Kapitel 3 v. 3: Pixel und Auflösung

Pixel und Auflösung

Dieser dritte von drei Artikeln wirft einen Blick auf Mindest-Auflösungen bei der Bildbetrachtung und spricht hierzu Empfehlungen aus. Lesen Sie also nun über …

Pixel und Auflösung:

Mache ich mit meiner digitalen Spiegelreflex-Kamera ein Foto in maximaler Auflösung, so entsteht ein Bild mit 5472 x 3648 px was 19.961.856 px auf der Fläche des Sensors ergibt. es handelt sich also um eine Kamera mit 20 MP (Mega-Pixel). Der Sensor ist ein APS-C, 23 x 15 mm = 345 mm 2 .

Die weitere Berechnung ergibt, dass das gemachte Foto eine Auflösung von 6043 dpi hat und, dass 1 Pixel die Größe von 0,004 x 0,004 mm hat – 1 px hat eine Kantenlänge von 4 Mikrometern.

Eine andere Kamera desselben Herstellers besitzt einen Vollformat-Sensor der Fläche 36 x 25 mm = 900 mm 2  und hat 26 MP. Die Kamera produziert Bilder mit 6240 x 4160 px, woraus sich nun eine Auflösung von 4233 dpi und die Kantenlänge für 1 Pixel von 6 Mikrometern ergibt.

Wir stellen fest, dass die beiden Kameras unterschiedliche Pixel-Grössen und verschieden hohe Auflösungen der Sensoren haben.

Die mit der Kamera erzeugte Bild-Datei nützt uns nichts, wenn wir diese nicht sichtbar machen können. Hierzu benötigen wir einen Computer oder Prozessor, der die Bild-Datei lesen kann und entsprechend entweder einen Bildschirm ansteuert oder einem Drucker sagt, welchen Punkt mit welcher Farbe er wo auf einem Blatt Papier aufbringen soll.

Ein Bildschirm basiert ebenfalls auf einem Pixel-Raster und hat genauso Dioden, vier Stück pro Pixel, wie der Sensor einer Kamera – nur dass diese nicht einfallendes Licht messen, sondern entsprechend den Daten aus z.B. einer Bilddatei Licht emittieren, d.h. sie leuchten!

Wenn wir es mit einem Raster zu tun haben, gibt es auch, wie zuvor schon beschrieben, eine Auflösung. Sie ahnen es schon, je nach Bildschirm gibt es vielzählige Auflösungen und Pixel-Größen, und die stimmen nicht mit denen einer Bild-Datei überein. Hieraus folgt, dass der Computer, Prozessor oder sagen wir einfach „der Rechner“ Anpassungen aufgrund vorgegebener Algorithmen verarbeitet. Diese Datenverarbeitung ist zwar von entscheidender Bedeutung für die Qualität der Bild- und Farb-Darstellung, wird aber an dieser Stelle nicht weiter behandelt!

Fragen wir uns lieber, wie fein muss eine Auflösung sein, damit wir ein Foto scharf und ohne „Pixel-Stufen“ wahrnehmen können? Ein Einflussfaktor hierzu ist der Betrachtungsabstand.

Gehen wir einmal von 30 cm aus. Das ist die wahrscheinlichste Distanz, wenn wir vor einem PC-Bildschirm sitzen oder etwa ein gedrucktes Foto betrachten bzw. einen Text lesen. 

 

Vergleich: Auflösung

 

 

Das Bild oben zeigt den Großbuchstaben „A“ in drei Auflösungen. Jedes „A“ ist für sich ein Einzelbild im JPEG-Format, dessen Datei-Grösse in KB (Kilo-Byte) angegeben ist. Je mehr Pixel ein Bild hat, je mehr Daten beinhaltet die Datei. Somit ist die Datei-Grösse u.a. abhängig von der Auflösung!

Im Web-Publishing beeinflusst die Datei-Größe eines Bildes die Lade-Geschwindigkeit einer Webseite. Deshalb gilt es generell Dateien möglichst klein zu halten. 

Aus 30 cm Abstand erscheinen die 32 ppi als unscharf. Bei 72 ppi sehen wir ein annehmbar scharfes Bild bei dem keine „Pixel-Stufen“ mehr erkennbar sind. Die 120 ppi bewirken dennoch eine bessere Klarheit des Bildes.

Betrachtet man das Bild aus einem Abstand von 2 m, so wirken auch die 32 ppi fast akzeptable.

