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Grundüberlegungen der Pixelgröße

Um zu wissen, wie ich die Pixelgröße für den Ausdruck im Bildbearbeitungsprogramm optimal einstellen muß und wie viele Pixel für eine maximale Qualität notwendig sind, habe ich ein paar Überlegungen angestellt, um künftig das Optimum für den Ausdruck einstellen zu können.

Die Diascanner guter Qualität haben eine Auflösung von 2700 dpi bei 24 Bit Farbtiefe. Sie nützen die Qualität der Negative auch aus. 2700 dpi (Dots per Inch) = 2700 Punkte / 25,4 mm (=106 Bild-Punkte je mm, das sind 11.236 Punkte je Quadratmillimeter)

Beim analogen 36x24 Kleinbild-Negativ wären das:

2700 : 25,4 x 36 = 3827 Bild-Punkte (Negativbreite)

2700 : 25,4 x 24 = 2551 Bild-Punkte (Negativhöhe)

Beim analogen 6x6 cm Negativ wären das: 2700 : 25,4 x 60 = 6378 Bild-Punkte (Breite wie Höhe)

Diese Auflösung benötigt man, wenn man ein DIN A4 Blatt (20 x 30 cm) in guter Qualität (Kleinbildqualität) ausdrucken oder ausbelichten will!

Wenn man davon ausgeht, daß man die Qualität eines Kleinbild-Dias oder Negativs (24x36 mm) erreichen will, benötigt man bei 24 Bit (=3 Byte) Farbtiefe eine Dateigröße von ca. 30 Mio. Byte (3827 x 2551 x 3 Byte).

Aufgeschlüsselt:

RGB = rot, grün, blau.

24 Bit Farbtiefe = 8 Bit r + 8 Bit g + 8 Bit b

8 Bit = 256 verschiedene Farbzustände je Farbe (2 hoch 8)

8 Bit = 1 Byte entsprechend sind 24 Bit = 3 Byte

30 Mio. Byte Dateigröße geteilt durch die Farbinformationsgröße = Anzahl der Bildpunkte:

30 Mio. / 3 Byte =ca. 10 Mio. Bildpunkte je 24x36er Negativ.

Diese ca. 10 Mio. Bildpunkte sind in ca. 3855 x 2570 Bildpunkte aufgeteilt (=9.907.350 Bildpunkte)

Digitalkameras mit 2,1 bis 2,5 Mio. Pixel - CCD können ein 10x15 cm Bild mit guter Qualität aufnehmen und 13x18 cm mit verminderter Qualität.

Thermosublimationsdrucker können ca. 300 dpi ausdrucken, das heißt, daß sie jeden der 300 Punkte je Zoll mit jeder gewünschten Farbe ( 256 verschiedene Rot-, kombiniert mit 256 verschiedenen Grün- und kombiniert mit 256 verschiedenen Blautönen) ausdrucken können. Das entspricht 256*256*256 Farben = 16,77 Mio. verschiedene Farben für jeden einzelnen Punkt.

Tintenstrahldrucker mit 4 oder 6 Farben können das nicht! Sie können nur eine Farbe je Punkt drucken aber nicht in 256 verschiedenen Farbabstufungen. Sie stellen die verschiedenen Abstufungen durch ein Raster dar. Es ist leider aus allen Druckerunterlagen nicht ersichtlich, wie hoch die genaue Auflösung bei 24 Bit Farbtiefe (oder anderen Farbtiefen) effektiv ist, da die dpi Angaben nichts mit der Ausgabegröße zu tun hat.

Bei den Tintenstrahldruckern hat es sich durchgesetzt, die dpi Angabe zu machen, die der Drucker maximal an Punkten setzen kann. Eine Angabe von 2880 dpi heißt nicht, daß an jedem der 2880 Punkten eine der 16 Mio. Farben gesetzt werden kann, sondern nur, daß ein Punkt rot oder gelb oder blau oder schwarz gedruckt werden kann. Die Farbabstufungen werden durch ein Raster gemacht. Die Berechnung der Raster ist ein Geheimnis der Druckerhersteller. Je kleiner die Tröpfchengröße der einzelnen Punkte ist, desto feiner kann auch das Druckbild aussehen. Z.B. hat der Drucker Epson Stylus Color 980 eine Tröpfchengröße von 3 pl (Picolitern) = 3 Millionstel Liter. Man kann auch bei genauem Hinsehen bei 2880 dpi praktisch keine Rasterung mehr sehen.

