Rasters en pixels: welke resolutie gebruiken?

Welke resolutie moet je gebruiken voor welk type raster? Een overzicht blijkt broodnodig om door de bomen het bos te zien.

Stap 1: wat ga je omzetten naar een raster?

1.1    Pixels/inch

De beeldsensor van een digitale camera is een raster met een aantal (beeld) pixels In de x -en y-richting. Deze pixels wil je vertalen naar afmetingen in print. Hiervoor komt een eerste vorm van resolutie op de proppen: over welke afstand wil je de beeldpixels in print verdelen? Dit kan je aangeven door een aantal pixels/inch te definieren.

Fig. 1 Vertrekpunt: 1024 X 1024 beschikbare pixels.
Fig. 2. Naargelang je keuze van een aantal pixels/inch, ken je reproductie-afmetingen toe aan het beeld.

1.2    Bits/Channel

Een volgend punt Is hoeveel informatie je in elke pixel steekt. Voor fotografische beelden zal dit 8 of 16 bit zijn. Bij 8 bit kan je aan de pixel een getal van 0 (donkerste punt) tot 255 (lichtste punt) toekennen, bij 16 bit wordt dit 0 tot 65535, bij 32 bit wordt dit 4294967295!

Fig.3. Hoeveel grijswaarden heb je graag ter beschikking?

Je kan zeggen ‘hoe nauwkeuriger, hoe beter’ maar er is een nadeel bij hogere bitdieptes: de bestandsgrootte stijgt.

Fig. 4. Bestandsgrootte bij 8-16-32 bit

Stap 2: welke rastervorm ga je gebruiken om een aantal pixels met een specifieke bit-inhoud om te zetten naar print?

1.3    Amplitude gemoduleerde rasters

Het doel is nu om de bitwaarden van de beeldpixels (grijswaarde dus), om te zetten naar een grijswaardes in print. Bij de amplitude gemoduleerde rasters worden hierbij ronde of ellipsvormige punten van variabele grootte gebruikt.

Fig. 5. De (grijs) bitwaarde van één pixel wordt opgebouwd door een ronde punt in een rooster.

1.3.1    Aantal grijswaarden om de rasterpunt op te bouwen

Gebruik je een grid van 10 rijen X 10 kolommen dan kan je maximaal 100 verschillende grijswaarden opbouwen, je kan elk plek op het rooster aan -of afzetten. Je ziet al hoe fijner het rooster, hoe nauwkeuriger de rasterpunt wordt. Zelfde regel: hoe fijner, hoe beter? Beperking zit hier in het feit dat je één vakje van het rooster nauwkeurig op een drukplaat moet krijgen. Je bent hier gebonden aan de fijnheid van je laser om een CTP-plaat te belichten.

Fig. 6. Hoe goed werkt een CTP-laserbelichter om een drukplaat te maken. Een testpatroon met één roosterveld aan en één veld af wordt gestuurd naar de belichter: links een goed afgestelde belichter, rechts gaat het fout, het aan/uit patroon staat niet op de drukplaat.

1.3.2    Relatie plaatbelichter –  rasterlijnen

Als je belichter werkt op 2000 roostervlakjes per inch, dan kan je de relatie leggen met grijswaarden en rasterlijnen:

  • 2000 roostervelden/inch
  • 10 roostervelden om een rasterpunt op te bouwen
  • Je kan dan een rasterfijnheid van 2000/10 = 200 lijnen/inch bereiken

Wil je de rasterpunt fijner opbouwen (bijvoorbeeld 12 roostervelden) dan zakt de linatuur (2000/12 = 166 lijnen/inch). Je ziet dat je dan dicht bij de veelgebruikte liniatuur van 150 lijnen/inch komt.

Fig. 7. Beeldpixels vertaald naar rasterpunten (links 50 lijnen/inch raster, rechts 150 lijnen/inch raster)

1.3.3    Relatie rasterlijnen – beeldpixels

Heb je een keuze gemaakt inzake de fijnheid van je plaatbelichter en een rasterliniatuur, dan kan je als volgende de link leggen met het aantal pixels/inch van het beeld dat je wil printen. De ondergrens is dat je elke beeldpixels naar een rooster omzet: bij gebruik van een 150 lijnen/inch raster reken je bij een beeld van 150 pixels/inch elke pixel om naar rasterpunt.

Toch wordt aangeraden om een stuk boven deze ondergrens te blijven: Als je pixelresolutie verdubbelt naar 300 pixels/inch dan wordt de waarde van 2 pixels gebruikt om 1 rasterpunt te bouwen. Dit wordt aangeduid als een “Quality Factor”, in dit geval is deze 2 (verdubbeling).

1.4    Frequentie gemoduleerde raster

Hierbij wordt niet gebruik gemaakt van een vaste geometrische puntvorm maar van een spreiding van zwart/wit vakjes in het rooster.

Fig. 8. Omzetten van een (grijs) bitwaarde naar een niet-geometrische maar ‘random’-distributie in het rooster.

1.4.1    Relatie plaatbelichter –  FM-punt

Bij deze niet-geometrische is er geen sprake van een aantal rasterlijnen/inch maar kan je enkel kijken naar de grootte van een FM-punt: is deze bijvoorbeeld 10 micron dan komt dit overeen met een plaatbelichter die 2540 roosterpunten zuiver op plaat moet kunnen zetten. In praktijk gaat dit niet werken: zoals je in Fig 6 kan zien is dit veel te kritisch en wil je 1 punt van het FM-raster opbouwen met 2 roostervelden op de belichter: belichter moet hier dus al 2540 X 2 = 5080 roostervelden/inch aankunnen.

1.4.2    Relatie  FM-punt – beeldpixels

De ondergrens om elke beeldpixel te vertalen naar een rooster met bruikbare (drukbare) punten. Voor een FM-punt van 10micron kan je volgende rekenwijze hanteren:

  • Grootte FM-punt: 10 micron
  • Benodigd rooster om deze om plaat te zetten: 5 micron laserbelichting, oftewel 5080 roosterpunten/inch
  • Voor een stabiele overdracht van de FM-punt op plaat vormen 2 roosterpunten één FM-punt
  • De resolutie van het belichtbare rooster wordt dus 5080/2 = 2540 belichtbare roosterpunten/inch
  • Om 100 grijstinten te simuleren heb je nog altijd 10 X 10 belichtbare roosterpunten nodig
  • De ondergrens om de bitwaarde van 1 beeldpixel te simuleren is dus 2540/10 = 254 lijnen/inch.
  •  
  • Met een “Quality factor” van 2 wordt dit dus 254 * 2 = 508 pixels/inch