Tìm hiểu về độ phân giải hình ảnh và những thông số in ấn

Thứ 4, 18/09/2019
1529

Mặc dù ra đời sau hơn bốn trăm năm nhưng các bức ảnh nhanh chóng trở thành một yếu tố quan trọng cần được xử lý đặc biệt trong kĩ thuật in ấn. Điều này vẫn còn được tiếp tục cho đến tận ngày nay và sự phát triển như vũ bão của công nghệ số đã làm nảy sinh nhiều thuật ngữ mới về cả in ấn và nhiếp ảnh. Tuy nhiên, có nhiều thuật ngữ đang được sử dụng sai lệch hoặc không phù hợp với ngữ cảnh, gây ra sự nhầm lẫn đáng kể trong hiểu biết về nhiếp ảnh và in ấn trong đại đa số người dùng. Và làm rõ một số thuật ngữ thường gặp về độ phân giải sẽ là chủ đề chính của bài viết sau đây.

1. Độ phân giải hình ảnh

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-17

 

Cũng giống như các hệ thống thấu kính khác, mắt người chỉ phân biệt được hai điểm cạnh nhau khi ảnh của chúng trên võng mạc cách nhau một khoảng θ nhất định. Khi nhỏ hơn khoảng này, bộ não của bạn là nơi quyết định xem đây có phải là hai điểm khác nhau hay không, từ đó diễn giải để bạn hiểu đối tượng trông như thế nào. Giá trị này được gọi là Năng suất phân ly (Resolving power) hay Độ phân giải góc (Angular resolution) và khác nhau ở mỗi người. Với người bình thường thì con số này là 1 phút, tức là họ có thể phân biệt được hai màu đặt cạnh nhau và trước mặt từ 5 đến 7 mét. Ta gọi họ là những người có thị lực 20/20.

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-1

 

Điều này dẫn tới việc trong quá trình tái tạo hình ảnh, bạn phải phóng lớn hình ảnh để khoảng cách góc (angular distance) giữa hai điểm kề nhau lớn hơn năng suất phân ly, từ đó mới có thể tạo được ấn tượng cho người xem ở khoảng cách xa. Ờ chiều ngược lại, với cùng một kích cỡ hình ảnh thì việc tăng độ phân giải có thể không tạo ra những bức ảnh rõ nét hơn bởi khi càng tăng thì khoảng cách góc giữa hai điểm càng giảm và khi khoảng cách góc nhỏ hơn năng suất phân ly thì não không thể phân biệt được các chi tiết. Thậm chí, đây còn là việc làm có hại bởi nó làm tăng dung lượng hình ảnh một cách không cần thiết. Nói khác đi, nhiều hơn lúc này không có nghĩa là tốt hơn. Nó chỉ đơn giản là nhiều hơn

 

 

2. Dots, Pixels, Lines và Spots

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-10

 

DPI (Dots per inch / Số chấm trên mỗi inch)

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-9

 

Thuật ngữ DPI có lẽ là từ viết tắt bị hiểu sai nhiều nhất trong thế giới hình ảnh kỹ thuật số khi nó được sử dụng rộng rãi ở mọi thiết bị. DPI, hoặc số chấm trên mỗi inch, là một khái niệm liên quan đến độ phân giải của thiết bị in ấn cho biết số chấm mực cần thiết để mô phỏng các tông màu trên một đơn vị diện tích. Chấm ở đây không phải là điểm ảnh, một chấm có thể tương ứng nhiều điểm ảnh. Chấm ở đây cũng không có các kích thước khác nhau như trong kĩ thuật bán sắc (halftone). Tóm lại, bạn không cần phải để ý đến con số này quá nhiều nếu bạn không có ý định mang hình ảnh đi in.

