Точек на дюйм - Dots per inch

В ведущий раздел этой статьи может потребоваться переписать. Использовать руководство по макету свинца чтобы раздел соответствовал нормам Википедии и содержал все важные детали. (Сентябрь 2016) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Крупный план точек, созданных Струйный принтер при черновом качестве. Фактический размер составляет примерно 0,25 на 0,25 дюйма (6,35 на 6,35 мм). Видны отдельные цветные капли чернил; этот образец составляет около 150 точек на дюйм.

Точек на дюйм (DPI, или же dpi^[1]) - мера пространственного печать, видео или же сканер изображений плотность точек, в частности количество отдельных точек, которые могут быть размещены на линии в пределах 1 дюйма (2,54 см). Точно так же более недавно представленные^[2] точек на сантиметр (д / см или же dpcm) относится к количеству отдельных точек, которые могут быть размещены в пределах линии в 1 сантиметр (≈ 0,393 дюйма).

На мониторах нет точек, но есть пиксели; тесно связанная концепция мониторов и изображений пикселей на дюйм или PPI. Многие ресурсы, включая руководство разработчика Android, используют термины DPI и PPI как синонимы.

Измерение DPI при печати

DPI используется для описания разрешения числа точек на дюйм в цифровой печати и разрешения печати при увеличении точки печати твердой копии, которое представляет собой увеличение размера полутоновых точек во время печати. Это вызвано растеканием чернил по поверхности носителя.

До точки, принтеры с более высоким DPI обеспечивают более четкий и подробный вывод. Принтер не обязательно имеет одно измерение DPI; это зависит от режима печати, на который обычно влияют настройки драйвера. Диапазон DPI, поддерживаемый принтером, в наибольшей степени зависит от используемой технологии печатающей головки. А матричный принтер, например, наносит чернила через крошечные стержни, ударяющие по красящей ленте, и имеет относительно низкое разрешение, обычно в диапазоне от 60 до 90 точек на дюйм (от 420 до 280 мкм). An Струйный принтер распыляет чернила через крошечные сопла и обычно имеет разрешение 300–720 точек на дюйм.^[3] А лазерный принтер применяется тонер через контролируемый электростатический заряд и может находиться в диапазоне от 600 до 2400 точек на дюйм.

Измерение DPI принтера часто должно быть значительно выше, чем пикселей на дюйм (PPI) измерение видеодисплея для получения вывода аналогичного качества. Это связано с ограниченным диапазоном цветов для каждой точки, обычно доступным на принтере. В каждой позиции точки самый простой тип цветного принтера может либо не печатать точки, либо печатать точку, состоящую из фиксированного объема чернил в каждом из четырех цветовых каналов (обычно CMYK с голубой, пурпурный, желтый и чернить чернила) или 2⁴ = 16 цветов на лазерных, восковых и большинстве струйных принтеров, из которых только 14 или 15 (или всего лишь 8 или 9) могут быть фактически различимы в зависимости от интенсивности черного компонента, стратегии, используемой для наложения и комбинирования его с другие цвета, и находится ли он в «цветном» режиме.

Высококачественные струйные принтеры могут предлагать 5, 6 или 7 цветов чернил, что дает 32, 64 или 128 возможных тонов на точку (и, опять же, может случиться так, что не все комбинации дадут уникальный результат). Сравните это со стандартным sRGB монитор, где каждый пиксель дает 256 яркости света в каждом из трех каналов (RGB ).

Хотя некоторые цветные принтеры могут создавать переменные объемы капель в каждой позиции точки и могут использовать дополнительные каналы цвета чернил, количество цветов обычно меньше, чем на мониторе. Поэтому большинству принтеров приходится воспроизводить дополнительные цвета за счет полутон или же дизеринг процесса и полагаются на то, что их базовое разрешение достаточно высоко, чтобы «обмануть» человеческий глаз наблюдателя, чтобы он воспринимал участок одного гладкого цвета.

Исключением из этого правила является красители-сублимационные принтеры, который может применять гораздо более изменчивое количество красителя - близкое или превышающее количество 256 уровней на канал, доступных на обычном мониторе - к каждому «пикселю» на странице без сглаживания, но с другими ограничениями:

• более низкое пространственное разрешение (обычно от 200 до 300 точек на дюйм), из-за чего текст и линии могут выглядеть грубоватыми
• более низкая скорость вывода (одна страница требует трех или четырех полных проходов, по одному для каждого цвета красителя, каждый из которых может занимать более пятнадцати секунд - однако, как правило, быстрее, чем в «фото» режимах большинства струйных принтеров)
• расточительная (а для конфиденциальных документов небезопасная) система рулонных картриджей с красящей пленкой
• случайные ошибки регистрации цвета (в основном по длинной оси страницы), которые требуют повторной калибровки принтера для учета проскальзывания и смещения в системе подачи бумаги.

Эти недостатки означают, что, несмотря на их заметное превосходство в создании хороших фотографий и нелинейных диаграмм, сублимационные принтеры остаются нишевой продукцией, а устройства, использующие более высокое разрешение, меньшую глубину цвета и шаблоны дизеринга, остаются нормой.

Этот процесс печати с размытием может потребовать области от четырех до шести точек (измеренных на каждой стороне), чтобы точно воспроизвести цвет в одном пикселе. Изображение шириной 100 пикселей может потребовать от 400 до 600 точек в ширину при печати; если изображение размером 100 × 100 пикселей должно быть напечатано в квадрате размером один дюйм, для воспроизведения изображения принтер должен обеспечивать разрешение от 400 до 600 точек на дюйм. Соответственно, 600 dpi (иногда 720) теперь является типичным выходным разрешением для лазерных принтеров начального уровня и некоторых служебных струйных принтеров, при этом 1200/1440 и 2400/2880 являются обычными «высокими» разрешениями. Это контрастирует с 300/360 (или 240) dpi ранних моделей и приблизительно 200 dpi матричных принтеров и факсов, которые давали факсимильные и компьютерные печатные документы, особенно те, которые сильно использовали графику или цветные блоки. текст - характерный «оцифрованный» вид из-за грубых, очевидных рисунков размытия, неточных цветов, потери четкости на фотографиях и неровных («сглаженных») краев на некоторых текстах и ​​штриховых рисунках.

Изображение на экране компьютера размером 10 × 10 пикселей обычно требует намного больше, чем 10 × 10 точек принтера, чтобы воспроизвести его точно из-за ограниченного количества цветов чернил, доступных из принтера; здесь используется сетка 60x60, обеспечивающая 36-кратную исходную плотность, компенсируя меньшее количество цветов принтера. Полностью синие пиксели, составляющие сферу, воспроизводятся принтером с использованием различных наложенных комбинаций голубых, пурпурных и черных чернил, а светлые голубые пиксели голубого и желтого цветов с некоторыми «белыми» (без чернил) пикселями печати в реальном изображении пиксель. При просмотре с более нормального расстояния кажется, что пунктирные точки основного цвета сливаются в более гладкое и богато окрашенное изображение.

DPI или PPI в файлах цифровых изображений

При печати DPI (точек на дюйм) относится к выходному разрешению принтера или устройства настройки изображения, а PPI (пикселей на дюйм) относится к входному разрешению фотографии или изображения.DPI относится к физической плотности точек изображения, когда оно воспроизводится как реальный физический объект, например, напечатано на бумаге. Сохраненное в цифровом виде изображение не имеет физических размеров, измеряемых в дюймах или сантиметрах. Некоторые форматы цифровых файлов записывают значение DPI или, как правило, PPI (пикселей на дюйм ) значение, которое будет использоваться при печати изображения. Этот номер позволяет принтеру или программному обеспечению узнать предполагаемый размер изображения или в случае сканированные изображения, размер исходного отсканированного объекта. Например, битовая карта изображение может иметь размер 1000 × 1000 пикселей, разрешение 1 мегапиксель. Если он помечен как 250 PPI, это означает, что принтеру нужно распечатать его размером 4 × 4 дюйма. Изменение PPI на 100 в программе редактирования изображений заставит принтер напечатать его размером 10 × 10 дюймов. Однако изменение значения PPI не изменит размер изображения в пикселях, который по-прежнему будет равен 1000 × 1000. Изображение также может быть повторно дискретизировано, чтобы изменить количество пикселей и, следовательно, размер или разрешение изображения, но это сильно отличается от простой установки нового PPI для файла.

За векторные изображения, нет эквивалента передискретизации изображения при изменении его размера, и в файле нет PPI, потому что он не зависит от разрешения (одинаково хорошо печатается при любом размере). Однако есть еще целевой размер печати. Некоторые форматы изображений, например формат Photoshop, могут содержать как растровые, так и векторные данные в одном файле. Настройка PPI в файле Photoshop изменит предполагаемый размер печати растровой части данных, а также изменит предполагаемый размер печати векторных данных для соответствия. Таким образом, векторные и растровые данные поддерживают постоянное соотношение размеров при изменении целевого размера печати. Текст, сохраненный как контурные шрифты в форматах растровых изображений, обрабатывается таким же образом. Другие форматы, такие как PDF, в основном векторные форматы, которые могут содержать изображения, возможно, с разными разрешениями. В этих форматах целевой PPI растровых изображений корректируется для соответствия при изменении целевого размера печати файла. Это противоположно тому, как он работает в основном с растровым форматом, таким как Photoshop, но дает точно такой же результат сохранения взаимосвязи между векторной и растровой частями данных.

Стандарты DPI монитора компьютера

С 1980-х годов Майкрософт Виндоус операционная система установила для дисплея по умолчанию "DPI" 72 PPI, а яблоко /Macintosh компьютеры использовали значение по умолчанию 96 PPI.^[4] Эти спецификации по умолчанию возникли из-за проблем с отображением стандартных шрифтов в ранних системах отображения 1980-х годов, включая IBM -основан CGA, EGA, VGA и 8514 дисплеи, а также Macintosh дисплеи, представленные в 128 КБ компьютер и его преемники. Выбор 72 PPI Macintosh для своих дисплеев был обусловлен существующим соглашением: официальные 72 точек на дюйм зеркальное отражение 72 пикселей на дюйм что появилось на их экранах. (Точки физическая единица измерения в типография, начиная со времен печатные машины, где 1 балл современное определение составляет 1/72 от международный дюйм (25,4 мм), что, следовательно, составляет 1 точку примерно 0,0139 дюйма или 352,8 мкм). Таким образом, 72 пикселя на дюйм, видимые на дисплее, имели точно такие же физические размеры, как 72 точки на дюйм, которые позже были видны на распечатке, с 1 точкой в ​​напечатанном тексте, равной 1 пикселю на экране дисплея. Как бы то ни было, Macintosh 128K имел экран размером 512 пикселей в ширину на 342 пикселей в высоту, и это соответствовало ширине стандартной офисной бумаги (512 пикселей ÷ 72 пикселей / дюйм ≈ 7,1 дюйма, с полем 0,7 дюйма ниже каждого. сторона при допущении Размер бумаги 8,5 × 11 дюймов в Северной Америке (в остальном мире это 210 мм × 297 мм - называется "A4 ". B5 составляет 176 миллиметров × 250 миллиметров)).^{[нужна цитата ]}

Следствием решения Apple стало то, что широко используемым 10-пунктам шрифтам эпохи пишущих машинок приходилось выделять 10 пикселей дисплея в Эм высота и 5 пикселей дисплея в x-высота. Технически это описывается как 10 пикселей на пог.м (СИЗ). Это приводило к грубой визуализации 10-пунктирных шрифтов и затрудняло их чтение на экране дисплея, особенно символы нижнего регистра. Кроме того, было высказано мнение, что экраны компьютеров обычно просматриваются (за столом) на расстоянии 30% больше, чем печатные материалы, что вызывает несоответствие между воспринимаемыми размерами, видимыми на экране компьютера, и размерами на распечатках.^{[нужна цитата ]}

Microsoft пытался решить обе проблемы с помощью взлома, который имел долгосрочные последствия для понимания того, что означают DPI и PPI.^[5] Microsoft начала писать свое программное обеспечение для обработки экрана, как если бы он имел характеристику PPI, которая ${ displaystyle { tfrac {4} {3}}}$ того, что на самом деле отображается на экране. Поскольку большинство экранов в то время обеспечивали около 72 PPI, Microsoft по существу написала свое программное обеспечение, предполагая, что каждый экран обеспечивает 96 PPI (потому что ${ displaystyle 72 times left (1 + { tfrac {1} {3}} right) = 96}$). Краткосрочная выгода от этой уловки была двоякой:

• Программному обеспечению казалось бы, что ${ displaystyle { tfrac {1} {3}}}$ для рендеринга изображения было доступно больше пикселей, что позволило создавать растровые шрифты с большей детализацией.
• На каждом экране, который фактически обеспечивает 72 PPI, каждый графический элемент (например, текстовый символ) будет отображаться с размером ${ displaystyle { tfrac {1} {3}}}$ больше, чем "должно" быть, тем самым позволяя человеку сидеть на удобном расстоянии от экрана. Однако более крупные графические элементы означали, что программам для рисования было доступно меньше места на экране; действительно, хотя стандартный режим шириной 720 пикселей моно-графического адаптера Hercules (одноразовый золотой стандарт для компьютерной графики с высоким разрешением) - или «настроенный» адаптер VGA - обеспечивает кажущуюся ширину страницы 7,5 дюйма при этом разрешении, все наиболее распространенные и поддерживающие цвет видеоадаптеры того времени все обеспечивали изображение шириной 640 пикселей в своих режимах высокого разрешения, чего достаточно для 6,67 дюймов при 100% масштабировании (и едва ли видимой большей страницы высота - максимум 5 дюймов против 4,75). Следовательно, в Microsoft Word были установлены поля по умолчанию, и все еще остаюсь на 1 полный дюйм со всех сторон страницы, сохраняя «ширину текста» для бумаги стандартного размера в видимых пределах; Несмотря на то, что большинство компьютерных мониторов теперь стали больше и тоньше, а транспортировка бумаги для принтеров стала более сложной, стандартные для Mac полудюймовые поля остаются в списке предустановок макета страницы Word 2010 как «узкий» вариант (по сравнению с 1-дюймовым дефолт).^{[нужна цитата ]}
• Без использования дополнительных программных уровней масштабирования соотношение 1: 1 между отображением и размером отпечатка было (преднамеренно) потеряно; наличие настраиваемых пользователем мониторов разного размера и видеоадаптеров с различным выходным разрешением усугубляло это, поскольку нельзя было полагаться на правильно настроенный «стандартный» монитор и адаптер с известным PPI. Например, 12-дюймовый монитор Hercules и адаптер с толстой лицевой панелью и небольшой нижней границей изображения могут предлагать 90 «физических» PPI, при этом отображаемое изображение выглядит почти идентично бумажному (при условии, что плотность H-сканирования была правильно настроена для получения квадратных пикселей) но 14-дюймовый VGA-монитор с тонкой рамкой, настроенный для отображения без полей, может быть ближе к 60, при этом то же растровое изображение, таким образом, кажется на 50% больше; тем не менее, кто-то с адаптером 8514 («XGA») и тем же монитором может достичь 100 точек на дюйм, используя свой режим шириной 1024 пикселя и настраивая изображение так, чтобы оно было заниженным. Поэтому пользователю, который хотел напрямую сравнить экранные элементы с элементами на существующей печатной странице, прижав их к монитору, сначала нужно было бы определить правильный уровень масштабирования для использования, в основном путем проб и ошибок, и часто не мог получить точное совпадение в программах, в которых разрешены только целочисленные процентные настройки или даже фиксированные заранее запрограммированные уровни масштабирования. Для приведенных выше примеров им может потребоваться соответственно 94% (точно 93,75) - или 90/96, 63% (62,5) - или 60/96; и 104% (104,167) - или 100/96, причем более общедоступные 110% фактически являются менее точным соответствием.^{[нужна цитата ]}

Так, например, шрифт из 10 пунктов на Macintosh (72 PPI) был представлен 10 пикселями (т. Е. 10 PPEm), тогда как шрифт из 10 пунктов на платформе Windows (96 PPI) при том же уровне масштабирования представлен с 13 пикселями (то есть Microsoft округляет 13,3333 до 13 пикселей или 13 PPEm) - и на типичном мониторе потребительского уровня физически выглядел бы примерно от 15/72 до 16/72 дюйма в высоту вместо 10/72 . Аналогичным образом, шрифт из 12 пунктов был представлен 12 пикселями на Macintosh и 16 пикселями (или физическая высота дисплея, может быть, 19/72 дюйма) на платформе Windows при том же масштабировании и так далее.^[6] Отрицательным последствием этого стандарта является то, что с дисплеями 96 PPI больше нет отношения 1 к 1 между размером шрифта в пикселях и размером распечатки в точках. Это различие подчеркивается на более поздних дисплеях с более высокими плотность пикселей. Это стало меньшей проблемой с появлением векторная графика и шрифты, используемые вместо растровой графики и шрифтов. Более того, с 1980-х годов было написано множество программ для Windows, в которых предполагается, что экран обеспечивает 96 пикселей на дюйм. Соответственно, эти программы не отображаются должным образом при обычных альтернативных разрешениях, таких как 72 или 120 пикселей на дюйм. Решением было ввести две концепции:^[5]

• логический PPI: PPI, который, как утверждает программное обеспечение, обеспечивает экран. Это можно рассматривать как PPI, предоставляемый виртуальным экраном, созданным операционной системой.
• физический PPI: PPI, который фактически предоставляет физический экран.

