Risoluzione e ricampionamento: ingrandire e rimpicciolire le immagini

Fino a non molti anni fa sbagliare la risoluzione in eccesso poteva voler dire rallentare notevolmente il flusso di lavoro, in particolare nelle trasmissioni dati, e creare problemi di capienza sui server. Oggi linee sempre più performanti e server più capienti hanno notevolmente ridotto l'impatto tanto che molti esecutivisti hanno perso l'abitudine a valutare il peso delle proprie immagini. Resta sicuramente una certa attenzione nei grafici che sviluppano pagine internet i quali, spesso purtroppo, non utilizzano la stessa attenzione quando debbono portare le "stesse immagini" in stampa.

Abbiamo messo le parole "stesse immagini" tra virgolette per dare subito la prima informazione di base. Uno stesso soggetto nel data base di un grafico che sviluppa prodotti diversi di comunicazione deve essere presente in molte risoluzioni:

• c'è l'immagine base (qui intendiamo non il raw, ma quella che ha già subito il passaggio di post-produzione), ottenuta probabilmente dal dorso digitale, rigorosamente in RGB, con un profilo sufficientemente ampio quale quello del dorso, oppure uno più standard quale AdobeRGB 1998, oppure ancora meglio eci RGB v2 per le considerazioni sviluppate al capitolo C'è un profilo RGB migliore di un altro? in questa pagina.
• poi ci sono tante immagini in copia con lo stesso taglio o con tagli diversi che dovranno andare nei vari documenti di comunicazione: pagine www, stampa (digitale o offset possono avere la stessa risoluzione se sufficintemente alta, almeno 240 dpi), signage design sovente in grande formato ma che richiede una risoluzione più bassa a parità di dimensione finale, e chi più ne ha - di esigenze - più ne metta (qui parliamo di risoluzione, ma le varie tecnologie possono richiedere anche profili colore diversi la cui discussione però non è lo scopo di questo articolo).

Per chi ha avuto una formazione "classica" o meglio "tradizionale" troverà strana la risoluzione a 240 dpi e non a 300 come prescrivono le "sacre scritture". Vediamo su cosa si basa questa affermazione.

Cos’è la risoluzione?

Intanto va chiarito che la risoluzione riguarda unicamente le immagini raster che vengono descritte come una griglia di pixel opportunamente colorati, un po’ come la trama di un canovaccio dove i punti croce, realizzati con un filo di un singolo colore, che cambia ad ogni trama, creano l’immagine.
Vista da vicino la struttura è evidente, man mano ci si allontana, l’immagine assume continuità e i punti diventano impercettibili.
All’occhio umano, a distanza di lettura, sono impercettibili 72/96 dpi (che è la risoluzione del monitor), cioè quando in un pollice, 2,54 cm, ci sono 72/96 punti (o partono altrettante linee). Convertito in una misura più vicina al nostro modo di misurare, quando in un cm ci sono una trentina di punti (o di linee).

Il numero di punti nell’unità di misura è definita risoluzione.

Questa immagine è stata ottenuta da un anonimo programmatore con Excel: mi torna molto comoda perché rappresenta in modo egregio i pixel (delimitati dalla griglia nera).
É pubblicata sul nostro sito, negli Appunti di prestampa sotto il titolo 03 La risoluzione e può essere scaricato gratuitamente da qui.

Nel riquadro rosso ci sono 60x60=3.600 quadratini (equivalenti ai pixel). La misura di questa parte di immagine è 129,6 mm che la porta ad avere una risoluzione di 0,46 dpm, punti per millimetro, (=60/129,6) oppure 1,8 dpi, punti per pollice, (=0,46/0,254).
Si tratta di una risoluzione reale, bassissima, al punto che i pixel sono ben visibili: è facilmente comprensibile che ad una risoluzione di 300 dpi, definita alta, e che equivale ad una concentrazione 165 volte superiore, il pixel diventi invisibile.
Ma anche che risulterà invisibile con una concentrazione 40 o 52 volte superiore, che è la risoluzione monitor rispettivamente a 72 o 96 dpi.

Se prendiamo il particolare del riguadro rosso dell'immagine a sinistra (ora delimitato da un riquadro verde nell'immagine qui a fianco rimpicciolita) vedremo che: se ingrandiamo 2, 4 o 6 volte la risoluzione dimezza, diventa 1/4 o 1/6 per poi tornare 6 volte tanto se l'immagine viene rimpicciolita a 1/6.

Dal che emerge la regola base che, a parità di pixel, a parità di pixel, la risoluzione e la dimensione dell’immagine sono entità inversamente proporzionali.

Per chiarire meglio notiamo che tutte le singole immagini qui sopra hanno lo stesso numero di pixel che è 60x60 = 3.600.

