Mesurage de la résolution du scanneur

La résolution d´un scanneur est un critère d'achat crucial. En somme, elle dépend de combien de détails on tire de la présentation, quelles mesures atteignent les données d´image résultantes et á partir de quelles dimensions des sorbonnes/impressions on peut effectuer un scannage ou bien comment on peut agrandir intensivement les extraits d´image.

Les scanneurs modernes á lit plat ou les scanneurs films ne pétent que de leurs valeurs de résolution impressionantes. Sans dépenser beaucoup d´argent, on obtient déjá des appareils avec des milliers de dpi comme résolution de scannage. Mais quesqu´il est á tenir de tels nombres nus trés promettants? Sont t´ils que des données théoriques du fabriquant ou seront t´ils également atteintes dans la pratique? Quelques fabricants parlent d´une résolution optique, les autres d´une interpolée. Que sont les différences?

Ce chapitre s´occupe entiérement avec la thématique d´un scanneur. A côté des bases théoriques et explications, une méthode de mesurage sera représentée, comment on mesure effectivement la résolution effective d´un scanneur á lit plat ou d´un scanneur Dia.

Qu´est ce que signifie la donnée de résolution dans DPI?

Il y a des variantes innombrables d'indiquer la résolution d'un scanner ou d'une imprimante. DPI (dots par pouce), PPI (points par pouce), LPI (lignes par pouce), paire de lignes par millimétre etc. On les entend toujours s´il s´agit d´une donnée de résolution. Quesque signifie une telle donnée et quesqu´on peut en atteindre?

Dans le secteur des scanneurs films, scanneurs á lit plat et imprimante, l´indication la plus commune de la résolution est DPI. L´abréviation DPI représente Dots par Inch, ainsi traduit points par pouce. Une imprimante avec la résolution de 600 dpi essaye d´imprimer toutefois 600 points sur la piste d´un inch.

1 Inch = 2,54 cm

Qu´est ce qu´on peut s´imaginer précisément sous les 600 dpi? Inch est une mesure de longueur américaine; 1 Inch correspond á 2,54 cm. Si on divise la résolution de 600 dpi á travers 2,54 cm on obtient ainsi une résolution de 236 points par cm. Notre imprimante imprime ainsi 236 points sur une longueur d´1 cm ou bien 23 points par millimétre.

Quelle considération posséde maintenant la résolution d´un scanneur ou d´une imprimante dans la pratique sans la principauté, qu´un scannage/impression est d´autant mieux, d´autant plus que la résolution est élevée? comme ligne directrice valable: pour atteindre une impression qualitative d´image de grande qualité, doit la résolution s´élever á moins de 300 dpi. 300 dpi représentent ainsi 300 points par inch, c´est á dire 118 points par cm. Dans un carré d´une longueur de bordure d´un inch sont ainsi contenus 300 x 300 = 90.000 points d´images. Cela correspond á 13.950 points d´images dans un cm². Pendant que la résolution d´image ne doit comprendre qu´au minimum 300 dpi pour une impression qualitative de haute qualité, suffisent par contre exactement 72 dpi pour une représentation propre d´une image sur l´écran.

Si une imprimante ne posséde pas une résolution de 300 dpi mais une plus élevée de 600 dpi, correspond cela á une augmentation minimale de qualité. Une résoltion encore plus élevée ne fait aucun sens, car le résultat d´impression ne s´améliorera pas á cause de cette croissance de résolution et le processus d´impression sera clairement plus lent. Tout autrement se représente la chose chez les scanneurs films. Si on scanne un Dia de 35mm des dimensions de 24 x 36 mm avec exactement 300 dpi, ainsi on pourra atteindre avec ce miniformat une impression qualitative de grande qualité. Naturellement personne ne veut imprimmer ses Dias comme des timbres de lettres mais en faire un grand agrandissement. Si á partir d´une image de 35mm doit être fournie une impression Din A4 (21x29,7cm) avec une résolution optimale de 300 dpi, ainsi sera indispensable une résolution d´environ 2.500 dpi.