Программное обеспечение отображает изображения на виртуальном экране, а затем операционная система отображает виртуальный экран на физическом экране. При логическом PPI 96 PPI старые программы могут работать должным образом независимо от реального физического PPI экрана дисплея, хотя они могут демонстрировать некоторое визуальное искажение благодаря эффективному уровню масштабирования 133,3% пикселей (требуя, чтобы каждый третий пиксель был удвоен. по ширине / высоте или использовать грубое сглаживание).^{[нужна цитата ]}

Как Microsoft Windows обрабатывает масштабирование DPI

Масштабирование DPI в Windows XP на 200%

Масштабирование DPI в Windows 2000 на 200%

Дисплеи с высокой плотностью пикселей не были обычным явлением до эпохи Windows XP. Дисплеи с высоким разрешением стали популярными примерно в то время, когда была выпущена Windows 8. Масштабирование дисплея путем ввода настраиваемого DPI независимо от разрешения дисплея было функцией Microsoft Windows с Windows 95.^[7] Windows XP представила библиотеку GDI +, которая позволяет масштабировать текст независимо от разрешения.^[8]

В Windows Vista появилась поддержка программ, которые заявляют ОС о том, что они поддерживают высокий уровень разрешения через файл манифеста или API.^[9][10] Для программ, которые не объявляют себя как поддерживающие DPI, Windows Vista поддерживает функцию совместимости, называемую виртуализацией DPI, поэтому системные метрики и элементы пользовательского интерфейса представляются приложениям, как если бы они работали с разрешением 96 DPI и Диспетчер окон рабочего стола затем масштабирует результирующее окно приложения в соответствии с настройкой DPI. Windows Vista сохраняет параметр масштабирования в стиле Windows XP, который при включении отключает виртуализацию DPI для всех приложений во всем мире. Виртуализация DPI - это вариант совместимости, поскольку все разработчики приложений должны обновлять свои приложения для поддержки высокого разрешения, не полагаясь на виртуализацию DPI.

В Windows Vista также представлены Windows Presentation Foundation. Приложения WPF .NET являются векторными, а не пиксельными и не зависят от разрешения. Разработчикам, использующим старый GDI API и Windows Forms в среде выполнения .NET Framework, необходимо обновить свои приложения, чтобы они поддерживали DPI, и пометить свои приложения как поддерживающие DPI.

Windows 7 добавляет возможность изменять DPI, выполняя только выход из системы, а не полную перезагрузку, и делает это настройкой для каждого пользователя. Кроме того, Windows 7 считывает разрешение монитора из EDID и автоматически устанавливает значение DPI системы в соответствии с физической плотностью пикселей монитора, если эффективное разрешение не меньше 1024 x 768.

В Windows 8, в диалоговом окне изменения DPI отображается только процент масштабирования DPI, а отображение необработанного значения DPI было удалено.^[11] В Windows 8.1, глобальный параметр для отключения виртуализации DPI (использовать только масштабирование в стиле XP) удаляется и добавляется параметр для каждого приложения, позволяющий пользователю отключить виртуализацию DPI на вкладке «Совместимость».^[11] Если параметр масштабирования DPI установлен на значение выше 120 PPI (125%), виртуализация DPI включается для всех приложений, если приложение не откажется от этого, указав флаг с учетом DPI (манифест) как «истина» внутри EXE. Windows 8.1 сохраняет параметр для каждого приложения для отключения виртуализации DPI приложения.^[11] Windows 8.1 также добавляет возможность для разных дисплеев использовать независимые коэффициенты масштабирования DPI, хотя он вычисляет это автоматически для каждого дисплея и включает виртуализацию DPI для всех мониторов на любом уровне масштабирования.

В Windows 10 добавлено ручное управление масштабированием DPI для отдельных мониторов.

Предлагаемая метрика

Продолжаются попытки отказаться от DPI. Разрешение изображения единица в пользу метрическая единица, давая расстояние между точками в точек на сантиметр (px / см или dpcm), как используется в CSS3 медиа-запросы^[12] или же микрометры (мкм) между точками.^[13] Например, разрешение 72 DPI соответствует разрешению примерно 28 точек на дюйм или расстоянию между точками примерно 353 мкм.

Смотрите также

• Плотность пикселей
• Образцов на дюйм - родственная концепция для сканеры изображений
• Линий на дюйм
• Метрические типографические единицы
• Разрешение экрана
• DPI мыши
• Twip
• Баллы за степень

Рекомендации

внешняя ссылка

• Все о цифровых фотографиях - миф о DPI
• Детектор DPI монитора