關於數位影像

關於數位影像

要了解數位影像，不外乎從數位影像解析度著手。之前提到，數位相機紀錄影像的媒介為感光元件（CCD或是CMOS），而這些感光元件紀錄影像的單位就叫做”像素”。像素的細膩度，直接影響了影像本身的清晰度，也和數位影像檔案的大小有確切的關係。

數位影像結構

一般來說，數位影像本身在紀錄的時候，有高、寬、深三個層面。影像高度和寬度是決定影像大小的關鍵，而深度則是決定影像層次的重要一環。我們可以把這樣的概念當作一個積木方塊來想像。積木的長與寬，也就是積木的平面面積越大，能夠容納的色彩資料也就越多。如果每一個積木本身是一個顏色的色塊，平面上的積木越多（也就是平面面積越大），我們能夠組合成的圖形就越細膩。

但是，就算積木平面再大，也只是二次元呈現，無法突顯影像的層次。這個時候，影像的深度就非常重要。我們希望所有影像看起來都是立體的，所以數位相機感光元件在紀錄影像的時候，會將影像本身的層次感利用影像檔案的深度來表現。影像的深度，直接的影響了影像本身的色彩層次感。簡單的說，有了影像的深度，我們才能夠清楚的知道影像中物品和人物在拍攝時候的先後順序和光影深淺，並且創造出立體呈現的感覺。

基本的數位影像檔案，必須擁有這三個基本層面，才能夠算的上是一張基本”可以看”的影像檔案。缺少了深度，影響整體就會顯現的不夠立體。

畫素(Pixel)
Pixel, 中文稱之為畫素（也有人將畫素與點統稱之為像素），就是從英文Picture Element取名而來。畫素本身是數位影像的紀錄單位，決定影像本身的細膩度。就像之前提到的積木比喻，許許多多的畫素像積木一樣組合起來，就是數位影像檔案。
畫素一般通用在於數位影像紀錄時候，並不適用於輸出時檔案的計算。因為感光元件本身的紀錄模式為紀錄拍攝當下的影像，將之以畫素為單位方式紀錄，之所以所有數位相機的紀錄單位都是以畫素為標準。我們常常聽到的三百萬或是四百萬畫素數位相機，就是相機本身一張影像紀錄的最大紀錄值。
除了畫素之外，您可能也常常聽到PPI這個名詞。到底什麼是ppi呢？ppi的原名為Pixel Per Inch，就是在一平方英吋裡面出現的畫素數量。這個概念與之前提到的影像高寬深度有密切的關係。想想看，若在一平方英吋裡面能夠紀錄越多的畫素，影像本身的細膩度當然越高。
說到這裡，您可能會問，既然已經有了畫素為單位，為什麼還要英吋呢？道理其實很簡單。畫素是數位相機感光元件紀錄時的單位，與實際上我們所常用的單位並不相同。在轉換輸出的時候（螢幕輸出或是列印輸出），仍然要有一個控制單位來進行計算，才能夠確認輸出時的影像解析度。一般的掃描器都是以PPI做為單位，而數位相機則是以總畫素這個較為簡單清楚的模式來做單位。
除了ppi，您可能也聽說過dpi這個專業用詞。事實上dpi與ppi在概念上非常相似。PPI是Pixel Per Inch，那dpi就是Dot Per Inch。DPI一般被引用在印表機等輸出設備上，原因是印表機的輸出模式為在紙張上”點”的列印，所以我們用dpi來做單位。市面上我們常常看到不同印表機有著不同的dpi，例如1200dpi或是2800dpi，就是表達此印表機能夠列印出的細膩度。
因為dpi和ppi的因素與關係，同樣一個數位相片檔案可能會因為輸出設備的不同，而在同樣輸出的尺寸出現不同的細膩度。比如說，一張從網路上下載4 x 6的72dpi影像，在300dpi的列印設備上就會顯得模糊。這個現象是因為檔案本身為72dpi的解析度，要把同樣的照片使用較高密度的300dpi列印設備輸出，等於要原來每平方英吋裡面的72個像素填滿到300個的位置，所輸出的相片自然就沒有那麼清晰。

檔案大小與尺寸
除了dpi和ppi的設定值會影響照片輸出列印的效果外，檔案的大小和影像尺寸也是直接影響影像檔案的重要因素。現在市面上販賣的數位相機多為300萬以上的畫素，但是因為使用者的需求與拍攝目的的不同，數位相機本身都可以讓使用者設定不同的影像紀錄尺寸和大小。有些使用者會為了儲存張數多寡的關係，將紀錄影像的大小調低。這樣固然可以節省記憶卡上的空間，但是若日後要輸出列印成為較大尺寸的照片，恐怕會有照片不清晰（也就是鋸齒狀）的情況出現。
數位影像記錄和檔案大小的關係
紀錄檔案時候使用高解析度固然是為未來放大輸出考量，但是檔案的大小也隨著解析度的提高而增加。一般來說，解析度越高的數位影像，因為紀錄的像素多，檔案中所儲存的資訊也相對提高，造成檔案也越大。一般128MB的記憶卡，若是以600萬像素的數位相機拍攝（”Fine”影像紀錄設定值），大概能夠儲存到35張左右的影像，也就是大約一張影像3.6MB左右的大小。以此類推，若是使用300萬像素拍攝，大概能夠拍攝的就是70張左右。
當然，這個數據並不是一定的。一般較為高階的數位相機都可以讓使用者自行設定影像的品質，通常是以”Fine”、”Normal”、”Basic”等等來代替設定值得名稱。這些設定也因為影像紀錄的細膩度不同而造成檔案大小的區別。實際的情況要根據每一台數位相機的不同來認定。畢竟，以現在的情況來說，在所有廠牌中沒有一定共同的標準。
除此之外，影像顏色的多寡也會影響影像紀錄的檔案大小。一張黑白的影像，檔案就會比彩色的影像來的小。這個原理跟之前提到的影像深度有關。黑白的影像因為沒有顏色，整體影像深度比起多種彩色的影像來得少，整體的檔案大小就沒有彩色的那麼大


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