Scan as Scan Can

Scan-, Raster- und Druckerauflösungen im Zusammenhang

Kaum ein Thema stiftet mehr Verwirrung als der Zusammenhang von Raster- und Druckerauflösung; ohne das Verständnis um die zu erwartende Ausgabe eines Bildes, kann aber die beim Scannen zu wählende Auflösung kaum sinnvoll bestimmt werden.

Halbtonbilder und Raster

Drucker und Druckmaschinen können nicht in beliebig vielen Farben drucken, daher werden verschiedene Grauwerte eines Bildes durch die Aufteilung des Bildes in verschieden große Punkte, die auf einem festgelegten Raster liegen simuliert. Dieses Verfahren wird als "Rasterung" bezeichnet und stellt die vorherrschende Methode beim professionellen Druck dar. Ein anderes Verfahren, das sogenannte "Dithering", ist nur für sehr niedrig auflösende Ausgabegeräte sinnvoll und wird hier nicht beschrieben.

Liegt ein Bild in Graustufen vor, muss man seinen "Gesamtinformationsgehalt" betrachten: hat ein Bild z. B. die Auflösung von 75 dpi (dots per inch) und enthält jeder Bildpunkt einen von z.B. 64 möglichen Grauwerten, so liegt der Informationsgehalt eigentlich bei 64 x 75 dpi. Das heißt, die notwendige Auflösung des Ausgabegerätes muss tatsächlich 300 dpi betragen (Wurzel(64) x 75).

In der Praxis gelten 256 Graustufen als "fotorealistisch", obwohl ein chemisch aufgezeichnetes Foto mehr Graustufen umfassen kann. Da das menschliche Auge aber kaum in der Lage ist, 150 Graustufen zu unterscheiden, werden Bilder durch einen Scanner auch nur mit 256 Graustufen zur digitalen Weiterbearbeitung erfasst.

Ein Rasterpunkt kann von fast beliebiger Form sein, hier sollen der Einfachheit halber nur Quadrate betrachtet werden. Um unser Beispielbild so gut wie möglich wiedergeben zu können, sollte ein Rasterpunkt die Größe eines Quadrates von 1/75 " Seitenlänge haben, d. h. das Raster hat eine Auflösung von eben 75 dpi. Die "Auflösung" eines Rasters wird auch als seine "Laufweite" bezeichnet und meist in lpi (lines per inch) gemessen, für die quadratische Rasterform haben aber beide Maßangaben dieselbe Bedeutung.

Für unser Beispiel muss außerdem jeder Rasterpunkt in seiner Gesamthelligkeit (nur durch drucken von mehr oder weniger "schwarz"!) so verändert werden können, dass 64 Grustufen möglich sind. Dafür müssen also mindestens 64 einzelne Zellen innerhalb des Rasterpunktes vorhanden sein, die einzeln AN oder AUS geschaltet werden können.

In unserem Beispiel werden also 8 x 8 Zellen oder anders ausgedrückt Zellen mit einer Größe von 1/600 x 1/600 " (1/75 " / 8 Zellen = 1/600 " pro Zelle) benötigt. Das wiederum bedeutet, dass unser Ausgabegerät (Drucker) eine Auflösung von mindestens 600 dpi haben muss.

Wären diese Zellen doppelt so groß oder anders gesagt die Druckerauflösung um die Hälfte kleiner, so könnte das Bild bei gleicher Rasterauflösung nur noch mit 16 Graustufen ausgegeben werden, da die Anzahl der Zellen nur noch ein Viertel beträgt. Diese Zusammenhänge können durch eine Formalisierung für die Praxis verdeutlicht werden:

Der Wurzelterm in der Gleichung entsteht durch den quadratischen Rasterpunkt; eine weitere Randbedingung ist eine horizontal und vertikal gleiche Auflösung des Ausgabegerätes.

Oft ist es wichtig, die beim Scannen notwendige Auflösung zu bestimmen. Dabei sollte immer schon das Ausgabegerät, aber auch eine eventuellen Verkleinerung bzw. Vergrößerung während der Weiterverarbeitung berücksichtigt werden. Eine zu große Auflösung schadet beim Scannen zwar nicht, kann aber durch das riesige Datenaufkommen schnell die Resourcen der Datenverarbeitungsanlage, bis hin zu deren Arbeitsunfähigkeit, erschöpfen. Vor dem Scannen sollte also die Rasterlaufweite der späteren Ausgabe bekannt sein, diese hängt folgendermaßen vom Drucker und der gewünschten Graustufenanzahl ab: