張雪松
無論是網頁制作,還是PPT制作,圖片文件是我們經常要用到的素材。一般而言,圖片文件越大,圖片往往越清晰。但在實際的使用過程中,你有沒有發現這樣一件怪事:有的圖片文件很小但很清晰,有的圖片文件很大卻相當模糊。這一違背常理的現象到底是怎么回事呢?
電腦處理的數字圖片通常分為兩類:矢量圖和點陣圖。矢量圖使用直線和曲線來描述圖形,無論放大、縮小還是旋轉都不會失真,但它只能靠軟件生成。日常接觸和使用的圖片主要是點陣圖。一張點陣圖由很多“點”也就是像素組成,每個像素是一個小方塊。BMP格式的圖片是Windows操作系統中的標準圖像文件,也是最容易理解和計算的點陣圖。以一張100像素X100像素的BMP格式的圖片為例,因為每個像素一般都是由RGB三種顏色以不同參數混合而成的,所以圖片文件大小至少為30 000字節(100X100X3=30 000),占用的圖片空間約為29.3KB。以此推理,圖片像素數量越多,圖片就應該越清晰。通常而言,像素越高分辨率越高,一張2000像素X2000像素的圖片往往要比一張1000像素X1000像素的圖片更清晰。但這種說法并不全面。
Tips RGB表示紅色、綠色、藍色,又稱為三原色,對應英文R(Red)、G(Green)、B(Blue),三原色可以混合出所有的顏色。
如下面一張735像素X427像素的圖片(圖1),使用圖像處理軟件將其放大到原來的兩倍(圖2),圖片更清晰了嗎?恰恰相反,雖然圖片文件的占用空間變大了,但畫面反而變得模糊了。事實上,無論是圖像處理軟件Photoshop還是Windows系統自帶的畫圖功能,都是使用插值的算法來放大圖片的。各種插值算法雖然在實現方式上有所不同,但它們都會付出圖片清晰度下降的代價。
BMP格式的圖片雖然完整地保留了圖片的信息,但它占用的存儲空間實在太大了,一張1280像素X1280像素的BMP格式的圖片,就有約4.7MB,在日常使用和網絡傳輸時都十分不方便。
我們常用的圖片格式多是JPG或是PNG之類的壓縮格式,JPG屬于有損壓縮,而PNG屬于無損壓縮。
無損壓縮通過減少重復像素來減小圖片文件的大小,它不會損失圖片中的任何信息。比如PNG壓縮算法具有根據像素左、上的相鄰像素推測此像素顏色的能力,如果一張圖片采用的是同一顏色,那么在這種最理想的情況下,可以用一個像素的顏色信息加上圖片長寬尺寸來描述,文件很小。
但無損壓縮對于內容復雜的圖片不那么有效,JPG有損壓縮則可以進一步縮小圖片文件的大小。雖然這種壓縮會損失一部分圖片信息,但這種損失通常是人眼無法辨別的或者說是看起來區別不大的。于是便出現了下面一種情況:一張清晰度高的圖片,通過無損或有損壓縮后,文件大小比清晰度更低的圖片文件反而還要小。因為圖片格式的差別,文件小的圖片比文件大的圖片更清晰,這種情況自然比較容易理解。
圖片并不是文件越大越清晰,那么什么才是決定圖片清晰度的關鍵呢?
圖片分辨率決定了圖像的精細程度。對一張圖片來說,分辨率表示單位長度上像素的數量,也就是點密度。分辨率越高的圖片,單位面積上會呈現更多的細節,圖片肯定更清晰。通常情況下,圖像的分辨率越高,同樣面積所包含的像素數量就越多。而用圖片包含像素數量的多少來衡量圖片的清晰度,并不準確,畢竟決定圖片清晰度的是像素的密度而不是像素的總數!
查看圖片屬性時,你會發現除了圖片的“寬度”和“高度”的信息外,還會顯示“水平分辨率”和“垂直分辨率”的信息。以小米Max手機拍攝的照片為例,照片的水平和垂直分辨率都是72dpi,而數碼相機除了拍出72dpi的照片外,還可以經調整拍出180dpi、300dpi甚至更高分辨率的圖片,而這些圖片自然就要清晰多了。確切地說,一張照片的清晰度和原始分辨率有關,簡單放大后清晰度反而會下降。
如上文所述,將一張735像素X427像素的照片用圖像處理軟件放大為原來的兩倍,雖然它變為1470像素X854像素的圖片,圖片的像素數量的確增多了,而且水平分辨率和垂直分辨率相同,但軟件算法不能無中生有,圖片放大后,原始像素的密度降低了,圖像看上去反而模糊了。
誤區從何而來
決定圖片清晰度的是分辨率,而分辨率的單位是每英寸的像素數(dpi)。一般地說,dpi更高的照相機所拍攝的圖片也會有更多的像素數量,久而久之人們自然有一個慣性認識:像素越多,圖片就越清晰。不過經仔細對比我們就會發現,對于同等分辨率的照相設備來說,照片像素多少決定的是圖片尺寸的大小,無論是500萬、800萬還是1200萬像素的相機,如果分辨率一樣,它們的照片清晰度也是一樣的,只不過1200萬像素的相機照片尺寸和文件更大而已。endprint