Generación de impresiones de inyección de tinta de alta calidad

Hacer un uso eficaz de las impresoras de chorro de tinta fotográficas profesionales es un asunto complicado, especialmente cuando las estadísticas que se usan comúnmente para describir estas impresoras son vagas y engañosas. Es posible aprender cómo funcionan las impresoras de inyección de tinta, cómo interpretar correctamente sus capacidades y hacer el uso más efectivo de esas capacidades. Es posible que deba lidiar con un poco de matemáticas para comprender completamente, pero para aquellos lo suficientemente valientes como para soportar, sus respuestas están a continuación.

Terminología

En el mundo de la impresión, se utilizan numerosos términos para describir los diversos aspectos del comportamiento de una impresora. Todos han oído hablar de DPI, muchos de ustedes han oído hablar de PPI, pero no todos entienden el verdadero significado de estos términos y cómo se relacionan.

• Píxel: Unidad más pequeña de una imagen.
• Punto: elemento más pequeño de una impresión generada por una impresora.
• DPI: puntos por pulgada
• PPI: píxeles por pulgada

Comprender los términos es importante, pero todo tiene un contexto, y comprender cómo estos términos se relacionan entre sí en el contexto de la impresión por inyección de tinta es fundamental para aprender a generar impresiones de la mejor calidad. Cada imagen se compone de píxeles, y cada píxel de una imagen representa un solo color distinto. El color de un píxel se puede producir de varias maneras, desde la combinación de luz RGB en la pantalla de una computadora, una mezcla sólida de tinte en una impresora de sublimación de tinte, hasta la composición difuminada de puntos de colores impresos por una impresora de chorro de tinta. . Este último es de interés aquí.

Relación PPI a DPI

Cuando una impresora de inyección de tinta procesa una imagen, tiene un conjunto limitado de colores para trabajar, generalmente cian, magenta, amarillo y negro. Las impresoras de gama alta también pueden incluir una variedad de otros colores, como azul, naranja, rojo, verde y varios tonos de gris. Para producir la amplia gama de colores que se espera de una impresora fotográfica, se deben combinar varios puntos de cada color para crear un solo color representado por un píxel. Un punto puede ser más pequeño que un píxel, pero nunca debe ser más grande. El número máximo de puntos que una impresora de inyección de tinta puede colocar en una sola pulgada es la medida de DPI. Dado que se deben usar múltiples puntos de impresora para representar un solo píxel, el PPI de una impresora nunca será tan alto como el máximo de PPP de la impresora.

el ojo humano

Antes de profundizar en los detalles de cómo lograr la máxima calidad de impresión, es importante comprender cómo ve una impresión el ojo humano. El ojo es un dispositivo increíble y, como fotógrafos, lo sabemos mejor que la mayoría. Puede ver una claridad asombrosa y un rango dinámico. También tiene un límite en su capacidad para resolver detalles, y eso afecta directamente a qué resolución puede elegir imprimir.

Poder de resolución

El poder de resolución máximo del ojo humano es más bajo de lo que los fabricantes de impresoras harían creer, que tiende a ser 720ppi o 600ppi, según el fabricante. También es más bajo de lo que la mayoría de los fanáticos de la impresión le harían creer. Dependiendo de la distancia de visualización prevista, el PPI más bajo aceptable puede ser considerablemente más bajo de lo que podría esperar. La forma más general de describir el poder de resolución del ojo humano es como un minuto de arco , o 1/60 de grado , a cualquier distancia (para el ojo promedio... aquellos con una visión de 20/10 ven un 30% mejor, o 1/86 de un gradoagudeza visual.) Para una visión normal, podemos usar esto para aproximar el tamaño mínimo resoluble de un píxel a una distancia determinada, por lo que suponiendo una distancia de visualización manual de aproximadamente 10 pulgadas para una impresión de 4x6 pulgadas:

[tan(A) = opuesto / adyacente]

tan(minuto de arco) = tamaño_de_píxel / distancia_a_imagen
tan(minuto de arco) * distancia_a_imagen = tamaño_de_píxel
tan(1/60) * 10" = 0,0029" tamaño mínimo de píxel

Por el bien de la cordura, podemos hacer que la tangente del minuto de arco, o el poder de resolución P , sea una constante:

P = tan(minuto de arco) = tan(1/60) = 0.00029

Esto se puede traducir a píxeles por pulgada así:

1"/0,0029" = 343,77 ppp

El tamaño de píxel mínimo que se puede resolver se puede calcular para cualquier distancia y, a medida que aumenta la distancia, el PPI mínimo requerido se reducirá. Si asumimos una impresión de 8x10 a una distancia de visualización de alrededor de un pie y medio, tendríamos lo siguiente:

1"/(0,00029 * 18") = 191,5 ppp

Se puede crear una fórmula general para esto, donde D es la distancia de visualización:

1/(P*D) = PPA

Como regla simple, independientemente de qué tan cerca pueda ver una fotografía, el ojo 20/20 sin ayuda es incapaz de resolver más de 500 ppp (para aquellos con visión 20/10, el poder de resolución alcanza alrededor de 650 ppp). La única razón por la que uno puede Superar una resolución de 500 ppp es cuando necesita más que un estándar de 300-360 ppp, y debe mantenerse dentro de las limitaciones de su hardware (es decir, 600 ppp para impresoras Canon).

Poder de resolución para 20/10 Vision

Si bien la gran mayoría de las veces, no necesitará más de 300-360ppi, si tiene detalles muy finos que requieren un PPI alto, es posible que desee basar sus cálculos en una agudeza visual más alta. Para los espectadores con una visión de 20/10, la agudeza visual mejora un poco, alrededor de 1/86 de grado (0,7 minutos de arco). La constante P en este nivel de agudeza es más pequeña y, por lo tanto, requiere un píxel más pequeño cuando se imprimen imágenes con detalles muy finos.

Dada nuestra fórmula anterior, ajustada para mejorar la agudeza:

P = tan(minuto de arco) = tan(1/86) = 0.00020

Tomando nuestra impresión de 4x6" vista a 10" y conectando esto a nuestra fórmula general para PPI, tendríamos un PPI de:

1"/(0,0002 * 10") = 1"/0,002" = 500 ppp

Ok, suficientes matemáticas por ahora. A las cosas buenas.

Resolución de impresión

Ahora que conocemos los límites del ojo humano, podemos determinar mejor a qué resolución imprimir para un tamaño de papel y una distancia de visualización determinados. Una impresora de inyección de tinta no es capaz de producir resultados ideales en ningún PPI, por lo que debemos comprometernos y elegir una resolución que sea más apropiada para el hardware. Cualquiera que haya investigado la "mejor" resolución para imprimir probablemente haya encontrado muchos términos comunes, como 240ppi, 300ppi, 360ppi, 720ppi, etc. Estos números a menudo se basan en la verdad, pero cuándo usarlos y cuándo podría hacerlo. en realidad elegir una resolución más baja, a menudo se deja sin explicación.

Al elegir una resolución para imprimir, debe asegurarse de que sea divisible en el límite inferior de DPI que su impresora es capaz de hacer. En el caso de una Epson, es probable que sea 1440, y en el caso de una Canon, es probable que sea 2400. Cada impresora tiene una resolución de píxeles interna nativa a la que se volverá a muestrear cualquier imagen impresa. En el caso de Epson suele ser de 720ppi y en el caso de Canon suele ser de 600ppi. Los respectivos fabricantes rara vez publicitan el PPI de las impresoras, por lo que depende de usted averiguarlo. Una pequeña y práctica herramienta llamada PrD , o Printer Data , puede ayudar. Simplemente ejecútelo y se mostrará el PPI nativo de su impresora.

Resolución óptima

Determinar la resolución óptima para imprimir, ahora que tenemos las impresoras DPI y PPI nativo, debería ser una tarea trivial: use el PPI nativo. Si bien esto parece lógico, hay muchas razones por las que esto es menos que una idea. Por un lado, 720ppi está mucho más allá del máximo poder de resolución del ojo humano (@500ppi). También es probable que usar la resolución máxima use más tinta (desperdiciando dinero), al mismo tiempo que reduce su rango tonal. Más sobre el rango tonal en un momento.

Si asumimos una distancia de visualización mínima de aproximadamente seis pulgadas para una impresión de 4x6, el PPI teórico sería de aproximadamente 575ppi. Esto se redondea a una impresora nativa de 600 ppp en Canon y 720 ppp en Epson. Una distancia de visualización de seis pulgadas para una persona con visión 20/20 (corregida o no) es extremadamente cercana y bastante improbable. Si asumimos una distancia de visualización mínima más realista de diez pulgadas, nuestro PPI teórico se reduce a alrededor de 350.

Si imprimiéramos nuestra foto 4x6 a una resolución de 350ppi, los resultados probablemente serían menos que estelares. Por un lado, 350 no se puede dividir uniformemente en 600 o 720, lo que hará que el controlador de la impresora haga una escala distorsionada bastante antiestética para nosotros. Cualquier patrón regular y repetitivo aparecerá con un muaré muy indeseable , lo que puede reducir en gran medida la calidad de una impresión. Elegir una resolución que se divida uniformemente en la resolución nativa de la impresora, como 360ppi para Epson o 300ppi para Canon, ayudará a garantizar que cualquier escala que haga el controlador producirá resultados uniformes.

Aquí hay algunas resoluciones de impresión comunes para varios DPI:

  1200 | 1440 | 2400  
 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=  
       |      | 1200*  
   600 |  720 |  600  
   400 |  480 |  400  
   300 |  360 |  300  
   240 |  288 |  240  
   200 |  240 |  200  
   150 |  180 |  150  

* Highly unlikely to ever be needed or used.

Gama tonal

A pesar de todo el conocimiento que tenemos ahora, conocer la resolución nativa de una impresora no es realmente suficiente para elegir un PPI adecuado. Hay otro tema que debe abordarse primero, y es el de la gama tonal. El proceso de generar una fotografía a partir de una visión es uno de reducción continua en la gama de colores y el contraste. El ojo humano es capaz de un rango dinámico considerable, sin embargo, la cámara es capaz de mucho menos. Las impresoras son capaces de hacer aún menos, por lo que hacer el uso más efectivo de las capacidades de su impresora es clave para producir una impresión profesional de alta calidad.

El rango tonal que puede ser reproducible por una impresora está determinado en última instancia por el tamaño de celda de un píxel. Si tomamos la siempre presente impresora Epson, con sus 1440 DPI, podemos determinar la cantidad de puntos por píxel con una fórmula simple:

(DPI / PPI) * 2 = DPP

Si asumimos la resolución nativa, nuestra impresora Epson puede producir 4 puntos por píxel:

(1440/720)*2) = 4

Estos cuatro puntos deben producir un píxel cuadrado, por lo que en realidad los puntos por píxel están dispuestos en una celda de 2x2. Si reducimos la mitad de nuestros ppi y usamos 360 en su lugar, obtenemos una celda de 4x4, y a 288ppi obtenemos una celda de 5x5. Este simple hecho es directamente responsable de la gama tonal máxima que una impresora es capaz de hacer, ya que la cantidad de puntos a 720 ppp es 1:4 a 360 ppp y 1:6,25 a 288 ppp. A medida que reducimos nuestro PPI, aumentamos la cantidad de colores que se pueden representar en cada píxel individual. A 180 ppp, teóricamente tenemos ocho veces más rango tonal que a 720 ppp.

Si actualizamos nuestra tabla de resoluciones de impresión comunes con tamaños de celda, tenemos lo siguiente (nota, 2400 ppp se ha normalizado con 1200 ppp):

      | 1200 | 1440 | 2400  
 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=  
  2x2 |  600 |  720 |  600  
  3x3 |  400 |  480 |  400  
  4x4 |  300 |  360 |  300  
  5x5 |  240 |  288 |  240  
  6x6 |  200 |  240 |  200  
  8x8 |  150 |  180 |  150  

Una celda de 7x7 no es divisible por igual y ha sido excluida. Dado el gráfico anterior, debería quedar más claro por qué, a pesar de reducir el PPI de, digamos, 720 a 360, una impresión aún puede verse excelente. Para una distancia de observación cercana de ocho pulgadas, estamos dentro del límite del poder de resolución y ganamos rango tonal. Bajar aún más a 288ppi probablemente aumentará más el rango tonal, sin ningún perjuicio visible tangible para la gran mayoría de los espectadores. Sin embargo, la gama tonal añadida a una distancia de visualización cercana probablemente mejorará la calidad general de la impresión para la misma mayoría de usuarios, ya que el ojo humano es capaz de detectar muchos millones de colores en una gama de tonos extremadamente amplia.

Teórico vs Real

Muy a menudo nos encontramos con el problema de lo teórico frente a lo real y, por lo general, lo real es menos atractivo que lo teórico. En el caso de las impresoras de inyección de tinta, lo teórico puede representar menos que las capacidades reales de una impresora. En particular, el rango tonal real alcanzable es a menudo más alto que el teóricamente derivable a través de la fórmula anterior debido a las diferencias en el DPI horizontal frente al vertical. Para determinar la resolución de una impresión, debe basar sus cálculos en el límite inferior de DPI. En el caso de una Epson de 2880x1440, este límite inferior es 1440. Sin embargo, debido a que el DPI horizontal es el doble, obtienes efectivamente el doble de puntos.

Esto da como resultado el efecto deseable de aumentar el rango tonal posible en cualquier resolución dada. Dado que nuestra impresora Epson tiene 2880 píxeles en horizontal, a 720ppi tenemos una celda de 4x2. A 360ppi tenemos una celda de 8x4 y a 288ppi tenemos una celda de 10x5. Suponiendo 8 colores de tinta diferentes, eso da como resultado 401 teóricos (400 + 1 extra para blanco puro... o la ausencia de tinta) tonos posibles a 288ppi, que es más que suficiente para producir una gama de color tremendamente amplia. Las impresoras Canon PIXMA Pro técnicamente ofrecen un rango aún mayor, ya que su resolución vertical es de 2400 en lugar de 1440 y la resolución horizontal es de 4800 en lugar de 2880. A 240 ppp obtiene una celda de píxeles de tamaño 20x10, con 9 tintas tiene 1801 tonos posibles. Una Canon a 300ppi tiene el mismo rango tonal que una Epson a 288ppi.

Sin embargo, el panorama es aún más complejo, ya que las modernas impresoras de inyección de tinta de calidad profesional utilizan no solo una variedad de colores de tinta, sino también diferentes tamaños de gotas de tinta. Asumiendo tres tamaños de gota diferentes (común para Epson y Canon), teóricamente eso aumenta el rango de tonos a 1203. El efecto realista de variar el tamaño de gota es más grados tonales uniformes, en lugar de un rango tonal considerablemente mayor, sin embargo, el resultado final es básicamente lo mismo: imágenes con mejor aspecto.

La gradación tonal también se puede abordar utilizando colores adicionales, por ejemplo, CcMmYK, que utiliza Light Magenta y Light Cyan; o incluso un verdadero negro. La gradación tonal también tiene un impacto en la resolución de la imagen, ya que el espacio entre puntos se utiliza para crear tonos más claros cuando no se dispone de tintas más claras.

Más allá de toda esta teoría existen limitaciones físicas y prácticas que, una vez más, nos quitan todas las ganancias que nuestra teoría nos ha dado. El rango tonal máximo que se puede lograr depende de algo más que los picolitros de tinta y las matemáticas. El papel es un factor crítico para determinar el rango tonal, y los papeles van desde suaves y cálidos hasta sorprendentemente brillantes, desde brillantes hasta mate, desde suaves hasta ásperos. Elegir un papel, sin embargo, es una discusión para otro día.

Conclusiones

El conocimiento es poder, como se suele decir, o en el caso de la fotografía, el conocimiento es una visión mejor vislumbrada. A pesar de toda la retórica sobre las impresoras en Internet, tanto de los fabricantes como de los ávidos consumidores, un poco de matemáticas y algo de lógica pueden proporcionar algunos conocimientos útiles. Si le quita algo de leer hasta aquí hoy, espero que la resolución no sea el factor más importante cuando se trata de crear una impresión impresionante. La distancia de visualización y el rango tonal son tan importantes, si no más importantes.

Como regla general, 240-360ppi para su impresora de inyección de tinta de grado profesional promedio será suficiente para la gran mayoría de las impresiones que se ven dentro de un par de pies. Las impresiones más grandes enmarcadas y colgadas, vistas a una distancia de varios pies, podrían funcionar con 200-240ppi. Las impresiones gigantes vistas a más de unos pocos pies, como un lienzo envuelto, pueden funcionar fácilmente con el mínimo indispensable de 150-180ppi. El uso de la resolución adecuada tiene la ventaja de mejorar el rango tonal y probablemente también reducirá el uso general de tinta.

Estudio empírico: Escalamiento digital extremo

Para toda la teoría anterior, eso es todo lo que actualmente es... teoría. Es el resultado final de días de investigación sobre las características físicas de las impresoras, la teoría detrás de la impresión y la tinta, los conceptos de DPI y PPI, etc. La verdadera pregunta es, ¿cómo se compara con la evidencia empírica? ¿Resiste la prueba de la realidad?

En este pequeño estudio, analizaré si lo digital realmente puede compararse con la película cuando se trata de ampliaciones significativas, y si se puede obtener la máxima calidad al aumentar la escala para impresiones de formato extremadamente grande. Durante mucho tiempo se ha sostenido que la película tiene una ventaja significativa en esta área, sin embargo, creo que lo digital es tan capaz como la película cuando se trata de imprimir ampliaciones significativas a un PPI alto.

El tema

Para este estudio en particular, trabajaré con una foto de una polilla gigante. Los finos detalles visibles en esta polilla, en particular los ojos, la convierten en un buen tema para explorar la ampliación y la nitidez para la impresión.

