Risoluzione e profondità dell’immagine

Come visto, con l’ operazione di scansione lo scanner divide la fotografia in una griglia di pixel assegnando ad ognuno di questi punti un apposita intensità per ogni colore (se RGB sono tre colori base), che appositamente riprodotta nel giusto ordine sul monitor del computer permette di ricostruire l’immagine originaria.

Va’ da se che maggiore è il numero di righe e di colonne in cui il fotogramma è “diviso” e maggiore il numero di sfumature riportate, migliore è l’accuratezza dell’immagine riprodotta. Il numero di punti dell’ immagine rappresentano la sua “risoluzione”, il numero di tonalità per ogni punto rappresentano la sua “profondità”.

La risoluzione di scansione detemina direttamente la dimensione massima che potremo ottenere dell’ immagine in fase di stampa. Considerando una risoluzione su stampa di almeno 275 DPI, che rappresenta la così detta “qualità fotografica”, per realizzare una stampa di dimensioni 20x30cm (un’ intera pagina di una rivista, circa 8×12 pollici) servirà un’ immagine di almeno 2200 per 3300 punti. Da una immagine scansionata da una pellicola 35mm con uno scanner da 2700DPI si potranno realizzare stampe di elevata qualità di dimensioni fino a circa 10×15 pollici (25×37) cm, se la stessa pellicola viene scansionata a 4000DPI le massime dimensioni di stampa saliranno fino a circa 14×21 pollici (circa 35x50cm) senza che si noti il minimo decadimento. Se ci si spinge oltre la qualità decade anche se, per esperienza, ho realizzato stampe di qualità accettabile fino a circa 200DPI (50x75cm da una scansione a 4000DPI)

Nota bene: oltre al limite “tecnologico” dello scanner impiegato, esiste anche un limite “pratico” di risoluzione massima, limite legato alla grana della pellicola scansionata. Una tipica pellicola a colori per astrofotografia ha una grana di circa 12-13 micron di diametro. Uno scanner con 4000 DPI (Dot per Inch, punti per pollice) di risoluzione massima è in grado di registrare punti di soli 6.35 micron sul negativo. In pratica a questa risoluzione di scansione tutti i dettagli presenti sulla pellicola saranno risolti (bastano due punti per dettaglio più piccolo in base al teorema di Nyquist). Scansioni a risoluzioni più elevate forniranno un’ immagine più “piacevole” ma in pratica non risolveranno maggiori dettagli arrivando al limite del supporto. Inoltre ben pochi strumenti sono in grado di generare dischi stellari inferiori ai 12 micron e, per le focali più lunghe, questo avviene solo in presenza di condizioni di seeing molto buone. Scanner quindi da oltre 4000 DPI saranno giustificati solo in caso di scansioni di pellicole a grana ultrafine (come la scomparsa TP della Kodak) con contemporaneo utilizzo di strumenti adeguati.

La profondità è la quantità di diversi intensità luminose di ogni pixel (tonalità) ed è espressa in numero binario (bit). Un’ immagine con una profondità di 8 bit avrà quindi 256 livelli di grigio per colore, un’ immagine a 16 bit ne disporrà di oltre 65mila, sempre per canale. Come visto nel capitolo precedente, il numero di diversi toni che in ogni canale contengono “reale” informazione dipende direttamente dal range dinamico dello scanner impiegato e della sua profondità di output, oltre che ovviamente dalla dinamica della pellicola scansionata. Mentre uno scanner ha tipicamente profondità di output da 8, 10, 12, 14 e 16 bit, una volta che l’ immagine viene salvata su disco (su “file”) deve essere salvata con un formato grafico “standard”, leggibile da PS ed in grado di contenere un numero di bit di output maggiore e superiore di quelli campionati dallo scanner. Tra gli svariati formati grafici disponibili, caldamente consigliato è il formato TIFF, che permette di registrare una profondità alternativamente di 8 o 16 bit. In questa sede non si affronterà l’ argomento “formati grafici”, dando per scontato che il formato grafico prescelto sarà comunque in grado di gestire profondità di 16 bit per canale e non abbia una compressione distruttiva (lossy). Per questo motivo sono assolutamente da evitare il JPEG e gli altri formati ad elevata compressione.

Perchè è importante preservare una elevata profondità? Poichè il processo di elaborazione si basa largamente sulla “ridistribuzione” delle tonalità dell’ immagine (“stretch”) e maggiore è il numero di tonalità disponibili maggiore è la possibilità di rendere meglio evidenti i dettagli più deboli mantenendo l’ immagine “naturale”. A titolo di esempio, la stessa scansione di un originale non perfetto (sovraesposto e realizzato con pellicola ad alto contrasto, con l’ informazione quindi concentrata in un ristretto range tonale), ha generato le due immagini seguenti. Nell’ immagine di sinistra si è applicato un semplice “stretch” lineare al file originale a 16 bit, a destra il file è stato convertito a 8 bit e quindi si è applicato uno “stretch” lineare esattamente della stessa intensità.

Nonostante i valori di minimo / massimo dell’ immagine siano pressoche identici, è evidente che il minor numero di livelli disponibili nell’ immagine ad 8 bit ha ne ha notevolmente penalizzato la qualità finale. Purtroppo alcune operazioni e regolazioni su immagini a 16 bit sono limitate con versioni di Photoshop non molto recenti (ad esempio, per poter sommare immagini a 16 bit serve almeno la versione Photoshop CS).

Risoluzione e profondità determinano direttamente le dimensioni del file grafico, ovvero maggiore sarà la risoluzione dell’immagine maggiore sarà la dimensione del file ottenuto e più potente dovrà essere il computer necessario per poterlo gestire. Un’immagine in bianco e nero di 2000 x 3000 punti di lato scansionata con una profondità di 8 bit (1 Byte), genererà un file non compresso di 3000x2000x8 bit, cioè circa 5860 KByte. Nel caso l’ immagine sia a colori (RGB) la dimensione sarà tre volte maggiore, nel caso il file abbia 16 bit di profondità per colore la stessa immagine occuperà oltre 34 MB. Uno scanner con risoluzione di 4000 DPI genera un file RGB di oltre 137MB da un singolo fotogramma 24×36. Scanner per il medio formato producono file anche superiori. Bisogna tenerne conto per non trovarsi con un PC troppo lento (e magari con insufficiente RAM) da rendere estremamente tediosa anche l’elaborazione più semplice.

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