Hieraus folgere ich, dass wir für ein Bild bei dem keine Pixel oder Bildpunkte mehr erkennbar sind und somit eine halbwegs scharfe Darstellung gegeben ist, wir eine Auflösung von mindestens 72 ppi brauchen. Das gilt für die Bilderzeugung wie auch für die Ausgabemedien, also Bildschirme, Monitore, Displays und Drucke bei einem Betrachtungsabstand von 30 cm.

Möchte ich etwa ein Großflächenplakat für Werbezwecke an einer Hausfassade drucken, kann ich davon ausgehen, dass der Betrachter mindestens 5 m entfernt ist. Somit ist eine Auflösung von 32 ppi in so einem Fall absolut ausreichend.  

Die zuvor erwähnten Kameras liefern folglich eine 60- bis 85-fach höhere Auflösung als die mindestens benötigte. Was ist mit den modernen Bildschirmen?

Nun, mein 27“ Bildschirm hat 5190 x 2880 px und misst 592 mm in der Breite. Somit komme ich auf 7,6 px/mm was einer Auflösung von rund 194 dpi entspricht. Er ist folglich in der Lage eine 2,7-fach höhere Auflösung abzubilden, als mindestens erforderlich. D.h. aber auch, dass ich bei höheren Auflösungen keine Unterschiede mehr erkennen kann!

Ein handelsüblicher 24“ Full-HD Monitor im 16:9 Format hat 1920 x 1080 px und kommt somit auf die Auflösung von 92 ppi. Hierzu sei angemerkt, dass Full-Hd einerseits heutzutage, im Jahr 2022 als Minimum-Standard angesehen wird, obwohl es an die Auflösung 1920 x 1080 px per Definition gebunden ist. Nun gibt es ja noch größere Monitore, wie eben solche mit 27“ oder gar 30“ Diagonalen. Bei einem 27“ Bildschirm entspricht Full-HD dann nur noch 82 ppi!

Es ist die eine Sache, sich ein Bild mit 72 dpi ein paar Minuten lang anzuschauen. Bin ich aber jemand, der den ganzen Tag vor einem PC-Bildschirm hockt, werde ich meinen Augen zu Liebe eine höhere Bildschirmauflösung haben wollen. Im Allgemeinen wird eine Auflösung von mindestens 100 ppi oder höher empfohlen. Ein 27“ Bildschirm mit z.B. 2560 x 1440 px (Seitenverhältnis 16:9) käme auf 110 ppi. Achten Sie also beim Bildschirmkauf auf die Auflösung! 

Damit Sie nicht immer rechnen müssen liste ich im Folgenden gängige Bildschirmgrößen mit einem Seitenverhältnis von 16:9 und einer Mindest-Auflösung basierend auf 100 ppi auf:

  1. Laptops:
  • Diagonale 13“: 100 ppi bei 1142 x 630 px = 0,7 MP (Mega-Pixel)
  • Diagonale 16“: 100 ppi bei 1378 x 787 px = 1,0 MP
  1. Desktops:
  • Diagonale 19“: 100 ppi bei1654  x   945 px = 1,6 MP
  • Diagonale 24“: 100 ppi bei 2087 x 1181 px = 2,5 MP
  • Diagonale 27“: 100 ppi bei 2362 x 1339 px = 3,2 MP
  • Diagonale 30“: 100 ppi bei 2598 x 1467 px = 3,8 MP

Für weitere Infos besuchen Sie doch Wikipedia!

Zum Schluss bleibt noch das Thema der Drucker. Über Druckereien kann ich wenig sagen. Hinsichtlich der am PC angeschlossenen oder auch WLAN angesteuerten Drucker, also Tintenstrahl und Laser liegen typische Auflösungen 4800 dpi in der Horizontalen und 1200 dpi in der Vertikalen und erfüllen hiermit alle Anforderungen. Wichtig ist, dass auf die richtigen Papiereinstellungen geachtet wird. Das Drucken auf normalem 70 gr. Schreib-Papier erfordert andere Tintenmengen pro Tropfen, als wenn auf hochglänzendem Foto-Papier gedruckt wird.

Die Konvertierung von RGB-Farben in CMYK erfolgt automatisch, kann aber in den bekannten Programmen zur Bildbearbeitung vorgenommen werden.


Kennen Sie schon Henning’s Kleine Fotoschule?