En los artículos anteriores sobre la agudeza visual del ojo humano y las distancias de visualización promedio, se observó que a medida que aumenta la distancia de visualización, la resolución de impresión se puede reducir sin ninguna pérdida notable de detalles. Si bien esto es cierto, supone que el espectador de una letra grande la observará a la distancia esperada. En la práctica, sin embargo, la distancia de visualización asumida no está garantizada, y muchos espectadores se acercan para mirar más de cerca, a menudo esperando ver más detalles. Lograr el máximo detalle en una letra grande puede ser importante para producir una impresión que, literalmente, atraiga a los espectadores.

Nitidez

Al ver una fotografía, el detalle de una fotografía a menudo se pierde debido a la forma en que se procesó o se oscurece por las imperfecciones en la forma en que se filtra y se procesa. Uno de los aspectos clave del detalle es la nitidez.. La nitidez ideal se percibe cuando la agudeza (la definición de los bordes entre áreas de contraste perceptible) y la resolución (la distinción entre detalles finos poco espaciados) son altas. Los diversos tipos de procesamiento aplicados a una fotografía digital, desde pasar por un filtro antialiasing mediante el procesamiento en la cámara hasta ampliar una imagen en Photoshop, pueden afectar la nitidez de una imagen. Existe una variedad de métodos para mejorar la nitidez de una imagen y, en resoluciones más bajas, pueden ser bastante efectivos. El verdadero desafío surge cuando se necesita mantener el máximo nivel de detalle en una imagen durante ampliaciones extremas.

Datos en el detalle

Cuando se aumenta la escala de una imagen en un grado significativo, digamos más del doble de su tamaño original, a menudo se sufre de anemia de la información y defectos de fabricación de la información. Cuanta más resolución tenga su imagen nativa, más margen de maniobra tendrá, sin embargo, las ampliaciones más allá de 2x generalmente presentarán cierto grado de suavizado, pérdida de detalles y artefactos. Las ampliaciones de imagen generalmente se logran aumentando la resolución de una imagen y aplicando algún tipo de filtración de escala, como el vecino más cercano (que produce imágenes pixeladas en bloques) o bicúbico (que suaviza las diferencias entre los píxeles ampliados). El detalle de la imagen generalmente se conserva aplicando algún tipo de filtro de enfoque, como una máscara de enfoque,

La prueba

Tanto la filtración de escala como la nitidez intentan "preservar" los detalles fabricando información. Solo una imagen original en su tamaño nativo contendrá información "real", y cualquier ampliación contendrá una combinación de información real e inventada. Duplicar el tamaño de una imagen duplica efectivamente la cantidad de píxeles; sin embargo, los datos almacenados en esos píxeles adicionales solo se pueden generar y aproximar a partir de la imagen original. La filtración bicúbica "rellena" píxeles adicionales fabricando información a partir de píxeles originales cercanos. La filtración de nitidez simula una alta agudeza aclarando el contenido más claro y oscureciendo el contenido más oscuro a lo largo de los bordes.

En esta prueba, compararé varias formas comunes de técnicas de mejora de imagen. La forma más común de ampliación de imagen es la mejora bicúbica, que a menudo va seguida de un filtro Máscara de enfoque. En la actualidad, existe una variedad de herramientas de escalado de terceros, como Genuine Fractals, PhotoZoom, etc. Estas herramientas emplean algoritmos más avanzados, incluido el escalado fractal y S-Spline, en combinación con máscaras no nítidas, para producir algunos resultados de escalado impresionantes en comparación con Bicúbico. A pesar de su naturaleza de alta tecnología, se puede emplear un truco muy simple para producir los mejores resultados sin necesidad de algoritmos sofisticados o post-escala de nitidez especial: escala bicúbica escalonada.

Las imágenes de muestra utilizadas a continuación se ampliaron a partir de una imagen original de 12,1 MP con un tamaño de 4272x2848 píxeles. A 300ppi, la imagen original podría generar una impresión de 14,24"x9,49" sin ninguna escala (que es un tamaño casi ideal para imprimir con un borde adecuado en papel A3+ de 13x19"). La prueba escalará la imagen original lo suficiente como para que podría imprimir una impresión sin bordes de 36" x 24" a 300 ppp. Esta es una mejora de 2,5 veces el tamaño original, lo que es suficiente para demostrar las diferencias en las técnicas de escalado y enfoque.

NOTA: Las siguientes imágenes de muestra son cultivos idénticos al 33,3 % del tamaño nativo. Esto proporciona un ejemplo ideal de cómo se vería la imagen cuando se imprime a 300 ppp, cuando se ve en una pantalla de 100 o 96 ppp (es decir, la mayoría de las pantallas profesionales de 30"). En una pantalla de 72 ppp, las imágenes serán un poco más grandes de lo que parecerían. en la impresión, sin embargo, deberían ser adecuados para comparar la nitidez y tener una idea general de la calidad de la impresión.

NOTA: Para comparar correctamente las imágenes de muestra a continuación, se recomienda que guarde una copia de cada imagen en una sola carpeta en su disco duro y use una aplicación de visualización de imágenes (como Windows Photo Viewer en Windows 7) para avanzar y retroceder. a través de dos muestras para observar las diferencias de nitidez. Esto debería mantener las imágenes en una posición idéntica en su pantalla, haciendo que las diferencias de detalles finos sean fáciles de identificar.

Escala bicúbica

El punto de partida obvio es la escala bicúbica. Esta es la forma estándar predeterminada y de facto de Photoshop en la que la mayoría de las personas escalan sus imágenes en la mayoría de los casos. Puede proporcionar buenos resultados cuando la capacidad de ver el máximo detalle no es una preocupación y, por lo general, es más que adecuada para la mayoría de las mejoras.

Para compensar el suavizado causado por el filtrado bicúbico, a menudo se aplica una máscara de enfoque para mejorar la agudeza de los detalles finos. El uso de un filtro de nitidez suele ser el mejor enfoque para mejorar los detalles en una imagen ampliada para ampliaciones de 2x o menos, así como para reducir la escala. Cuando se realiza una ampliación significativa de varias veces o más, los algoritmos que se agudizan tratando de mejorar la agudeza a menudo pueden hacer más daño que bien. Por lo general, se requerirán métodos alternativos para aumentar la escala para ampliaciones extremas. La muestra a continuación se amplió mediante el filtrado bicúbico, con una máscara de enfoque del 80 %, un radio de 1,5 y un umbral de 3.

