
bereits die einzelnen Pixel. Die Bildauflösung definiert sich durch die Menge
der Pixel innerhalb einer gewissen Länge. Im Bereich der Bildbearbeitung auf
PCs wird allgemein das englische Längenmaß „Inch“ verwendet (ein Inch entspricht 2,54 cm). Und schon kennen Sie die Definition: ppi = pixel per inch.
Den Begriff „ppi“ benutzt man grundsätzlich auf der Eingabeseite, z.B. bei
Scannern und Digitalkameras, und wenn Sie gerade ein Bild in Photoshop bearbeiten. Meistens wird hier fälschlicherweise der Begriff „dpi“ verwendet. Je
mehr Pixel sich auf der Länge eines Inch drängeln, umso besser werden Details und Farben in einem Bild darstellbar und umso größer kann man ein Bild
in guter Qualität drucken, wobei hier die Auflösung des Ausgabegerätes
Grenzen setzt. Eine zu hohe Auflösung ist nicht sinnvoll, da dadurch keine
Bildverbesserung entsteht, die Rechenzeit sich aber verlängert.
Schon gelangen wir zum nächsten Begriff: dpi = dots per inch. Dieser Begriff
wird nur auf der Ausgabeseite verwendet, z.B. bei Druckern und PostScriptBelichtern. Aber auch die Auflösung eines Monitors als Ausgabegerät wird in
dpi gemessen. Warum ein PostScript-Belichter so viele dpi hat, erfahren Sie
im nächsten Abschnitt.
Raster
Ein Laserdrucker oder PostScript-Belichter kann keine Graustufen drucken.
Es steht als Farbe nur Schwarz zur Verfügung und ein Dot hat immer die gleiche Größe. Weiß entspricht dem Papier. Um Graustufen zu simulieren, wird
ein genialer Trick angewendet: Man rastert ein Bild in ein gleichmäßiges Gitter
auf, in dem ein Rasterpunkt in einer einzelnen Rasterzelle durch eine Ansammlung von einzelnen Dots gebildet wird. In diesem so genannten Halbtonraster wird ein dunkler Grauton durch eine Ansammlung beieinander liegender Rasterzellen mit vielen Dots gebildet. Ein kleiner Rasterpunkt lässt viel
weißen Raum in seiner Zelle übrig, was in einem hellen Grauton resultiert.
In Abbildung rechts sehen Sie einen typisch geformten Rasterpunkt. Von den
256 zur Verfügung stehenden Feldern sind 26 mit Dots ausgefüllt, was einer
Schwärzung von ca. 10% entspricht. Legen Sie einige von diesen Rasterpunkten aneinander, erhalten Sie eine Fläche, die unseren Augen wie ein 10%iges
Grau erscheint. Um 256 Graustufen darstellen zu können, benötigt man eine
Matrix von 16x16 Pixeln (16x16 = 256). Die Qualität der Ausgabe, sprich die
Anzahl der möglichen reproduzierbaren Graustufen, wird durch die Anzahl
der dpi bestimmt, die ein Drucker besitzt. Die Rasterweite misst man in Ipi =
lines per inch. Wenn Ihr Druck-Dienstleister von einem 60er Raster spricht,
meint er Rasterpunkte pro Zentimeter (Ipc).
Sie brauchen nicht verwirrt zu sein, denn Sie kennen ja den Umrechnungsfaktor (2,54) von cm in Inch: 60 Ipc x 2,54 = 152,4 Ipi. Der Begriff Ipi oder Ipc
Rastermatrix von 16 x 16 Pixeln.
Ein Dot entspricht einem schwarz
gefüllten Quadrat.
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ist historisch begründet. Zur Blütezeit der Reprokameras wurde mit so genannten Distanzrastern gearbeitet. Sie bestanden aus zwei in einem Winkel
von 90° über-einander liegenden Glasscheiben, in die Linien eingraviert waren. Durch diese wurde das zu reproduzierende Bild fotografiert.
In welcher Auflösung sollten Sie Ihr Bild denn jetzt speichern? Kommt ganz
darauf an:
• Monitor: Wenn Sie Bilder nur für Bildschirm-Publikationenspeichern
müssen, speichern Sie sie einfach in der gewünschten Größe mit einer
Auflösung von 72 ppi.
• Thermosublimationsdrucker können bis zu 16,7 Mio. Farbendrucken. Die Bildauflösung in ppi sollte in diesem Fall derAuflösung des
Druckgerätes in dpi entsprechen.
• Tintenstrahldrucker benutzen einen stochastischen Raster. Die
Punktgröße und deren Abstand zueinander bewirken hier die Simulation
von Farben oder Grautönen. Als Faustregel teilen Sie die Auflösung des
Druckers in dpi mindestens durch 4 und erhalten so die Bildauflösung in
ppi. Als Beispiel: Die Druckerauflösung ist 1440 dpi. 1440 dpi : 4 = 360
ppi.
