Rozdzielczość skanowania (optyczna, interpolowana)

Rozdzielczość skanowania jest jednym z najważniejszych parametrów technicznych skanera, który określa poziom szczegółowości, z jakim urządzenie jest w stanie przechwycić i zapisać obraz z fizycznego dokumentu do postaci cyfrowej. Wyrażana jest ona najczęściej w jednostkach DPI (Dots Per Inch – punktów na cal) lub rzadziej PPI (Pixels Per Inch – pikseli na cal), które w kontekście skanowania są często używane zamiennie. Wyższa rozdzielczość oznacza generalnie możliwość zarejestrowania większej liczby detali, co przekłada się na ostrzejszy i bardziej szczegółowy obraz cyfrowy, ale także na większy rozmiar pliku wynikowego.

Przy omawianiu rozdzielczości skanowania, kluczowe jest rozróżnienie dwóch jej rodzajów: rozdzielczości optycznej oraz rozdzielczości interpolowanej.

  1. Rozdzielczość optyczna (Optical Resolution):
    • Jest to “prawdziwa” rozdzielczość skanera, wynikająca bezpośrednio z jego konstrukcji fizycznej, a konkretnie z liczby elementów światłoczułych (fotodiod) przypadających na cal liniowego przetwornika obrazu (CCD lub CIS). Na przykład, jeśli skaner ma przetwornik o długości 1 cala zawierający 600 pojedynczych czujników, jego rozdzielczość optyczna w tym wymiarze wynosi 600 DPI.
    • Rozdzielczość optyczna jest zazwyczaj podawana jako dwie wartości, np. 600 x 1200 DPI. Pierwsza wartość (np. 600 DPI) odnosi się do rozdzielczości sensora w kierunku jego szerokości (oś X – czyli ile detali jest w stanie przechwycić w poprzek skanowanego dokumentu w jednym przejściu). Druga wartość (np. 1200 DPI) odnosi się do precyzji mechanizmu krokowego, który przesuwa głowicę skanującą lub dokument (oś Y – czyli jak małe kroki może wykonywać ten mechanizm wzdłuż długości dokumentu).
    • Rozdzielczość optyczna jest najważniejszym parametrem określającym rzeczywistą zdolność skanera do przechwytywania detali. To właśnie na tę wartość należy zwracać największą uwagę przy wyborze urządzenia, ponieważ określa ona maksymalną ilość informacji, jaką skaner jest w stanie fizycznie odczytać z oryginału.
    • Typowe wartości rozdzielczości optycznej dla skanerów biurkowych i zintegrowanych w MFP wahają się od 300 DPI do 1200 DPI, a dla specjalistycznych skanerów graficznych lub filmowych mogą sięgać 2400 DPI, 4800 DPI, a nawet więcej. Skanery wielkoformatowe często oferują rozdzielczość optyczną w zakresie 600 DPI do 1200 DPI, co jest wystarczające dla większości zastosowań (rysunki techniczne, mapy, plakaty).
  2. Rozdzielczość interpolowana (Interpolated Resolution / Digital Resolution):
    • Rozdzielczość interpolowana jest wartością sztucznie zwiększoną przez oprogramowanie skanera lub dołączone oprogramowanie graficzne. Po zeskanowaniu obrazu w maksymalnej rozdzielczości optycznej, oprogramowanie dodaje dodatkowe piksele pomiędzy rzeczywistymi, odczytanymi pikselami, obliczając ich wartości kolorów na podstawie analizy sąsiednich, istniejących pikseli (proces ten nazywa się interpolacją – podobnie jak przy skalowaniu obrazu w górę).
    • Celem interpolacji jest uzyskanie obrazu o pozornie wyższej rozdzielczości i większych wymiarach w pikselach, co może prowadzić do gładszych krawędzi ukośnych linii lub mniejszej widoczności pikseli przy dużych powiększeniach.
    • Należy jednak pamiętać, że interpolacja nie dodaje żadnych nowych, rzeczywistych informacji ani detali do obrazu. Oprogramowanie jedynie “zgaduje”, jakie powinny być wartości nowych pikseli. Dlatego jakość obrazu uzyskanego przy użyciu rozdzielczości interpolowanej jest zawsze niższa niż jakość obrazu zeskanowanego w tej samej rozdzielczości optycznej (gdyby taka była dostępna). Nadmierne poleganie na interpolacji może prowadzić do rozmycia obrazu, utraty ostrości i pojawienia się artefaktów.
    • Producenci skanerów często podają bardzo wysokie wartości rozdzielczości interpolowanej w materiałach marketingowych (np. 4800 DPI, 9600 DPI, a nawet więcej), ponieważ liczby te wyglądają imponująco. Jednak dla użytkownika znacznie ważniejsza jest rozdzielczość optyczna. Rozdzielczość interpolowana ma ograniczone praktyczne zastosowanie i generalnie zaleca się skanowanie w rozdzielczości optycznej nie wyższej niż maksymalna oferowana przez urządzenie, a ewentualne powiększanie obrazu (jeśli konieczne) wykonywać w zaawansowanym oprogramowaniu graficznym, które oferuje lepszą kontrolę nad algorytmami interpolacji.