PhotoZoom Pro 3: Escala S-Spline

Existen muchas herramientas de escalado de terceros que se pueden utilizar para realizar ampliaciones extremas de imágenes digitales. Proporcionan algunos de los algoritmos de escalado más avanzados disponibles en la actualidad y, en general, pueden hacer un excelente trabajo escalando ciertos tipos de imágenes. Muchos de estos algoritmos están ajustados para ciertos tipos de contenido de imagen y no son ideales para ningún tipo de imagen. El escalado S-Spline de PhotoZoom es experto en identificar bordes de alto contraste donde la mejora de la agudeza es más beneficiosa y la definición suave y nítida es importante. Es capaz de preservar los detalles de los bordes suaves a través de ampliaciones considerables. Del mismo modo, la escala fractal de Genuine Fractal también es experta en mantener la estructura geométrica mediante el uso de la interpolación y la compresión fractal.

Sin embargo, ningún algoritmo individual es ideal. El escalado S-spline tiene la tendencia a pasar por alto los detalles más finos en su búsqueda por realizar una ampliación geométrica ideal y, a menudo, puede aplanar áreas con detalles de menor contraste. Genuine Fractals tiene problemas similares con los detalles, sin embargo, dado que se basa en un algoritmo fractal, es mejor para preservar algunos detalles finos a costa de no ser tan experto en la perfección geométrica como lo es el escalado S-spline. Estas herramientas pueden ser excelentes cuando se utilizan con los tipos adecuados de imágenes, como arquitectura o imágenes que intrínsecamente tienen detalles mínimos de bajo contraste y/o mucho contenido geométrico importante.

Escala bicúbica escalonada

Ni el filtrado bicúbico ni los algoritmos de filtrado alternativos como Lanczos, S-spline, fractal, etc. son capaces de preservar el máximo detalle en cualquier tamaño. Cuanto mayor sea la diferencia entre el tamaño original y el tamaño de destino, más información se debe fabricar para "rellenar los agujeros", por así decirlo. Una simple conclusión lógica a este problema, cuando uno se toma el tiempo de reflexionar sobre él, es reducir la diferencia. Escale una imagen desde su tamaño nativo hasta el tamaño de destino deseado en pasos discretos que son una fracción de la diferencia entre el nativo y el destino.

Para tomar nuestra imagen de muestra, con una escala de 14"x9" a 36"x24". Realizar una mejora bicúbica directa aumentaría el tamaño de la imagen en un 252 % en ambas dimensiones. Sería necesario generar contenido para completar 65 593 344 píxeles de los 77 760 000 píxeles de los 12 166 656 píxeles de los datos de la imagen original. Eso es más del 84% del área total de las imágenes mejoradas, un costo considerable y una pérdida considerable de detalles de la imagen. La gran mayoría de la imagen sería contenido puramente fabricado.

Alternativamente, la imagen podría ampliarse en etapas, digamos un 10% a la vez. El beneficio de este enfoque es que, para cada paso, genera una pequeña cantidad de contenido nuevo a partir de una gran cantidad de contenido existente. Cada paso posterior solo necesita generar el 17,35 % de la nueva imagen, en lugar del 84 %, y cada paso tiene información mucho más precisa para trabajar al generar contenido.

Escalando nuestra imagen original de 12.1mp 4272x2848 en un 110%, generamos 2.5 millones de píxeles nuevos para una imagen intermedia de 14.7mp 4699x3132. Repita esta escala del 110 % y generaremos 3,1 millones de píxeles nuevos para una segunda imagen intermedia de 17,8 MP y 5169 x 3446. Continúe escalando hasta que alcance (o supere) el tamaño de imagen de destino. Si se supera, es necesaria una reducción de escala adicional al tamaño de destino, sin embargo, esto generalmente tiene un efecto insignificante (ya menudo positivo) en la nitidez general de su imagen. La muestra a continuación se amplió un 110 % diez veces a 11080x7386 píxeles y luego se redujo a 10800x7200 píxeles. Una enorme imagen de 77,8 megapíxeles. No se aplicó nitidez de ningún tipo al resultado final.

Comparando la muestra anterior con el ejemplo bicúbico directo original, hay una diferencia notable en la nitidez de los detalles finos. Lo más notable es lo más destacado en el ojo. Esta escala es comparable con el segundo ejemplo de Bicubic con el amplio enmascaramiento Unsharp aplicado. También es comparable al escalado PhotoZoom S-Spline, sin embargo, hay algunas mejoras leves en el escalado escalonado sobre el escalado S-Spline. Sin embargo, este concepto es escalable en sí mismo y se pueden conservar más detalles escalando en pasos más pequeños. La muestra a continuación se amplió en un 105 % veinte veces seguidas a 11334x7556, luego se redujo a 10800x7200.

Comparando la muestra escalonada al 5 % con la bicúbica directa con afilado o escala S-Spline, se puede ver una mejora significativa y notable en la versión escalonada al 5 %. Se conservó una cantidad considerable de detalles al generar menos contenido nuevo en cantidades más pequeñas en serie. El concepto se puede llevar bastante lejos, utilizando incrementos del 3 % o incluso incrementos del 1 %; sin embargo, hay rendimientos decrecientes para una carga de trabajo exponencialmente mayor.

Conclusión final

Si bien durante mucho tiempo se ha sostenido que la película tiene una ventaja considerable sobre lo digital cuando se imprimen ampliaciones significativas, creo que es un viejo nombre inapropiado que se puede probar empíricamente y dejar de lado. Al igual que con las ampliaciones digitales, las ampliaciones de películas siguen fabricando información en última instancia cuando se amplían más allá de su tamaño original. Con la película, a menudo es más fácil resaltar los detalles finos (y las imperfecciones finas) que existen y hacerlos más predominantes en una imagen ampliada; sin embargo, en una base de tamaño comparable, la película no contiene mucho másinformación original que digital. Obviamente, disparar con un formato de película más grande captura más datos originales, sin embargo, ampliar significativamente una diapositiva de 4x5 a 55x36 no es mucho mejor que ampliar una fotografía digital de 18mp a 55x36. Por otro lado, con lo digital, es posible que tenga más opciones a su disposición para preservar los detalles durante una ampliación significativa que con la película, y el masaje cuidadoso de los datos de píxeles originales puede producir algunos resultados increíbles. (Como nota al margen, las grandes ampliaciones de película generalmente se realizan escaneando primero la imagen y escalando digitalmente de todos modos).

