Resoluutio (kuvatekniikka)

Resoluutio eli kuvatarkkuus on termi, jolla kuvankäsittelyssä ja tietotekniikassa kuvataan muun muassa bittikarttagrafiikkana esitetyn kuvan erotuskykyä (yksityiskohtien määrää) tai pikselien määrää. Termin muita merkityksiä on sivulla resoluutio. Kuvatekniikassa termiä ”resoluutio” käytetään muun muassa seuraavissa merkityksissä:

1. Resoluutio voi merkitä kuvantoistolaitteen tarkkuutta eli erottelukykyä. Tällöin sen yksikkönä on yleensä pikseliä (kuvapistettä) pituusyksikköä kohti (pixels per inch / points per inch / dots per inch). Esimerkiksi tietokoneen näytöillä tyypillisiä erottelukyvyn arvoja ovat 72 ppi ja 96 ppi. Tulostimissa arvo voi olla esimerkiksi 300 dpi, 600 dpi tai 1 200 dpi.
2. Toisessa merkityksessä resoluutio on pelkästään kuvan muodostavien pikselien määrä, tällöin se ilmaistaan muodossa pikselien määrä vaakasuunnassa × pikselien määrä pystysuunnassa. Tietokoneiden näyttötilojen tarkkuus ilmaistaan yleensä tässä muodossa, esimerkiksi 1024 × 768 pikseliä.

Esityslaitteiden – näyttöjen ja projektorien – tarkkuuksia ilmoitetaan pikselimäärien lisäksi lyhenteinä. VGA (Video Graphics Array) on tarkkuudeltaan 640 × 480 pikseliä. SVGA (Super Video Graphics Array) on 800 × 600 pikseliä. Muita tarkkuuksia ovat XGA (1 024 × 768), SXGA (1 280 × 1 024) ja UXGA (1 600 × 1 200). Matkapuhelinten ja kannettavien laitteiden näytöissä voidaan käyttää termiä QVGA, eli neljännes VGA:sta (320 × 240).

Videoformaatit

TV- ja videotuotannossa käytetyn MPEG-2-videon tarkkuus voidaan ilmoittaa kuvan resoluutiona. Koska kuvan koko vaihtelee näyttölaitteella, sen tarkkuutta mittayksikköä kohti ei ole järkevä ilmoittaa.

DVD-videon resoluutio on korkeintaan 720 × 576 pikseliä (PAL) tai 720 × 480 (NTSC). DVD:n resoluutio voi laskea kuvasuhteen mukaan 720 × 360 pikseliin. Videokuvan pikselit eivät ole aina neliönmuotoisia, vaan ne venytetään koko kuva-alaan (kuvasuhteeseen 4:3 tai 16:9). 4:3 kuvassa pikselin sivujen suhde on 59/54 ja vastaavasti 16:9 kuvassa pikselin sivujen suhde on 118/81. Esimerkiksi DV Pal kuvan resoluutio on mainittu 720 × 575 pikseliä. Tämän esittämiseen tietokoneen ruudulla oikein tarvitaan 787 × 576 pikseliä. 59/54≈1,0926. 720*1,0926=787.

Erilaisille analogisille järjestelmille voidaan laskea digitaalista vastaava resoluutio, tällöin yleisradiotasoinen lähetys olisi resoluutioltaan 460 × 360 ja VHS-video 300 × 360.

Digitaalinen CD-I formaatti on resoluutioltaan vain 320 × 180.

Teräväpiirtotelevisioiden (HDTV) suurimmat kuvan lähetystarkkuudet ovat jopa 1 920 × 1 080. Lähes kaikissa uusissa televisioissa on nykyään (syksy 2015) vähintään tämä resoluutio. Myös UHD-televisiot (3 840 × 2 160) ovat yleistymässä, ja kotikäyttöönkin tarkoitetuissa videokameroissa sekä useissa älypuhelimissa on käytettävissä tämä resoluutio.

Digitaaliset kamerat

Digitaalikameran resoluutio ilmoittaa CCD- ja CMOS-kennon pikselien kokonaismäärän eli kennon erottelutarkkuuden. Erottelutarkkuus merkitään muodossa pikselien määrä vaakasuunnassa × pikselien määrä pystysuunnassa.

Kameroissa on usein useita tarkkuusvaihtoehtoja kuvalle, esimerkiksi 2 272 × 1 704, 2 048 × 1 536, 1 600 × 1 200 ja 640 × 480 pikseliä. Joissakin digitaalikameroissa voidaan valita kennon erottelutarkkuuden lisäksi metatiedoksi tallettuva oletuspikselitiheys.

Kuvaushetkellä käytetään digikameran suurinta erottelutarkkuutta. Digitaalikameran kuvan fyysinen koko muodostuu vasta tulostusvaiheessa.

Skannerit

Kuvanlukijoiden eli skannereiden myyntiesitteissä resoluution lyhenteenä näkyy usein dpi (dots per inch). Tosiasiallisesti skanneri tallentaa kuvan kuvatiedostoksi, joka koostuu pikseleistä. Olisi täsmällisempää käyttää yksikköä ppi, vaikka myyntiesitteet ja skanneriohjelmat ilmoittavat yksiköksi dpi. Skanneri ja digitaalikamera tuottavat pikselitiheyden (ppi), tulostin pistetiheyden (dpi).