• Offset-Druck: Bei Bildern für den Offset-Druck wird es komplizierter. Zuerst erfragen Sie beim Druckdienstleister die Rasterweite, welche sich unter anderem nach dem gewähltenPapier richtet. Eigentlich sollte es doch ausreichen, die Bildauflösung in ppi genauso hoch wie die Rasterweite in Ipi zu wählen? Doch so leicht ist das Leben nicht, obwohl alles
so einfach ist, wenn man es einmal verstanden hat. Wieder geht es darum,
das menschliche Auge zu täuschen. Unsere Augen können waagerechte
und senkrechte Linien sehr gut erkennen, viel besser als schräg verlaufende. Deshalb wird derRaster gewinkelt.
Schwarzweiß-Bilder werden im Allgemeinen mit einer Rasterwinkelung von
45° gedruckt. Damit im Vierfarbdruck nicht das gefürchtete Moire entsteht,
wird jede Farbe in einem anderen Winkel gedruckt.
Mit den Werten für die Rasterwinkelung Cyan 105°, Magenta 165°, Gelb 90°
und Schwarz 45° entstehen aus den einzelnen Rasterpunkten die typischen
Rosetten, die unsere Augen als Fläche auflösen. Durch die Rasterwinkelung
bedingt, fehlen einige Dots, da die Diagonale länger ist als die Kante.
Deshalb multipliziert man die endgültige Rasterweite mit dem so genannten
Qualitätsfaktor. Allgemein hat sich ein Wert von „2“ dafür eingebürgert. Ausreichend wäre bei einer Winkelung von 45° laut Pythagoras ein Wert von
genau 1,414.
Als Eingabeauflösung beim Scannen empfehlen wir, den Qualitätsfaktor „2“
zu verwenden, da zwischen den einzelnen Scanzeilen Bildpunkte oft nicht erfasst werden. Wenn Sie ein Bild also in einem 60er Raster (60 Ipc) drucken
möchten, rechnen Sie die Rasterweite zunächst in Inch um und multiplizieren
diese mit dem Qualitätsfaktor „2“.
Um sich die Rechnerei zu ersparen, können Sie Tabelle folgende Abbildung
als Richtlinie nutzen..
Eingezoomt! Ausschnitt aus einer
s/w-Abbildung. Man erkennt die
unterschiedlich großen Rasterpunkte auf 45°-Linien angeordnet
Eine Rasterlinie in einem Quadrat.
Winkelt man sie um 45°, wird
offenbar, dass für eine Abbildung
in ausreichender Auflösung mehr
Rasterpunkte benötigt werden.
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Medium
Tageszeitung/
Rollenoffset
Rasterweite
in Ipc
Rasterweite
in Ipi
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Empfohlene Bild
auflösung in ppi
(ca.-Werte)
34-40
86,4- 101,6
170-200
Werbeprospekte/
ungestrichenes Papier
48
121,9
250
Magazine/gestrichenes
Papier (B-Stoff)
54
137,2
275
Prospekte, Bücher/
gestrichenes Papier
60
152,4
300
Hochglanzprospekte/
doppelt gestrichenes Papiei
70
177,8
350
80-120
203,2 - 304,8
400 - 600
Kunstdrucke/
Papier bester Qualität
Rasterweitentabelle für gängige Drucksachen in Deutschland. Die empfohlene Bildauflösung (hier Zirka-Werte) errechnet sich aus der Multiplikation mit
dem Qualitätsfaktor „2“.
• 60 Ipc x 2,54 = 152,4 Ipi (Linien/cm in Linien/inch umgerechnet)
• 152,4 Ipi x 2 = 304,8 ppi (ergibt 304,8 ppi für die Bildauflösung)
Interpolation
Wenn Sie die vorhergehenden Absätze etwas verinnerlicht haben (vielleicht
sollten Sie sie zweimal lesen, überfliegen gilt nicht!), werden Sie jetzt wissen,
welche Auflösung Ihre Bilder für die Ausgabe in der gewünschten Größe auf
dem gewünschten Ausgabegerät haben müssen.
Eine gute Hilfe zum Berechnen der Bildgröße bietet Photoshop mit dem
Dialog BILDCRÖSSE aus dem Menü BILD an, den Sie sich genauer ansehen
sollten. Wichtig ist die Checkbox BILD NEU BERECHNEN MIT links unten
und die richtige Wahl der Interpolationsmethode, falls die Checkbox aktiviert
wurde.
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Der Dialog BILDCRÖSSE bietet
wichtige Informationen und Optionen zur Änderung der Bildgröße.
Im Bereich DATEIGROSSE lassen
sich im Pulldown-Menü neben der
Angabe für BREITE und HÖHE
unter anderem auch PROZENT
wählen.
Hier Photoshop CS, in dieser
Version können die Stiele ebenfalls
mit skaliert werden
Rechnen lassen mit dem Befehl BILDGRÖSSE
Die jeweils ersten Werte für Breite und Höhe sind die Angaben für die Menge der tatsächlichen Pixel. Je nach den Einstellungen, die Sie für die Maßeinheiten im Dialog VOREINSTELLUNGEN aus dem Menü BEARBEITEN vorgenommen haben, wird hier auflösungsabhängig die aktuelle Größe des Bildes
angezeigt.