 

 

PPI (pixels per inch / Số điểm ảnh trên mỗi inch)

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-11

 

Mọi bức hình số là tập hợp của các điểm ảnh. Điểm ảnh (pixel hay picture element) là một khối vuông rất nhỏ mang thông tin về màu sắc của đối tượng như bạn có thể nhìn thấy trong hình ảnh được phóng to dưới đây. Số lượng điểm ảnh trên mỗi chiều kích thước xác định độ phân giải hình ảnh và phải luôn được hiển thị dưới dạng PPI. Giá trị này càng cao thì độ phân giải của ảnh càng cao.

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-2

 

Bạn có thể tìm thấy thiết lập PPI trong máy quét, máy ảnh kỹ thuật số và trong cửa số Image Size như hình trên đây. Đây là chỉ số cơ bản mà bất kì nhà thiết kế nào cũng yêu cầu khi nhận đơn hàng. Nó cũng là cơ sở định xác định kích thước vật lý của hình ảnh bằng cách lấy số điểm ảnh mỗi chiều chia cho giá trị của PPI.

 

 

LPI (lines per inch / Số dòng trên mỗi inch)

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-12

 

LPI là thông số của cấu trúc chấm bán sắc (halftone dot structure), yếu tố cơ bản trong kĩ thuật in laser và in offset để mô phỏng các tông màu liên tục trong ảnh. LPI đề cập đến số lượng “dòng” chấm bán sắc được sử dụng trên một đơn vị độ dài. Nháy kép vì “dòng” ngày nay không phải là các đường kẻ liên tục mà là một cách để giải quyết sự kết thừa về công nghệ khi tham chiếu ngược đến các dòng thực được khắc trong các đĩa kính để tạo nên các tông màu khác nhau cho hình chụp ở các quy trình in ấn trước kia. (Còn gọi là kĩ thuật phân điểm ảnh hay tram hóa, lấy theo tên tiếng Pháp của kĩ thuật là trame)

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-13 

Là con số dành riêng cho ngành in. LPI thấp hơn có nghĩa là các chấm bán sắc lớn hơn, dễ nhìn thấy hơn (ví dụ các tờ báo) trong khi LPI cao hơn làm cho các chấm nhỏ hơn và hình ảnh được mịn hơn (phù hợp với tác phẩm nghệ thuật và tạp chí chất lượng cao).

 

 

Spots và SPI (Spots per inch / Số đốm trên mỗi inch)

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-3

 

Có mặt trong cả quy trình in phun gia đụng và in ảnh chất lượng cao nhưng "đốm" lại là thuật ngữ ít khi được sử dụng. Với quy trình in phun, nó biểu thị số lượng giọt mực siêu nhỏ được máy in phun ra. Và như vậy, SPI là một thông số về độ phân giải hình ảnh tương tự như DPI. SPI cao hơn cũng làm giảm tốc độ in do tốn thời gian để phun nhiều giọt mực hơn. "Đốm" cũng được dùng để “đánh dấu” kích cỡ bản khắc và máy in chính xác, quyết định chất lượng hình dạng của các chấm bán sắc được tạo ra và chỉ áp dụng cho các máy in thạch bản cao cấp và dịch vụ văn phòng.

 

 

3. Yêu cầu cần có ở thiết bị để có độ phân giải tối ưu

  

Máy ảnh kĩ thuật số

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-4

 

Yếu tố quyết định độ phân giải của máy ảnh số là con chíp cảm biến ánh sáng. Nó được tạo bởi một mạng lưới các ô nhạy sáng có tên là photosites. Khi ống kính được phơi sáng, mỗi ô ghi lại lượng ánh sáng chiếu vào mình theo đơn vị lumens. Và dựa vào các thuật toán phức tạp, các giá trị này được biến đổi thành màu sắc của điểm ảnh trên bức hình. Số lượng tế bào thực tế có trong mỗi cảm biến thì khác nhau tùy thuộc vào kiểu máy ảnh và thông thường một ô sẽ tương ứng với một điểm ảnh. Ví dụ, cảm biến Nikon D5000 có kích thước 4.288 x 2.848, tương đương 12.212.224 pixel, làm cho nó thành một chiếc máy ảnh có độ phân giải lên đến 12,3 Megapixel.

