Scansione stampe, quale risoluzione?

[San Tommaso]

Sulla risoluzione ottimale da adottare per la scansione delle foto stampate, ho ascoltato e letto opinioni e pareri diversi, oscillanti fra i 200 e 1.200 ppi.

Oggi i più esperti adottano risoluzioni da 300 a 600 ppi.

Secondo la vostra esperienza, fra le due qual è quella ottimale, ma soprattutto perchè?

[AleZan]

La risoluzione della scansione determina la risoluzione (pixel x pixel) che avrà il file che ottieni. E quindi indirettamente la qualità di una stampa ottenuta dal file.

Quindi a rigore se vuoi ottenere una riproduzione stampata 1:1 dell'originale, dovrai fare la scansione ad almeno la risoluzione nativa della stampante che userai per la stampa.
Il consiglio invece è quello di "portarsi a casa" comunque un po' di risoluzione in più.
Per questi motivi per il tuo lavoro di riproduzione consiglierei 600 DPI.

Risoluzioni maggiori comportano file molto più voluminosi e soprattutto tempi di scansione molto più lunghi.

[San Tommaso]

Ciao AleZan, grazie per la risposta.

[AleZan]

Perché 200 dpi nei laboratori? Mi sembrano pochini.

A memoria mi pare di ricordare macchine che stampavano a 400. Le inkjet Canon hanno una risoluzione nativa a 300 e le Epson a 360. Bisognerebbe poi parlare di PPI e non DPI.

200 DPI mi pare una risoluzione da ottima rivista su carta patinata.

Potrei sbagliare, ma 200 dpi mi pare poco.
Chiaro che se stampi anche a questa risoluzione un buon risultato l tiri fuori.

[_Alex_]

In realtà la legge di Shannon dice che la frequenza di campionamento di un segnale, per poter conservare tutte le informazioni del segnale originale, deve essere ALMENO doppia della massima frequenza da campionare.

Calando il principio alla scansione, una stampa fatta a 200dpi va scansita ALMENO a 400.

Se la tua stampa è a 300dpi (che, di solito, è la risoluzione delle riviste e delle pubblicazioni standard, quelle pro vanno a 600dpi) devi scansire almeno a 600dpi.

Sempre ALMENO il doppio, pena la perdita di informazioni e l'effetto alias, con la conseguente generazione di frequenze di intermodulazione ed effetti sgraditi come il moireé.

Detto questo, resta da scoprire a che risoluzione sono state stampate le cose che vuoi scansire.

Quella di Shannon è una legge matematica/fisica, ampiamente dimostrata (se volete pubblico la dimostrazione....), non ci sono pareri che tengano nè politici che possano cambiarla, se hai una stampa di alta qualità a 600dpi devi partire dalla risoluzione minima di 1200dpi in fase di scansione.
Lo so i Tiff risultanti sono più grossi di me e Giuliano Ferrara messi insieme, alla fine dell'elaborazione salva in Png per l'archiviazione; è il formato SENZA perdita di dati più compresso al mondo.

[San Tommaso]

[San Tommaso]

Grazie Alex per il tuo contributo.

[_Alex_]

Pubblichero' una dimostrazione grafica che non scende troppo nel dettaglio, cosi non dovrebbero esserci difficolta' a comprenderla, solo che dovro' disegnarla a mano, quindi bisognera' attendere qualche giorno

Avevo letto da qualche parte che la carta da stampa ha una risoluzione di 5-10 lp/mm, 10 coppie vuol dire 20 linee al mm.
Quella moderna.

Ipotizzando 5 per quella degli anni di cui parliamo 10linee al mm sono 100 linee al cm, un pollice sono 2,54cm, quindi poco oltre i 250dpi, cioe' devi partire da 500dpi per la scansione, meglio 600 o oltre, dipende dalle dimensioni delle foto, dei negativi, dalla sensibilita' della pellicola usata e dalla risolvenza degli obiettivi.

Secondo le ricerche di Zeiss, scattando a mano libera non e' possibile andare oltre le 30lp/mm e comunque pochi obiettivi dell'epoca erano cosi risolventi.

Ipotizzando che un negativo da 24x36mm dell'epoca a bassi iso risolveva circa 100lp/mm, mentre quelli da 400 iso 50-60lp/mm possiamo dire che c'e' abbastanza margine per risolvere le 30lp/mm dello scatto a mano libera.

12x18cm significa stirare un lato del negativo di 5 volte, quindi 30/5 fa 6lp/mm, ovvero 12 linee al mm, quindi siamo limitati dalla carta da stampa e 600dpi o poco oltre dovrebbero andare bene, magari il tuo scanner supporta 750, 800 o 900.

Con lo stesso ragionamento bisogna fare i calcoli per eventuali altri formati di pellicola e di stampa, partendo dal dettaglio utile fornito dall'obiettivo, controllando che la pellicola usata sia sufficiente a contenerlo tutto e valutando l'ingrandimento.

Ad esempio, un obiettivo super risolvente come il Nikkor 105mm f/2,5 supera le 100lp/mm, ma se la pellicola risolve solo 100lp/mm, per la legge di Shannon puo' contenere dettagli solo per 50lp/mm (per campionare serve il doppio della frequenza, quindi il dettaglio utile campionato e' la meta' della massima frequenza utilizzabile, non so se e' chiaro), quindi alla stampa andranno 50lp/mm, spalmate sull'ingrandimento.
A questo punto bisogna verificare che la carta da stampa sia in grado di contenere tutto quel dettaglio.

In realta' mancherebbe un passaggio, la risolvenza dell'obiettivo da stampa associato al corretto allineamento/bilanciamento dell'ingranditore, ma se te lo hanno stampato i lab presumo che sia un passaggio superfluo, posto che siano lab buoni.

[AleZan]

Alex, molto interessante la tua trattazione.
Mi piacerebbe leggere un tuo topic attorno al tema del paragone della risoluzione dei sensori e delle ottiche. Argomento sul quale si versano spesso fiumi di parole anche un po' a sproposito.

[_Alex_]

Grazie AleZan, l'argomento e' intimamente collegato alla questione del campionamento, se hai qualche domanda specifica e so risponderti si puo' tranquillamente fare qui.

https://it.wikipedia.org/wiki/Campionamento_(teoria_dei_segnali)

https://it.wikipedia.org/wiki/Aliasing

Ho dato un occhio a Wikipedia, c'e' un esempio sull'aliasing molto simile a quello che volevo fare io per dimostrare il teorema di Shannon (il mio era piu' estremo).

Qui dice che la frequenza da usare sul campo dovrebbe essere 5 o 10 volte superiore: certo, piu' alta e' meglio e', ma 10 volte, per le nostre esigenze, sono veramente superflue.

Veniamo al problema, se tutti abbiamo fatto le scuole superiori dovremmo aver studiato il moto circolare uniforme e la trigonometria, giusto?

Come sappiamo le funzioni seno e coseno sono periodiche, ossia si ripetono identiche ad intervalli regolari.
Nel caso delle funzioni prese in esame tale intervallo vale 2xPi greco.
Il tempo (spazio per la questione delle scansioni) che serve per compiere un ciclo completo si chiama Periodo e viene indicato con la P maiuscola, si misura in secondi.
La frequenza f si calcola come f=1/T (vale anche l'opposta T=1/f) e si misura in Hertz.

Nella seguente immagine in basso, invece, vediamo un segnale di clock, il periodo T si misura dall'inizio di un fronte di salita al successivo, dopodiche' calcoliamo f sempre come 1/T.
http://rheingoldheavy.com/wp-content/uploads/2014/10/edge_triggering_with_delay.png

Nel campionamento noi preleviamo il valore del segnale da digitalizzare nell'istante di salita del clock e lo manteniamo costante fino al ciclo di clock successivo (un fronte di salita prende il nome di trigger), come nella seguente immagine:
http://pcfarina.eng.unipr.it/dispense01/pecorara132303/pecorara132303_file/image011.gif
Aumentando il numero di campioni, ovvero la frequenza di clock, non facciamo altro che un integrale matematico, ovvero facciamo tendere a 0 il periodo tra un trigger e l'altro.

Gli step successivi sono la quantizzazione, sulla base dei bit di profondita' che abbiamo a disposizione, e la conversione del numero quantizzato in digitale per la memorizzazione, ma ora supponiamo di avere infiniti bit a disposizione ed infinito spazio di archiviazione cosi possiamo ignorare questa parte.

Campionando con una frequenza pari a quella del segnale da digitalizzare preleveremmo soltanto un campione di un ciclo sinusoidale; nella migliore delle ipotesi sarebbe un picco, ma ci perdiamo l'altro, ecco perche' la frequenza del clock dev'essere almeno doppia: se siamo fortunati i due trigger cadranno sui due picchi del segnale e conserveremmo tutta l'informazione (sfasata di 90 gradi, ok, mo' non scendiamo troppo nel dettaglio), a frequenze inferiori otterremmo il fenomeno dell'aliasing.
L'immagine di wikipedia sopra mostra un campionamento con frequenza di clock compresa tra quella del segnale da campionare ed il doppio, a frequenze pari avremmo avuto un segnale continuo, orizzontale.

Calando il ragionamento nella scansione passiamo dal dominio del tempo a quello dello spazio, ma il concetto si applica pari pari.
Poiche' abbiamo il problema di campionare un ciclo completo, cioe' sia la semionda positiva che quella negativa, adottiamo il trucco di considerare una coppia di linee, una bianca ed una nera: quella bianca rappresenta il picco superiore e quella nera l'inferiore (ecco perche' si usano le coppie e non le linee semplici).
In questa rappresentazione l'onda che andiamo a campionare sarebbe quadrata, a rigore un'analisi di Fourier ci direbbe che il segnale sarebbe composto dalla sua frequenza dominante (quella con lo stesso periodo della sinusoide) piu' tutte le armoniche dispari, quindi:
v(t)=Vmax*f+(1/3*Vmax)*(3f)+(1/5*Vmax)*(5f)....
fino a frequenza infinita, ma per i nostri scopi e' sufficiente considerare la dominante come frequenza base.

Se ci sono cose non chiare fatemi sapere.