Dr. I. D. Clever erklärt die DESKO Welt
Heute: Die Welt der Auflösung und der Linienpaare
Liebe Lesende,
darf ich mich vorstellen? Ich bin Dr. I. D. Clever und meine Aufgabe bei DESKO ist es, Wissenswertes rund um das Thema "Dokumentenkunde" einfach und verständlich zu erklären.
- Was ist eigentlich ein Ausweisdokument und was ist keines?
- Wie sind Ausweisdokumente aufgebaut?
- Mit welcher Technologie werden Daten aus den Dokumenten geholt und wie werden sie analysiert?
Wenn diese Fragen in Ihrem Arbeitsalltag eine Bedeutung haben, dann sind Sie bei mir goldrichtig. Und wenn Sie fachfremd sind und auf dem nächsten langweiligen Stehempfang mit Agentenwissen beeindrucken wollen, dann dürfen Sie auch weiterlesen. Schreiben Sie mir, auf welche Frage in Sachen Identitätsprüfung Sie eine Antwort suchen. E-Mail an desko@desko.com, Stichwort "Frage an Dr. Clever" genügt!
Herzliche Grüße
Ihr Dr. I. D. Clever
Und damit zu unserem heutigen Thema:
Was versteht man eigentlich unter dem Begriff „Auflösung"?
Typischerweise wird im Umgang mit Bildern und bilderzeugenden Geräten wie Kameras oder Scannern über ihre Auflösung bzw. Auflösungsleistung gesprochen. Doch der Begriff „Auflösung“ ist nicht so trivial, wie es auf den ersten Blick scheinen mag. Denn mit der Auflösung eines Bildes oder Gerätes kann Verschiedenes gemeint sein. Grundsätzlich existieren folgende Definitionen:
- Auflösung als Bild-Dimensionen: Höhe und Breite des Bilds in Pixel.
- Auflösung als Pixeldichte des Bilds: Der Quotient aus Pixel / Strecke. Die Strecke wird meistens in „inch" gemessen wird und damit die Pixeldichte in „pixel per inch" (ppi oder dpi).
- Auflösung als Wert zur Qualitätsbestimmung eines optischen Systems
Auflösung als Pixeldichte einer Bilddatei (dpi oder ppi)
Die Maßeinheiten ppi oder dpi geben an, wie viele Bildpunkte bzw. Pixel auf einem inch (2,54cm) abgebildet werden können. Als Faustregel gilt: Je mehr Pixel auf einer festgelegten Strecke, desto höher ist die Pixeldichte (Auflösung) und desto mehr Objektdetails werden sichtbar.
Vergleichen wir als Beispiel die Scans eines Reisepasses und einer Kreditkarte. Soll die Pixeldichte bei beiden Scans identisch sein, muss der Scan des Reisepasses insgesamt über mehr Pixel verfügen, weil er größer ist als der Scan der Kreditkarte. Anders gesagt: Soll die Auflösung (als Pixeldichte) gleichbleiben, muss die Auflösung (als Bild-Dimension) größer werden.
Gleichzeitig ist es wichtig im Hinterkopf zu behalten, dass die Angabe der Auflösung in dpi nichts über den Schärfeeindruck des Bildes aussagt. Vergleichen Sie einmal diese beiden Bilder:
Beispiel:
Pixeldichte = Pixel / Strecke
Bild A: 200 px / 2.54cm = 78,74 ppi
Bild B: 400px / 2,54cm = 157,48 ppi
Bild B verfügt über die größere Pixeldichte
Obwohl das rechte Bild mit 700 dpi eine höhere Pixeldichte hat, wirkt es viel unschärfer als das linke Bild (Pixeldichte von 500 dpi). Der Grund dafür ist, dass die Qualität eines Bildes nicht mit einem einzelnen Wert wie der Pixeldichte abzubilden ist. Beispielweise das Kontrastverhalten ist ebenfalls zentral, wenn es um die Qualität eines Bildes geht. Bei einem schlechten Kontrastwert wird das Bild unscharf - da hilft auch eine hohe Auflösung im Sinne einer hohen Pixeldichte nicht weiter.
Auflösung zur Qualitätsbestimmung eines optischen Systems
Ein weiteres wichtiges Maß zur Bewertung eines optischen Systems sind Linienpaare pro Millimeter (lp/mm). Als optisches System versteht man hier die Kombination aus Objektiv, Sensor und Zielobjekt und ihre geometrische Beziehung untereinander. Gemessen wird dabei auf der Objekt- oder Sensorebene, wobei es aber nicht um einen einzelnen Messwert geht, wie bei der Pixeldichte, sondern um die Relation zwischen der Dichte von Linienpaaren und dem Kontrast. Konkret wird hier angegeben, wie dicht Linienpaare bei einem festgelegten Kontrastwert gepackt werden können. Denn mit abnehmendem Abstand zwischen den Linien nimmt auch der Kontrast ab, es wird also schwieriger, die Linien zu unterscheiden. Eine gute Optik verringert diesen Kontrastverlust.
Mit einer „idealen" Optik könnte man je ein Linienpaar mit zwei Sensor-Pixeln aufnehmen: ein Pixel für die schwarze und ein Pixel für die weiße Linie. Und das im Idealfall mit vollem Kontrast (schwarz hat Pixelwert 0, weiß hat Pixelwert 255).
Tatsächlich können Linienpaare von einem Sensor aber nur bis zur Liniendichte von 0,5lp/px unterschieden werden. Wird das Muster enger als diese 0,5 lp/px (Nyquist-Grenze), kommt zu sogenannten Alias-Effekten. Das sind Verzerrungen, die im Original nicht enthalten sind. Ein guter Sensor reduziert die Gefahr solcher Farbverschiebungen.