Da die Tintenstrahldrucker eine geringere Qualität (abhängig von der Rasterung) aufweisen, ermöglichen sie aber andererseits größere Ausdrucke, ohne daß die limitierende Größe der Digitalkamera-Bilddatenmenge sichtbar wird.

Es wäre optimal, wenn die Größe der Bilddaten der Größe der Belichtungsmaschine entsprechen würde.

Dazu muß man wissen, was die Labormaschinen für Auflösungen haben. Anhand der Fuji Minilab ein Beispiel:

Die Auflösung der Fuji Minilab beträgt:

09 x 13 cm  1052 x 1501
10 x 15 cm  1206 x 1796
13 x 18 cm  1501 x 2175
20 x 30 cm  2399 x 3604

Eine Grundzusammenfassung der Pixelanzahlen für die optimalen Ausdruckgrößen:

Bildgröße

Min. CCD in MB

Datenmenge in MB

Rechnerisches Bildformat bei 300 dpi in cm

Optimales Format
in cm

Noch gutes Format

1280 x 960

1,3

3,52

10,8 x 8,13 *)

9 x 13

10 x 15

1600 x 1200

2,1

5,5

13,5 x 10,6

10 x 15

(9 x 13 optimal)

13 x 18

2048 x 1536

3,3

9,44

17,3 x 13

13 x 18

20 x 30

2560 x 1920

5,1

14,1

21,6 x 16,2

13 x 18

20 x 30

2832 x 2128

6,02

16,2

24 x 18

18 x 24

20 x 30

3840 x 2880 11,05 29,7 32,5 x 24,4 24 x 32  
4608 x 3456**) 15,93 47,78 39,0 x 29,3 29 x 39  

*) jeweils berechnet mit:

1280 : 300 x 25,4 : 10 = 10,8 cm
960 : 300 x 25,4 : 10 = 8,13 cm

** ) HS20EXR + HS30EXR

Einstellung "L" + 4:3 = 4608 x 3456
Einstellung "M" + 4:3 = 3264 x 2448
Einstellung "S" + 4:3 = 2304 x 1728

Wie viel Pixel müßte nun die Kamera für ein 20 x 30 cm Bild haben (bei 300 dpi)

20 cm – 2362 Bildpunkte (20 x 10 / 25.4 x 300)

30 cm – 3543 Bildpunkte (30 x 10 / 25.4 x 300)

2362 x 3543 = 8,37 Mio. Bildpunkte.

Für eine optimale Ausbelichtung eines 20 x 30 cm Druckes müßte die Kamera eine Auflösung von 8,37 Millionen an effektiven (nicht interpolierten) Bildpunkten haben.

 

Wie groß ist das optimale Bild bei einer 3,3 Mio Pixelkamera?

2048 x 1536 = 3,146 Mio. Pixel

optimal für 2048 Pixel = 17,34 cm (2048 / 300 x 25,4 / 10)

1536 Pixel = 13 cm

17,3 x 13 cm wäre also die optimale Größe

 

Wie groß ist das optimale Bild bei einer 5,1 Mio. Pixelkamera?

2560 x 1920 = 4,92 Mio. Pixel

optimal für 2560 Pixel = 21,67 cm

1920 Pixel = 16,3 cm

21,6 x 16,3 cm wäre also die optimale Größe

 

Wie groß ist das optimale Bild bei einer 11,1 Mio. Pixelkamera (z. B. Finepix S100FS)?

3840 x 2880 = 11,059 Mio. Pixel

optimal für 3840 Pixel = 32,5 cm

2880 Pixel = 24,4 cm

32,5 x 24,4 cm wäre also bei 300 DPI die optimale Größe für die S100FS (11,1 Mio. Pixel) 

 

Wie groß ist das optimale Bild bei einer 15,925 Mio. Pixelkamera (z. B. Finepix HS20EXR oder HS30EXR)?

4608 x 23456 = 15,93 Mio. Pixel

optimal für 4608 Pixel = 39,0 cm

2345 Pixel = 29,3 cm

39,0 x 29,3 cm wäre also bei 300 DPI die optimale Größe für die FINEPIX HS20EXR oder HS30EXR (15,93 Mio. Pixel) bei Einstellung Large, Format 4:3

ergänzt: 09.02.12