Weiterhin bietet Ihnen dieser Dialog die Möglichkeit, ein Bild auf unterschiedliche Weise in der Größe zu verändern: Angenommen, Sie wollen unser Beispielbild Leonardo in einem 60er Raster mit maximaler Qualität drucken. Unter Berücksichtigung des Skalierungsfaktors entspricht das einer
Bildauflösung von 305 ppi (siehe Abbildung auf der rechten Seite unten).
Im Dialog BILDCRÖSSE können Sie feststellen, in welcher Größe das Bild
bei der gewünschten Auflösung ausgegeben wird. Dazu muss zuerst unten
links die Checkbox BILD NEU BERECHNEN MIT deaktiviert werden. Geben
Sie dann in das Feld für die Auflösung 305 Pixel/Inch ein. Die Dateigröße (die
endgültige Bildgröße) verringert sich dadurch auf 4,59 x 4,93 cm, während die
Anzahl der Pixel nicht verändert wird.
Die Klammer mit dem kleinen Kettensymbol soll die Abhängigkeit der Dateigröße von der Auflösung symbolisieren. Haben Sie dagegen die Option
BILD NEU BERECHNEN MIT aktiviert (die Checkbox PROPORTIONEN
ERHALTEN wird voreinstellungsmäßig aktiviert), erhöht sich die Anzahl der
Pixel und somit die physikalische Dateigröße.
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Dieses Beispielbild hat eine Größe
von 551 x 592 Pixel. Die Dateigröße beträgt bei einer Auflösung
von72 ppi 11 cm x 13 cm. Da
dieses Dokument in einem 60er
Raster gedruckt ist, entspricht
diese Abbildung nicht der maximal
erreichbaren Qualität.
Bessere Qualität: Die Bildgröße
von 4,59 cm Breite nach der Anwendung des Befehls BILDGRÖSSE mit deaktivierter Checkbox
BILD NEU BERECHNEN MIT bei
einer Auflösung von 305 ppi.
In diesem Fall werden zusätzliche Pixel unter Berücksichtigung von acht benachbarten Pixel um das einzelne herum hinzugefügt. Die Bildqualität wird
nicht verbessert, da nur ähnliche Pixel zwischen die vorhandenen gerechnet
werden. Das Bild wird außerdem unschärfer.
Bitte lesen Sie zu den anderen Interpolationsmethoden das Kapitel Optimale Voreinstellungen.
Zum Testen dieser Ausführungen müssen Sie nicht jedes Mal den Dialog
BILDGRÖSSE verlassen, halten Sie einfach die [Alt]-Taste gedrückt und klicken Sie auf den Button ABBRECHEN, der sich jetzt in den Button ZURÜCK
verwandelt. Das funktioniert übrigens in vielen anderen Dialogen innerhalb
Photoshop genauso.
Ansichtssache
Im Menü ANSICHT haben Sie die Möglichkeit, über den Befehl TATSÄCHLICHE PIXEL (Strg] + [Alt] + [0]) die Qualität des Bildes zu prüfen. Sie sehen
in Photoshop jetzt eine 100 %-Ansicht, in der Sie übrigens auch am besten
Bildschärfe und Qualität beurteilen können. Schauen Sie sich jetzt das Testbild
mit 305 ppi mit dem Befehl AUSGABEGRÖSSE (ebenfalls aus dem Menü ANSICHT) an. Photoshop zeigt Ihnen jetzt genau die 4,59 cm Breite an, die das
Endprodukt bei Ausgabe von 100 % bei 305 ppi haben wird.Wenn Sie sich die
vorhergehenden Ausführungen über die Bildauflösung noch einmal klarer machen möchten, tun Sie doch Folgendes: Rufen Sie erneut den Dialog BILDCRÖSSE auf, aktivieren Sie die Checkbox NEU BERECHNEN MIT und geben
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Sie unter AUFLÖSUNG die Auflösung Ihres Monitors (im Normalfall 72 ppi)
ein.
Die Dateigröße ändert sich von den Ausmaßen nicht, während die Anzahl
der Pixel verringert wird. Bestätigen Sie die Änderung mit OK.
Wenn Sie jetzt aus dem Menü ANSICHT nacheinander die Befehle TATSÄCHLICHE PIXEL und Ausgabegrösse wählen, erhalten Sie identisch große
Ansichten, da jeder Pixel Ihres Monitors einem Bildpixel entspricht. Aber wie
würde jetzt das Ergebnis in einem 60er Raster aussehen? Rufen Sie bitte erneut (wirklich - nur noch einmal!) den Dialog BILDGRÖSSE auf, deaktivieren
Sie BILD NEU BERECHNEN MIT und geben Sie unter AUFLÖSUNG 305 ppi
ein.
Sie sehen schon, dass die Dateigröße jetzt sehr klein wird. Bestätigen Sie mit
OK und wählen Sie jetzt unter ANSICHT den Befehl AUSGABEGRÖSSE.
Spätestens jetzt erkennen Sie, dass ein Bild genügend Pixel enthalten muss,
um es in guter Qualität drucken zu können. In diesem Fall erhalten Sie eine
ausreichende Qualität nicht mal in Briefmarkengröße.
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