Le principe de base d´avoir une image claire d´une résolution de 300 dpi, se base sur le pouvoir de résolution de l´oeil humaine: avec une distance de considération de 25 centimétres peut l´oeil différencier maximalement que 6 paires de lignes par millimétre. 6 paires de lignes par millimétre veulent dire toutefois 12 lignes noires et blanches alternantes par millimétre; un pouce comprend environ 25 mm, de sorte qu´á partir d´un pouce peuvent être differenciées 12 x 25 = 300 lignes. Une résolution élevée ne peut pas être identifiée d´une oeil humaine lors d´une distance de considération normale.

Quelle résolution posséde un Dia de 35mm ou celui négatif?

Sur la question, combien de points d´images sont á tirer d´une image de 35mm, se disputent les savants, experts, photographes, opérateurs de scanne et beaucoup d´autre, qui ont á voir avec la thématique de la photographie et le traitement des images. Il est plausible, que le nombre des points d´image sur un Dia de 35mm dépend du type de film. Un film avec 200 ASA est évidemment plus engrain qu´un film avec 50 ASA. Egalement la vitesse correspondante d´un film donne des différences entre les différents films.

Un trés bon film peut différencier théoriquement 40-60 millions de points sur la surface d´une image de 35mm. Pour exposer différemment chaque point, doit le film se trouver dans une formidable appareil de photos numériques avec un excellent objectif. Les simples objectifs standards ne réussissent pas á créer plus de 10 millions de points d´image (correspond á 2800 dpi) á partir d´un dia de 35mm. Les objectifs professionnels ou ceux á distance fixe dépassent la limite de 20 millions de points (correspond á 4000 dpi).

Pour un équipement normal de caméra suffira ainsi un scannage avec 2800 dpi pour tirer d´une image de 35mm les 10 millions de points. Celui qui utilise un équipement de trés bonne qualité et des excellents films peut tirer un scanne d´un dia de 35mm avec 4000 dpi environ 20 millions de points d´image. Pourquoi il y a des scanneurs avec 4000 dpi et avec encore plus de résolution? fait t´il effectivement un sens de penser á ses dimensions élevées?

La réponse est clairement un OUI. Lors du scannage d´une image entrent en faite des effets parasites comme aliasing, interférences etc. Ceux-ci dépendent de l´effet sécondaire de la résolution des scannes utilisés et de la résolution effective des images. Plus élevée est la résolution de scanne d´autant faible sera ce genre des effets parasites. Il fait ainsi tout á fait un sens de scanner avec 4000 dpi une présentation, qui ne posséde qu´une résolution de 2500 dpi.

Résolution théorique contre la résolution pratique

Celui qui considére les fiches signalétiques des scanneurs films ou ceux á lit plat, sera seulement ébloui des nombres gigantesques de la résolution. Les scanneurs á lit plat, qui ont travaillé plutôt dans le secteur entre 300 et 600 dpi, indiquent aujourd´hui une résolution de plus de 3000 dpi. Les scanneurs films travaillent de nos jours avec une résolution de 4000 dpi et encore plus - les secteurs, qui ont été plus tôt reservés que pour les gros scanneurs á tambour. Même les simples scanneurs Dia possédent une résolution de/jusqu´á 7200 dpi dans leurs fiches signalétiques.

On se laisse volontiers s´éblouir de ses nombres nus. Quelques uns des acheteurs d´un scanneur achétent un appareil selon l´aparance des dimensions mesurées, sans se faire des pensées plus profondes, ce qu´il posséde vraiment en lui même. Je voudrais ainsi absolument souligner sur un fait trés important:

Les données du fabriquant sur les valeurs théoriques de la résolution, qui ne seront atteintes que dans la pratique de la part des scanneurs de trés grande qualité.

Malheureusement, il n´arrive pas rarement, qu´un fabriquant apporte sur le marché un scanneur avec une résolution de 7200 dpi, la mirésolution n´est pas même á atteindre dans la pratique. Cela s´écoute comme une sorte de fraude aux clients, n´est ce pas? Qu´est ce qu´on peut faire avec les données du fabriquant? S´il est donné chez un scanneur, que la direction de transport atteindra 3000 dpi, cela signifie, que l´adaptateur CCD comme moteur de transport ne se déplace en avant que dans 3000 étapes particuliéres par pouce. Si la sonde est aussi fine, qu´elle différencie dans la distance d´1 inch 3000 différentes lignes d´images. On peut comparer cela avec les imprimantes de rayon d´encre: une imprimante avec une résolution de 600 dpi ne doit pas obligatoirement fournir une meilleure impression qu´un appareil avec seulement 300 dpi; la résolution plus élevée n´entre ainsi q´en application, si les petites aiguilles particuliéres travaillent aussi précisément, de sorte que les 600 points d´images par pouce seront imprimés ou désactivés.