Mientras se realizaba esta prueba, se hizo una sola ampliación de la imagen original escalando un 5% a la vez hasta alcanzar 55"x36". La imagen tenía un tamaño enorme de 16500x11003 píxeles, o unos monstruosos 181 megapíxeles, ¡un 386% más grande que la imagen original! La imagen se comparó con una versión Bicubic directa, así como con una Bicubic con enmascaramiento Unsharp. La escala escalonada conservó al menos tantos detalles como la versión afilada, sin el aplanamiento tonal de los detalles de bajo contraste o los bordes ásperos de los detalles finos. Ejemplos de las tres versiones a continuación (bicúbica directa, bicúbica con nitidez, escalado del 5 % por etapas):

Una ampliación de 55" es un tamaño enorme, y se puede conservar fácilmente el máximo detalle en una imagen digital para imprimir en tales tamaños. Las copias de 50-55" son bastante populares entre los fotógrafos de paisajes experimentados , y una fotografía de paisaje se ve realmente magnífica cuando está enmarcada y montado en la pared en tales tamaños. Entonces, para todos los fotógrafos digitales que han escuchado durante años que no se puede obtener una superampliación de alta calidad con digital, esto es para demostrar que los detractores están equivocados. ;)

Generación de impresiones de inyección de tinta de alta calidad: resumen

Hacer un uso eficaz de las impresoras de chorro de tinta fotográficas profesionales es un asunto complicado, especialmente cuando las estadísticas que se usan comúnmente para describir estas impresoras son vagas y engañosas. Es posible aprender cómo funcionan las impresoras de inyección de tinta, cómo interpretar correctamente sus capacidades y hacer el uso más efectivo de esas capacidades. Para aquellos de ustedes que no están tan interesados ​​en los detalles técnicos, que solo buscan una respuesta simple, aquí tienen.

Terminología

Los términos básicos involucrados en la impresión por inyección de tinta son los siguientes:

• Píxel: Unidad más pequeña de una imagen.
• Punto: elemento más pequeño de una impresión generada por una impresora.
• DPI: puntos por pulgada
• PPI: píxeles por pulgada

Los términos DPI y PPI, aunque a menudo se usan indistintamente, no son intercambiables en el contexto de la impresión por inyección de tinta. Un punto es el elemento más pequeño que utiliza una impresora de inyección de tinta para crear una imagen, y se requieren múltiples puntos para crear un solo píxel de una imagen. Como tal, el DPI generalmente será más alto que la resolución real a la que la impresora imprime las imágenes. La mayoría de las impresoras de inyección de tinta profesionales utilizan una resolución de 720 ppp (Epson) o 600 ppp (Canon).

el ojo humano

El ojo humano es un dispositivo realmente sorprendente, capaz de ver una asombrosa gama de colores y tonos. Sin embargo, tiene sus limitaciones, a diferencia de una cámara digital, que puede tener muchas veces el poder de resolución del ojo humano. El ojo, suponiendo que la visión 20/20 (corregida o no) es capaz de resolver, o "ver claramente", detalles de hasta 500 ppp como máximo cuando se ve dentro de un par de pulgadas. Las fotografías rara vez se ven a distancias tan cortas, y se ven de manera más natural a alrededor de 10"-18" (25-46 cm) para impresiones pequeñas de mano hasta varios pies para impresiones más grandes colgadas en una pared. Con estos tamaños y distancias de visualización, el ojo humano es capaz de resolver detalles desde 350 ppp a 10" hasta 150 ppp a varios pies.

Resolución de impresión

Debido al poder de resolución máximo limitado del ojo humano, las resoluciones de impresión extremadamente altas son innecesarias en la mayoría de las condiciones de visualización. Las impresiones manuales comunes de 4x6 que generalmente se ven a 10" se imprimen mejor a una resolución de 300-360ppi. a dos pies. Una resolución de 200 ppp es casi todo lo que el ojo puede resolver a estas distancias. Incluso las impresiones más grandes, a menos que estén destinadas a verse a distancias cortas, generalmente se enmarcan y cuelgan para verse a distancias de varios pies. Tales impresiones grandes se pueden imprimir con resoluciones mínimas de 150-180 ppp, sin pérdida de detalles que el ojo pueda ver.

Gama tonal

A pesar de la frecuencia con la que se promociona la resolución como el factor más importante en una impresión, hay otros factores que importan tanto, si no más. Se puede imprimir un número limitado de puntos por píxel, y cuanto mayor sea la resolución impresa, menos puntos por píxel. A la resolución máxima para impresoras Epson o Canon, obtienes alrededor de 8 puntos por píxel, lo que te da un total de 65 tonos distintos si tenemos alrededor de 8 colores de tinta. A la mitad de la resolución máxima, obtienes unos 32 puntos por píxel, lo que te da un total de unos 257 tonos distintos si tenemos unos 8 colores de tinta. Usando una resolución aún más baja, digamos 240-288ppi, obtienes 128 puntos por píxel para un total de 1025 tonos.

Las impresoras de inyección de tinta en estos días incluyen una variedad de características de mejora de la gama tonal. Uno de ellos es la capacidad de imprimir con diferentes tamaños de gotas de tinta. Epson y Canon ofrecen tres tamaños de gotas diferentes. Si bien la variación en el tamaño de las gotas no aumenta específicamente su rango tonal, permite que la impresora produzca gradientes tonales más suaves, lo que finalmente tiene el mismo efecto: mejores impresiones.

Conclusión

Imprimir una impresión de calidad es algo más que simplemente imprimir con la resolución más alta. Se debe tener en cuenta una variedad de factores, incluida la distancia de visualización y el rango tonal requerido. A continuación se muestra un gráfico que indica las resoluciones de impresión disponibles, el tamaño de píxel correspondiente en puntos, la mejor distancia de visualización y el rango tonal aproximado:

        |  dpi               |  view             | tones/  
   dpp  | 1200 | 1440 | 2400 |  dist             | pixel  
 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=  
  4x2   |  600 |  720 |  600 |  8" / 20cm        |  @200  
  6x3   |  400 |  480 |  400 |  9" / 23cm        |  @450  
  8x4   |  300 |  360 |  300 | 11" / 28cm        |  @780  
  10x5  |  240 |  288 |  240 | 15" / 39cm        | @1200  
  12x6  |  200 |  240 |  200 | 18"-24" / 46-61cm | @1800  
  16x8  |  150 |  180 |  150 | 2'-5' / 61-152cm  | @3000  

A pesar de la cantidad teóricamente más alta de tonos por píxel a resoluciones más bajas, como 150-200, la mayor distancia de visualización mitiga efectivamente las ganancias. Es probable que la resolución de impresión óptima para aprovechar al máximo su impresora esté dentro del rango de 240-360ppi.

Estudio empírico: ¿Realmente importa el PPI?

Para toda la teoría anterior, eso es todo lo que actualmente es... teoría. Es el resultado final de días de investigación sobre las características físicas de las impresoras, la teoría detrás de la impresión y la tinta, los conceptos de DPI y PPI, etc. La verdadera pregunta es, ¿cómo se compara con la evidencia empírica? ¿Resiste la prueba de la realidad?

En este pequeño estudio, analizaré si realmente importa elegir un PPI más alto en lugar de uno más bajo. La teoría establece que el ojo humano tiene un poder de resolución alto, pero limitado. En el caso de una impresión de 4x6 destinada a una visualización manual cercana, ¿ofrece algún beneficio la impresión a 600 ppp en comparación con la más común de 240 ppp? Con suerte, una demostración visual ayudará a arrojar algo de luz sobre el problema y a poner la teoría en práctica.

El tema

Para este estudio en particular, tomé una foto de una pequeña mosca doméstica que estaba disfrutando de unas cáscaras de mango. Pensé que sería un tema de estudio interesante, ya que una mosca, incluso tomada a escala macro, está plagada de detalles extremadamente finos que normalmente están mucho más allá del poder de resolución del ojo humano. La escena cubría un rango bastante alto de contraste, desde la cáscara de mango amarillo/naranja relativamente brillante hasta la mosca casi negra. La escena se iluminó con luz natural desde atrás y luz de tungsteno en primer plano para resaltar los detalles en los ojos y el tórax.

La toma se creó con un Canon EOS 450D (Rebel XSi)cuerpo de sensor recortado y la Canon EF 100mm f/2.8 USM Macrolente. La foto se tomó con f/8, ISO 800 y se expuso durante 1/6 de segundo con luz natural. Se importó como archivo RAW .cr2 al disco, todo el flujo de trabajo se realizó directamente desde RAW. La imagen original era de 4272x2848; sin embargo, se recortó a 2295x1530 para ampliar el sujeto y llenar la mayor parte del encuadre. Con esa resolución de pantalla, se traduce en una impresión de 3,83 x 2 x 55" a 600 ppp, o una impresión de 9,56 x 6,38" a 240 ppp.

La prueba

La prueba es bastante simple. La foto original se recortó para crear un sujeto lo suficientemente grande, que inicialmente ocupaba aproximadamente 1/6 del área total de la foto. Se corrigió el color con un balance de blancos adecuado, se ajustó ligeramente la exposición para aclarar los negros, que eran demasiado oscuros para imprimir bien. También se aplicó una ligera cantidad de reducción de ruido y nitidez.

Se generaron dos impresiones desde Adobe Lightroom 3. Las impresiones se generaron con una Canon iP4500impresora CMYK de 5 tintas bastante económica con una resolución nativa de 9600x2400 ppp. La primera fue una impresión sin bordes de 600 ppp en papel de 4x6" Canon Photo Paper Plus Glossy II. La segunda impresión fue una impresión sin bordes de 240 ppp en el mismo tipo de papel de 4x6". Ambas impresiones se dejaron secar durante aproximadamente 12 horas, ya que los detalles completos generalmente no aparecen en las impresiones realizadas con la tinta ChromaLife100+ hasta que se seca y se cura durante un tiempo.

Ambas impresiones fueron finalmente escaneadas en Adobe Photoshop a Canon CanoScan 8800F. (Ahora que escribo esto, me sorprende la cantidad de equipo Canon que tengo... eso nunca fue intencional... Supongo que es hora de comprar una impresora Epson...) Los escaneos de ambas impresiones se realizaron a 600 ppp , la resolución máxima de escaneo de "fotos" de este escáner en particular. Los recortes del ojo y la articulación del ala de la mosca se realizaron con una resolución del 100 % tanto de la impresión de 600 ppp como de la de 240 ppp para comparar.

Los resultados

Se desactivaron todas las opciones de nitidez y posprocesamiento del escáner. No se realizó ningún procesamiento posterior adicional en Photoshop una vez que se completaron los escaneos. Las siguientes imágenes son escaneos en bruto sin modificar.

Cosecha #1: Ojo de mosca

El cultivo del ojo, que incluye partes de la cabeza y apéndices, es un excelente ejemplo de detalles finos. A continuación se puede ver una comparativa de ambas resoluciones:

Ojo @ 600 ppp

Ojo @ 240 ppp

Evaluación de imagen

A partir de estos dos cultivos, está claro que la impresión de 600ppi definitivamente hace que los detalles más finos sean mucho mejores. El detalle en el ojo se conserva en su mayor parte. Un apéndice que contenía detalles finos también es claramente más nítido y definido en la impresión de 600 ppp. Sin embargo, la impresión de 600 ppp también capta mejor el ruido de la imagen, lo que degrada algunas de las áreas más suaves de la imagen.

El rango tonal parece ser un poco mejor en la impresión de 240ppi, pero no significativamente. Esto parece desacreditar la idea de que la impresión a resoluciones más bajas teóricamente ofrece una mayor gama tonal por píxel. Esto probablemente se deba al hecho de que la impresora no admite alturas de línea alternativas y siempre imprime a 600 ppp (aumentando las imágenes según sea necesario internamente). Dado que la impresión de 600 ppp está más cerca de un tamaño de impresión de 4x3", escalando manualmente la imagen a la resolución adecuada para una impresión nativa de 600ppi probablemente podría extraer más detalles de los que se ven actualmente.

Según estas imágenes, uno esperaría que la impresión a 600 ppp siempre generaría una impresión mejor, más clara y más nítida.

Imprimir evaluación

La impresión física real es una historia ligeramente diferente a los cultivos escaneados anteriores. El detalle del ojo no es realmente tan visible a simple vista a una distancia de visualización manual "cómoda". Aproximadamente a 3-4 pulgadas, apenas se pueden ver los detalles en el ojo, y a aproximadamente 2-3 pulgadas, se puede ver pero no con mucha claridad. (Esto puede cambiar si la imagen se escala manualmente a la resolución de pantalla exacta para una impresión de 600 ppp y se enfoca apropiadamente. Será necesario realizar otra prueba para verificar). Por otro lado, los detalles muy finos pero de mayor contraste de el apéndice, así como muchos otros apéndices y pelos en la foto completa, aparecen claramente más nítidos a 600 ppp.

Cultivo n.º 2: porro de ala voladora

El recorte de la articulación del ala es una toma de menor contraste. El objetivo aquí es determinar si los detalles que abarcan un área más grande de bajo contraste se benefician de la impresión a un PPI más alto.

Ala @ 600 ppp

Ala @ 240 ppp

Evaluación de imagen

Este cultivo es un poco más difícil de discernir. Hay algunos detalles adicionales a 600ppi, sin embargo, la diferencia es menor en comparación con 240ppi. El ruido de la imagen definitivamente se capta aquí y definitivamente degrada el rango tonal general de la imagen en comparación con el recorte de resolución más baja. Como un área de menor contraste, las diferencias no parecen valer la mayor resolución de impresión.

Imprimir evaluación

Sorprendentemente, aunque las diferencias cuando se evalúan a partir de cultivos escaneados parecen insignificantes, los detalles más finos de la impresión de 600ppi son reconocibles a simple vista a una distancia de visualización cómoda. Mientras que la junta del ala a 240 ppp parece tener un color bastante suave y continuo, se ven finas rayas de detalle a 600 ppp. Sin embargo, en otras partes de esta cosecha, los detalles más finos que se muestran a 600 ppp no ​​son fácilmente visibles en la impresión de 240 ppp.

Conclusión final

A pesar de la teoría que indica que una resolución de impresión superior a aproximadamente 360ppi no generará detalles que se puedan resolver a simple vista, las pruebas reales parecen demostrar lo contrario. Los recortes escaneados muestran claramente que las impresiones de 600 ppp producen más detalles que las de 240 ppp. Este detalle incluye un mayor grado de ruido de imagen, sin embargo, esto rara vez es visible cuando las impresiones se ven a una distancia de visualización adecuada. En las áreas de menor contraste, los detalles finos son difíciles, si no imposibles, de resolver a una distancia cómoda de visualización manual. Sin embargo, las áreas de detalles finos con mayor contraste aparecen más claras y nítidas a una distancia manual. Esto puede o no reconocerse de inmediato, sin embargo, si se examinan unos momentos, la diferencia es evidente. Los pelos finos y los apéndices son definitivamente más suaves a 240ppi, pero son muy nítidos a 600ppi. Algunos detalles muy finos visibles a lo largo de las patas de la mosca casi desaparecen por completo a 240 ppp, pero son visibles a 600 ppp en una inspección más cercana. Como la Canon iP4500 imprime a una sola resolución... 600 ppp, no se ve un rango tonal adicional en la impresión de 240 ppp fuera de lo que se gana con menos ruido de imagen.

Los resultados específicos pueden diferir con diferentes tipos de impresoras. Las impresoras profesionales de inyección de tinta parecen imprimir siempre con una sola resolución, con una única altura de línea (tamaño de celda de píxel). Otros tipos de impresoras que ofrecen tamaño de celda dinámico pueden producir resultados diferentes y pueden ofrecer menos detalles pero un rango tonal mejorado.

El aspecto más importante es una buena entrada. Imagen de mala calidad = impresión de mala calidad. Después de ese aspecto que se ha pasado por alto hasta ahora aquí es la gestión del color.
Los perfiles ICC para la combinación específica de controlador de impresora, impresora, tinta y papel pueden marcar una gran diferencia en la calidad de la imagen reproducida en una impresión.
Como usuario de Linux Ubuntu, no tenía suerte con la impresión, especialmente porque usaba tintas sin marca y papeles de precio bajo/medio. Por lo general, las impresiones eran oscuras, desordenadas y el color cambiaba, siendo los rojos un verdadero problema. Comprar un espectrómetro de segunda mano y pasar un par de años jugando con él ha dado como resultado un método de creación de perfiles que ofrece impresiones de una calidad muy superior.

Instrumento:

Gretag-Macbeth (ahora X-Rite): espectrómetro i1pro

Software utilizado:

1. Ubuntu 20.04.2 (Copas 2.3.1-9)
2. Argyll 2.01
3. Gutenprint 5.3.3-4
4. Administrador de color Gnome 3.36.0-1

He dado una respuesta mucho más completa aquí en el intercambio de pila de askubuntu ya que el método es específico del software.

Es muy importante aumentar la saturación en el editor de fotos antes de imprimir. Las impresiones en papel siempre se ven menos brillantes que lo que ves en la pantalla. Si está utilizando Photoshop, establezca una saturación un poco anormalmente alta, y en el papel obtendrá colores de apariencia natural. Algunos colores, por ejemplo, el azul, son particularmente complicados. Puede jugar con la complicada saturación de color y el brillo para hacerlo bien.

Para ahorrar en costos de impresión de prueba, genere muchas versiones de prueba pequeñas de la misma foto, imprima, elija la mejor y solo luego imprímala en tamaño completo.