Alla risoluzione più bassa (immagine più grande contornata in rosso) la trama è visibilissima, ma se la stessa quantità di pixel viene portata ad 1/6 delle dimensioni (immagine più piccola contornata in verde) ecco che, con una risoluzione 6 volte maggiore, i quadratini sono molto meno visibili e l’immagine comincia ad assumere un “tono continuo”.

Se raddoppiamo, o quadruplichiamo le dimensioni (sempre a parità di pixel = 3600), la trama torna a farsi vedere sempre più evidente.

Il ricampionamento

Se non si può ridurre l’immagine, esiste un altro modo per aumentare la risoluzione?

Quanti di voi prendono immagini da Internet, in genere a 72 dpi, le ingrandiscono (cioè le stirano nel programma di impaginazione), abbassando così ulteriormente la risoluzione, poi si accorgono che sono brutte, e allora pensando – giustamente – che sia un problema di risoluzione insufficiente, vanno in Photoshop e le ricampionano per portarle a 300 dpi.

Ecco cosa ottengono il più delle volte: nulla perché oramai il dettaglio non esiste più!

Ingrandire = sfocare

L’immagine che ci mostra il monitor dopo un ricampionamento può trarci in inganno.

Ingrandendo in Photoschop come in qualsiasi altro programma, l'immagine, dopo l'operazione, va quasi sempre fuori dalla vista  per cui è normale riportarla ad una dimensione ridotta per verificare l'effetto d'insieme. Cosi facendo, dovendo Photoshop ricampionare al contrario, si può avere la sensazione di un corretto dettaglio.

In realtà vi è sempre una sfocatura (perdita di dettaglio) dovuta al fatto che il ricampionamento ricostruisce i pixel mancanti facendo una media (per quanto con algoritmi diversi) dei colori contigui, come è evidente da questa immagine test di 10x10 pixel, portata a 20x20 dove i colori di partenza sono irriconoscibili.

Ecco perché questa è attività da professionisti che dovranno saper valutare quale ingrandimento può reggere quella particolare immagine per poi ridargli il dettaglio perduto.

In realtà in Phostoshop ci sono molte opzioni che consentono di migliorare il risultato atteso, ma non sempre si ottiene ciò che si desidera.

Basta guardare come questi metodi alternativi si comportano sullo stesso file test per vedere che le descrizioni, per quanto rassicuranti, fanno poi quello che possono. Da sinistra verso destra e dall'alto verso il basso della immagine qui sotto abbiamo il risultato delle opzioni:

• Test di partenza
• Vicina più prossima (Contorni ben definiti)
• Mantieni i dettagli
• Bicubica (sfumature uniformi)
• Bicubica più morbida (Ingrandimento)
• Bicubica più nitida (Riduzione)

In più va considerato che tutti quei grafici che non si pongono il problema mandano file con risoluzioni che, se non intercettate e bloccate, entrano nei RIP dove il metodo di ricampionatura è lo standard della tecnologia che non è detto si comporti al meglio.

 Ma allora ricampionare serve? Dipende

Ricampionare prima: abbiamo appena visto cosa può succedere. A volte l’operazione provoca solo una perdita di tempo e di risorse computer, perché quelle immagini, che non hanno migliorato in nulla, ci hanno fatto perdere tempo nelle operazioni e ingombrano comunque i dischi.

Lasciare fare al Rip: è la situazione che si attua quando l’ingrandimento e la riduzione sono effettuati nel programma di impaginazione. Con un 20% in più o in meno rispetto alla risoluzione adatta per il lavoro in questione il risultato è praticamente assicurato.

A rimpicciolire va sempre bene?

Prendete una immagine con delle linee ravvicinate e rimpicciolite fino a raggiungere una risoluzione elevata. Con molta probabilità si verificherà un effetto moiré.
L’immagine qui a fianco è presente nella forma test di TAGA ed è stata messa appositamente per verificare il moiré.
Le singole immagini A,B,C,D sono la stessa immagine e hanno lo stesso numero di pixel. Abbiamo una diversa dimensione perché sono state sottoposte a ingrandimenti diversi in modo da farle assumere risoluzioni diverse. Nell’immagine più piccola è 1.120 dpi, poi 956, 815 ed infine 709 dpi.

In stampa il moiré si verificherà in modo “casuale” in quanto dipenderà dal gioco della lineatura e degli angoli di retino. Col retino stocastico il moiré non si genera.

Tutto riassunto in una tabella

La tabella sottostante si legge a partire dalla prima riga in rosso che riguarda l'Immagine base al 100%. Per capire meglio facciamo i ragionamenti in piccolo, sull'immagine che ci ha fatto iniziare i nostri ragionamenti di 60x60 = 3.600 pixel.

A 72 dpi (28,35 dpm) ha le dimensioni di 21,17x21,17 mm per una superficie di 448 mm² e un peso in CMYK di 14.400 byte.