Pour aporter un peu de lumiére dans l´obscurité des données du fabriquant concernant la résolution des scanneurs, s´occuperont les souchapitres suivants avec le méthode de messurage de la résolution des scanneurs. Avec le suivant test-chart décrit, il est pour chacun possible de mesurer individuellement la résolution du scanneur.

Identification de la résolution d´un scanneur avec l´aide d´une image d´essai

Pour mesurer la résolution effective d´un scanneur on utilise une présentation normée comme la cible test de USAF-1951. Un test de résolution chez un scanneur fonctionne semblablement comme un test visuel chez un être humain: sur la cible test se trouvent des échantillons, qui se minimisent toujours d´un élément vers l´autre. Plus petit est l´élément, de sorte qu´il peut être "lu" du scanneur d´autant plus élevée sera la résolution du scanneur.

Avec l´USAF 1951 Chart décrit dans le chapitre suivant se composent les éléments particuliers d´un couple de lignes horizontaux et verticaux, qui possédent une certaine dimension et sont ordonnées sur une certaine maniére. Si le scanneur tend á différencier les lignes noires de l´arriére plan blanc, vaudra l´élément correspondant comme détaché et l´élément correspond á une résolution DPI bien précis d´un scanneur.

Ci-aprés seront décrites en détail la construction et l´application pratique d´une cible d´essai USAR-1951.

La cible d´essai USAF-1951

L´image d´essai USAF-1951 contient une mutiplicité d´éléments standards devenant toujours petits pour mesurer la résolution effective du scanneur. Les différents éléments ainsi que la construction de la cible test sont normées selon MIL-STD-150A; il s´agit ici de la norme standard du militaire américain.

Un élément sur la cible d´essai contient 3 lignes horizontaux et verticaux d´une certaine longueur et largeur ainsi qu´avec une distance bien définie. Les différentes lignes sont 5 fois aussi longues que larges; la distance entre deux lignes correspond exactement la largeur d´une ligne. Dans le schéma d´élément ci-contre sont données toutes les mesures comme valeur/x. Le x correspond ici á la résolution d´un couple de ligne par millimétre. Sous un couple de ligne on comprend toujours une ligne noire et une blanche. Par exemple: soit x = 1, ainsi s´éléve la résolution á 1 couple de lignes par millimétre. Un élément posséde ainsi la longueur L = 2,5/x = 2,5mm et une largeur L = 0,5/x = 0,5mm.

L´image test de USAF1951 comprend plusieurs groupes, qui sont numérotés continuellement avec les numéros -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4.... Chaque groupe se compose de 6 de chaque élément déjá décrit lá-haut avec

Dans le tableau on identifie une résolution de x = 1 lp/mm pour le premier élément du groupe 0. On reconnaît que la résolution s´augmente d´un élément á un autre d´un facteur 2^1/6. Le premier élément du groupe 1 a successivement une double résolution, alors x = 2 lp/mm; la largeur et la longueur d´une seule ligne sont demi grands que ceux des éléments du groupe 0. Tenons ces résultats comme règles approximatives visant la retention:

Le premier élément du groupe 0 a une résolution d´un couple de ligne par millimétre. D´un groupe á un autre se dédouble la résolution; la grandeur des différents éléments se devise en deux. Dans un groupe s´augmente la résolution d´un élément á un autre pour un facteur de 1,12.

Encore un mot sur les différents groupes d´un test chart de USAF-1951: chez les cibles de test utilisées de ma part posséde le plus grand groupe sur une cible l´indice 0, c´est á dire sur une présentation Dia posséde une bande noire du plus grand élément les mesures de 2,5 x 0,5 mm. Le groupe le plus petit a un indice de 7; avec cela sont les résolution de scanne mesurables jusqu´á 11586 dpi. Il y a également d´autres cibles de test avec d´autres ou bien plusieurs groupes. Sur une cible de test avec le groupe -2 posséde la poutre noire du premier élément les dimensions de 10 x 2 mm.