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-4

 

Thông thường, để ghi lại màu sắc thế giới chân thực nhất có thể, ba ô liền nhau trong cảm biến hình ảnh được bao phủ bởi bộ lọc màu đỏ, xanh lục hoặc xanh lam, tạo nên mảng Bayer và các kênh màu. Khi tái tạo lại trên máy tính, mỗi điểm ảnh cũng chỉ hiển thị một trong ba màu đỏ, xanh lục, hoặc xanh lam tùy thuộc vào màu sắc của nguồn phát. Ánh sáng từ chúng sau đó hòa trộn với nhau để trả lại màu tự nhiên.

 

 

Máy in laser

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-16

 

Hầu hết máy in laser có mật độ điểm ảnh được thiết lập trong khoảng từ 600 đến 1200 dpi. Riêng loại máy in sử dụng chấm bán sắc có thể tái tạo hiệu quả hình ảnh có độ phân giải từ 220 đến 300 PPI.

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-7

 

Nơi quyết định độ phân giải của bản in lúc này là Bộ xử lý hình ảnh kiểu mành (Raster image processor – RIP) khi tạo ra các chấm bán sắc từ các điểm ảnh vuông. Giá trị của mỗi điểm ảnh được chuyển vào một ô bán sắc và độ đậm nhạt được chuyển thành mật độ ô bán sắc trên màu nền. Quá trình này giống như phép thuật và việc trình bày các công thức phức tạp làm nên phép thuật này vượt quá phạm vi ở đây.

 

 

Máy in phun

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-14

 

Máy in phun sử dụng công nghệ hoàn toàn khác ở trên để dịch điểm ảnh màu thành hình ảnh in. Chúng không sử dụng cơ chế hình học của các ô bán sắc mà thay vào đó, các vòi phun của máy phun một lượng cực nhỏ của từng loại mực vào từng vị trí cụ thể theo những thống số có trong bởi giá trị của điểm ảnh, từ đó tạo nên phiên bản đơn sắc của hình ảnh. Quá trình này lặp lại khi bạn chuyển sang màu tiếp theo. Máy in phun yêu cầu giá trị PPI ít hơn đáng kể so với máy in laser, thông thường từ 150 đến 200 PPI là đủ để hình ảnh mà máy in tạo ra trông rõ ràng. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là máy in phun không tạo ra được các hình ảnh có độ phân giải lớn. Các máy in phun chất lượng cao và máy in phun công nghiêp thường có thiết lập độ phân giải mặc định lên đến 1440 SPI.

 

 

Máy in công nghiệp: In offset  và in litho

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-15

 

Việc in ấn ở quy mô công nghiệp như báo, tạp chí, và tài liệu quảng cáo đòi hỏi việc xử lý hình ảnh phải diễn ra rất nhanh với giá thành hạ. Điều này làm cho in offset và in litho vẫn đang chiếm lĩnh mảng in ấn công nghiệp mặc dù là đây các kĩ thuật được sử dụng từ khi nghề in ra đời. Mỗi loại sản phẩm cần một mức LPI khác nhau: báo thường là 85 LPI, tạp chí là 150 LPI, trong khi các loại bìa và tài liệu quảng cáo cao cấp khác yêu cầu độ phân giải lên tới 200 LPI.

 

/Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-18

 

Các giá trị LPI này lại được chuyển từ PPI theo những công thức riêng tùy người yêu cầu. Khi PPI của hình ảnh nguồn vượt qua yêu cầu này, RIP sẽ tự động loại bỏ các phần thừa đó. Trên lý thuyết, tất cả các các thiết bị in ấn đều có thể xử lý hình ảnh lên đến 300PPI nhưng điều này chắc chắn là không bắt buộc và quá mức cần thiết cả về mặt kinh tế lẫn kĩ thuật. Còn trên thực tế, báo chỉ cần 120 PPI, tạp chí chỉ cần 212 PPI, và ngay cả bản in chất lượng tốt nhất cũng được sản xuất với ảnh nguồn chỉ có 283 PPI.