Wybór odpowiedniej rozdzielczości skanowania:

Optymalna rozdzielczość skanowania zależy od kilku czynników:

  • Rodzaj skanowanego oryginału:
    • Dokumenty tekstowe: Do zwykłej archiwizacji lub OCR (optycznego rozpoznawania znaków) zazwyczaj wystarcza 200-300 DPI. Wyższa rozdzielczość (np. 300-400 DPI) może poprawić dokładność OCR.
    • Rysunki kreskowe (np. rysunki techniczne, schematy CAD): 300-600 DPI jest zazwyczaj odpowiednie do zachowania cienkich linii i detali.
    • Fotografie i grafika kolorowa: Do wydruków w tej samej wielkości lub niewielkich powiększeń, zaleca się co najmniej 300 DPI. Do profesjonalnych zastosowań graficznych, archiwizacji zdjęć lub planowanych dużych powiększeń, warto skanować w wyższych rozdzielczościach optycznych (np. 600 DPI, 1200 DPI lub więcej, w zależności od jakości oryginału i możliwości skanera).
    • Skanowanie negatywów i slajdów: Wymaga bardzo wysokich rozdzielczości optycznych (np. 2400-4800 DPI lub więcej), ponieważ małe oryginały muszą być znacznie powiększone.
  • Cel skanowania:
    • Archiwizacja cyfrowa: Wyższa rozdzielczość zapewni lepszą jakość na przyszłość, ale także większe pliki.
    • Publikacja w internecie: Niższe rozdzielczości (np. 72-150 DPI) są wystarczające i generują mniejsze pliki, szybciej się ładujące.
    • Wydruk: Rozdzielczość skanowania powinna być dobrana tak, aby po ewentualnym skalowaniu do docelowego rozmiaru wydruku, efektywna rozdzielczość na wydruku była odpowiednia (np. 300 DPI dla druku offsetowego lub wysokiej jakości druku cyfrowego). Prosta zasada to: (Rozdzielczość skanowania) / (Współczynnik powiększenia) = (Rozdzielczość na wydruku).
  • Rozmiar pliku i przestrzeń dyskowa: Wyższa rozdzielczość i większa głębia kolorów generują znacznie większe pliki, co może być istotne przy ograniczonym miejscu na dysku lub przy przesyłaniu plików przez internet. Podwojenie rozdzielczości (np. z 300 DPI na 600 DPI) skutkuje czterokrotnym wzrostem liczby pikseli (a więc i orientacyjnego rozmiaru pliku).

Podsumowując, rozdzielczość optyczna jest kluczowym wskaźnikiem rzeczywistych możliwości skanera w zakresie przechwytywania detali. Rozdzielczość interpolowana jest wartością marketingową i ma ograniczone znaczenie praktyczne. Wybór odpowiedniej rozdzielczości skanowania powinien być świadomą decyzją, uwzględniającą rodzaj oryginału, cel digitalizacji oraz dostępne zasoby. Zawsze lepiej zeskanować oryginał w nieco wyższej rozdzielczości optycznej (jeśli mamy wątpliwości), ponieważ późniejsze zmniejszenie rozdzielczości (downsampling) jest mniej problematyczne niż próba “stworzenia” brakujących detali przez interpolację z niskiej rozdzielczości.