Skannerin optinen resoluutio kertoo valokuvasta tallennettujen pikseleiden määrän sellaisenaan. Interpoloitu resoluutio puolestaan kertoo myös ohjelmallisesti tuotetut pikselit, yksityiskohdat, joita ei ole alkuperäisessä valokuvassa. Yleensä ohjelmallisesti lisätyt pikselit ovat reunustavien pikselien keskiarvoja. Kinofilmin (36 × 24 mm) tarkkuus on noin 4 000 ppi. Kinofilmi tulisi skannata 8 000 ppi tarkkuudella (skannerin optinen resoluutio), jotta filmiltä saataisiin tallennettua kaikki yksityiskohdat.

Skannereiden ja tulostimien myyntiesitteet sisältävät yhä suurempia resoluutioita, esimerkiksi 600–9 600 dpi (täsmällisemmin ppi). Ihmisen silmän tarkkuus on arvioiden mukaan 1 800 dpi. Tätä pienempiä yksityiskohtia on vaikea nähdä tulostetusta kuvasta ilman suurennuslasia. Silmän erottelukyky on noin 30 cm etäisyydellä noin 300 dpi. Silmin ei voi erottaa kahta erillistä pistettä 25 cm päästä, jos pisteiden etäisyys on pienempi kuin 1/15 mm.

Tulostimet

Tulostimen tarkkuus kertoo, montako pistettä tulostin tekee tietylle alueelle, esimerkiksi 600 pistettä tuumalle (dpi). Mustesuihkutulostimen kuva ei juurikaan parane terävyydeltään 300 dpi tarkkuuden ylittämisen jälkeen – eikä kuvanlaatu ole yksinomaan mustesuihkun suuttiminen tuottamien CMYK-väripisteiden halkaisijasta kiinni.

Laskennallinen (interpoloitu) resoluutio poikkeaa väripisteen tosiasiallisesta koosta paperilla. Useimmille mustesuihkutulostimen käyttäjille riittää tulostimien vertailuperusteeksi se, että eri tulostusresoluutiolla tulostetut värikuvat näyttävät useasta katsojasta täysin samanlaisilta. Tulostuslaatu riippuu muun muassa tulostuspisteiden määrästä, koosta, muodosta, kohdistuksesta, kuvan sävyalasta, värien tasaisuudesta ja puhtaudesta, mustan värin määrästä sekä paperin pohjaväristä. Tulostuspaperin tasaisuus ja pintakäsittely vaikuttavat myös kuvanlaatuun.

Valokuvia tulostettaessa käytetään 150–400 dpi tuumatarkkuutta käytettävän tulostus- ja painomenetelmän mukaan. Kuvan katseluetäisyys vaikuttaa siihen, nähdäänkö valokuvassa kuvapisteitä. Värivalokuvan pistetiheydeksi riittää useimmissa tapauksissa 300 dpi tarkkuus. Mustesuihkutulostimella 150 dpi tarkkuus riittää tavalliselle paperille tulostettaessa. Digitaaliset kuvatulostimet pystyvät 400 dpi tarkkuuteen tarvittaessa.

Kirjapainojen filmi- ja CTP-tulostimissa tavallisin tulostusresoluutio on 2 540 dpi.

Tietokoneiden näytöt

Pääartikkeli: Tietokoneen näyttöstandardi

Näyttöresoluutioiden vertailukaavio

Tietokoneiden näytöissä olevat eri resoluutiovaihtoehdot.

• 640 × 480 (4:3, jokainen näyttö tukee tätä resoluutiota, vanhojen näyttöjen perusresoluutio)
• 800 × 500 (16:10, jotkut leveät näytöt tukevat tätä esimerkiksi Macintoshit)
• 800 × 600 (4:3)
• 1 024 × 600 (ollut yleinen miniläppäreiden 10,1" laajakuvanäytön resoluutio)
• 1 024 × 768 (4:3)
• 1 280 × 720 (16:9)
• 1 280 × 1 024 (5:4 näyttöjen peruskoko)
• 1 366 × 768 (16:9, yleinen 15,6 tuuman laajakuvakannettavissa)
• 1 440 × 900 (16:10)
• 1 600 × 1 200 (4:3)
• 1 680 × 1 050 (16:10, yleinen leveä näyttöjen resoluutio)
• 1 920 × 1 080 (16:9, isoissa näytöissä yleinen, täysteräväpiirtoresoluutio, 1K)
• 1 920 × 1 200 (16:10, isoissa näytöissä)
• 2 048 × 1 536 (4:3, yleinen taulutietokoneissa)
• 2 560 × 1 600 (16:10, isoissa näytöissä)
• 2 560 × 1 440 (16:9, WQHD)
• 3 440 × 1 440 (21:9 UWQHD)
• 3 840 × 2 160 (16:9, 4K, UHD)
• 5 120 × 2 880 (16:9, 5K)

Katso myös

• Näytön kuvatarkkuus