 

Điều này khiến việc chụp và lưu trữ bức hình có độ phân giải cao chỉ để phục vụ in ấn là một hành động tốn kém. Nếu bạn đang cho rằng đây là điều không quan trọng, hãy xem xét việc cắt giảm nó sẽ tiết kiệm 50% kích thước tệp trong bộ nhớ lưu trữ và giảm thời gian chuyển hình qua mạng xuống gấp đôi.

 

 

4. Những điều cần tránh

 

Có hai lỗi không thể tha thứ trong việc chuẩn bị hình ảnh phù hợp là lựa chọn độ phân giải quá thấp và độ phân giải quá cao.

 

Độ phân giải quá thấp

 

Bạn sẽ thường xuyên gặp lỗi này khi làm công việc tiếp nhận đơn hàng gửi đến cho xưởng in hoặc nhà xuất bản. Về mặt kĩ thuật, mỗi máy in yêu cầu hình ảnh đầu vào cần đạt một độ phân giải tối thiểu để bảo đảm sản phẩm đầu ra không bị mờ nhòe, các bờ viền sắc nét và các chi tiết được hiển thị đầy đủ. Vì vậy, hãy trao đổi kĩ dự án với đối tác của bạn để thống nhất về điều này ngay từ đầu.

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an-8

 

Hãy nhớ việc kiểm tra kích thước hình ảnh của bạn và định độ phân giải theo PPI trong hộp thoại Image Size trước khi lưu tệp để gửi ảnh đi. Bạn cần theo dõi hộp thoại Image Size cẩn thận khi thực hiện thay đổi này. Đặc biệt là mục Image Size ở trên cùng khi thực hiện lấy mẫu lại hình ảnh. Cố gắng đừng để nó tăng lên. Bạn có thể kết thúc với một mức tăng nhỏ nhưng chỉ nên làm như vậy khi thật cần thiết.

 

 

Độ phân giải quá cao

 

Tìm-hieu-ve-do-phan-giai-hinh-anh-va-nhung-thong-so-in-an

 

Mặc dù các máy in công nghiệp ngày nay sẽ tự động loại bỏ các điểm ảnh thừa khi độ phân giải hình ảnh đầu vào cao hơn 300 PPI nhưng bạn không nên gửi cho nhà in/nhà xuất bản những bức ảnh có độ phân giải quá cao  như vậy bởi quá trình xử lý tự động rất có thể sẽ loại bỏ đi những chi tiết mà bạn cần.

 

Bạn nên hạn chế tối đa việc tăng kích cỡ tệp hình ảnh bởi đó là hành động gần như chắc chắn dẫn tới một thảm họa. Điểm ảnh không phải là dây cao su và bạn không thể kéo dãn chúng để phù hợp với kích thước lớn hơn mà không làm mất đi độ sắc nét của chi tiết. Điều nay đồng nghĩa với việc bạn không thể tạo ra chi tiết và bạn chỉ có thể phá huỷ nó. Kích cỡ tệp (tương ứng số điểm ảnh) bạn có lúc bắt đầu nên là giá trị lớn nhất mà bạn dùng khi cần in ra trừ khi bạn chấp nhận hình ảnh có mức độ chi tiết kém hơn.

 

Tuy nhiên, việc lưu trữ các tệp hình ảnh có độ phân giải cao, đặc biệt là các hình ảnh gốc lại là việc nên làm thường xuyên. Điều này sẽ rất có ích khi bạn cần tách, ghép, di chuyển hay phóng to những chi tiết bổ sung hay đơn giản hơn là sửa lại một hình ảnh đã bị hỏng trong quá trình biên tập của mình.