Utilisation des cibles d´essai USAF-1951

Dans la pratique, on n´a pas á s´inquiéter sur l´arriére-plan théorique et l´attachement mathématique entre les différents éléments. A partir des liens mathématiques décrits dans le chapitre précédent se laisse établir un tableau de résolution de scanneurs pour les différents éléments de chaque groupe de cibles. Dans le tableau suivant sera la résolution x présentée en couple de lignes par millimétre. D´un élément á un autre (dans une colonne vers le bas) s´augmente la résolution du facteur 1,12. D´un groupe á un autre (dans une ligne vers la droite) se dédouble la résolution.

Tableau 2: Résolution des couples de lignes / millimétre

Comment on peut convertir les données de résolution en couples de lignes par millimétre en DPI (points par pouce)? Comme il est déjá décrit lá-haut on peut convertir 1 inch en 25,4 mm. Les valeurs dans le tableau ci-dessus doivent être multipliées avec 25,4. Une autre multiplication avec le facteur 2 est indispensable, car un couple de ligne posséde selon la définition toujours deux lignes. Avec un facteur de conversion de 50,8 on obtient le tableau suivant:

Tableau 3: Résolution en DPI

Pour déterminer la résolution d´un scanneur film ou d´un scanneur á lit plat, on scanne ainsi une image d´essai USAF-1951 avec la résolution la plus élevée et on analyse les différents éléments de lignes. Si le scanneur est dans la position de résoudre les trois lignes noires par rapport á l´arriére-plan blanc, ainsi on trouve dans le tableau pour les éléments correspondants la résolution appartenant en DPI. Quelques scanneurs ont de différentes résolutions dans la direction verticale et horizontale. Selon les groupes de lignes verticaux et horizontaux d´un élément, on peut déterminer séparément la résolution horizontale et verticale du scanneur.

La cible d´essai USAF 1951 est normée avec ses uniques éléments et le calcul de résolution. Il n´y a pas de réglement pour l´analyse des scannes d´essai. Il est souvent difficile de juger, si un élément sera résolu ou pas. Souvent on reste accrocher á deux éléments; la différence de résolution entre deux éléments s´éléve á 12%. Dans le demi secteur, alors 6%, se jouent par conséquent l'inexactitude et/ou la chose de présentation de la procédure.

Guide bref pour l´identification de la résolution avec une cible d´essai

Pour emmener les éclairssiments et les explications mathématiques ci dessus sur un dénominateur clair, il y a un bref guide ci-aprés comment on identifie la résolution effective de son scanneur avec l´aide d´une cible d´essai USAF-1951:

• Scannage d´une cible d´essai USAF-1951 dans la résolution la plus élevée du scanneur. Mettre hors circuit toutes les procédures de correction et filtres. Enregistrement du scanne dans un format TIF incomprimmé.
• Ouvrir le scanne avec le prgramme de traitement d´image et choisir le facteur zoom á 100% de la grandeur originale.
• Analyser les différents éléments: les trois lignes noires doivent décoller de l´arriére-plan blanc. Attention: le scanneur peut avoir une autre résolution de direction horizontale que verticale.
• Lire les valeurs DPI du tableau 3 pour l´élément, qui est représenté encore nettement dans le programme de traitement d´image.

Un USAF-1951 test-chart est disponible dans notre boutique de scanneurs films comme transport désencadré. Le transparent peut être déposé soit directement sur la plaque en verre (scanneur á lit plat, plateforme en verre chez les scanneurs films) ou bien encadré avec des cadres Dias de 35mm.

Scannes des cibles USAF-1951 avec de différents scanneurs

Sur notre pages de bulletin test des scanneurs sont disponibles plusieurs scannes d´essai du scanneur USAF-1951. Il y a des scanneurs films de grande qualité, qui atteignent la résolution spécifiée, et d´autres appareils, qui n´atteignent dans la pratique même pas les 50% de la résolution de la fiche signalétique. Les scanneurs á lit plat de bon marché avec le dispositif de transparance atteignent souvent dans la pratique seulement 30% de la résolution nominale.

Pour pouvoir comparer des différents appareils, on donne toujours dans nos pages de bulletin test la résolution effective du scanneur, alors la résolution mesurée, qui est atteind effectivement du scanneur dans la pratique.

Retour vers la table de matiére de savoir-faire