Se la riduciamo della metà in un programma di impaginazione, la risoluzione raddoppia a 141,11 dpi, se la riduciamo al 25% la risoluzione quadruplica a 282,22 dpi. Per contro se nello stesso programma la ingrandiamo del doppio, la risoluzione dimezza, se 4 volte diventa 1/4 e se 6 volte 1/6. La qualità visiva, massima al 100% peggiora man mano si aumenta l'ingrandimento. Se la risoluzione è adatta alla perferica su cui sarà stampata non è detto che migliori quando verrà ridotta.

E passiamo ora al ricampionamento che significa aumentare la risoluzione a parità di dimensioni lineari. Il peso aumenta, ci sono tantissimi pixel in più, ma difficilmente saranno qualitativamente migliori.

Ma allora la qualità da cosa dipende?

Quale risoluzione per cosa

Per darvi una scheggia molto semplificata di un concetto che vi consentirà di prevedere la necessità di una risoluzione vi dirò che il risultato qualitativo dipende dalla dimensione del pennino scrivente del dispositivo di output e dalla distanza dalla quale si osserva il risultato.
Più il pennino scrivente è fine e più alta deve essere la risoluzione, da cui discende che più è grosso, minore è la necessità di alta risoluzione.
Più la stampa è vicina, più si distinguono i dettagli, più è lontana e più la grana grossa si confonde e si uniforma.

Ecco perché il monitor (96 dpi) necessita di una risoluzione bassa per ottenere un risultato gradevole alla vista (dell’immagine al 100%).

Una stampante digitale da piccolo formato (600/812/1200 dpi) ne richiede di più, ma bastano 150 dpi per ottenere un risultato professionale.

Per i plotter da grande formato, il cui risultato si guarda da lontano ne basta la metà, ma questo non per la dimensione del pennino, che può essere equivalente e anche superiore a quello di una stampante digitale di piccolo formato, ma per la seconda considerazione = guardo da lontano. Ricordiamo incidentalmente che il dimezzamento della risoluzione equivale alla riduzione ad ¼ del peso e ciò aiuta a gestire file che altrimenti, date le dimensioni degli output, potrebbero essere mostruosi …

Diversa è la stampa offset che le favole metropolitane dichiarano richiedere (per una stampa a 60 linee), sempre 300 dpi (necessari solo per una stretta cerchia di tipi di immagini), mentre l'esperienza pratica dice che 240 dpi sono il più delle volte sufficienti. Oggi che si stampa normalmente a 70 o 80 linee ne occorrerebbe ancora di più?

Il dettaglio e i supporti

Parlare di risoluzione senza parlare di dettaglio è come accettare un’altra favola metropolitana che vuole che il valore di una fotocamera digitale o di uno scanner sia legato ai pixel che è capace di acquisire.

L’unica cosa che può legare i due concetti è che alte risoluzioni non si mettono, di solito, su strumenti di scarsa qualità.
Chi fa la differenza sono le ottiche e la qualità dei CCD che creano il dettaglio.

Particolari minuti quali: ciglia, capelli, le ali di una libellula, linee diagonali, si ottengono solo con risoluzioni alte, e purché ci sia un buon dettaglio. Dettaglio che è fondamentale per i cosiddetti tratti (immagini a 1 bit) che la stessa favola metropolitana li vuole a 2400 dpi (per l'offset), mentre noi abbiamo sviluppato un tipo di tratto, tanto morbido quanto tagliente, che a 800 dpi non aveva nulla da temere al confronto con quelli a 2.400.

Ma non basta: se queste immagini debbono essere stampare, per esempio, su una tela pittorica, ecco che la grossolana trama del mezzo, fa abbassare la necessità di risoluzione.

Risoluzione e peso delle immagini nel flusso di lavoro

Questo è un concetto che nel settore grafico proprio non passa. Sembra che nelle aziende grafiche “grande” piaccia e che file grossi come dinosauri (non ho scelto il termine a caso) facciano più professione rispetto a file piccoli e snelli (naturalmente a parità di qualità finale).

In termini di peso una immagine a 220 dpi è circa la metà di una da 300 dpi e, come abbiamo visto, non è detto che in termini di risposta qualitativa sia diversa.

È vero che oggi le memorie di massa costano pochissimo ma vi assicuro che diversa è la gestione (quella vera degli informatici, con salvataggi quotidiani e settimanali di tutto il sistema, e non quella un po' garibaldina della grande maggioranza dei grafici) di un server da 300 GB rispetto ad uno da 600 GB.

Vi è poi un importante capitolo che riguarda la dimensioni ottimale delle immagini nel flusso di lavoro. E qui dobbiamo introdurre altri concetti o meglio, migliorare la comprensione di quelli già visti prima.

Abbiamo visto che non è importante la risoluzione ma la quantità di informazioni (pixel) presenti nel file. Quindi che una immagine 10x15 cm a 300 dpi è assolutamente equivalente ad una di cm 41x62 a 72 dpi. E questo è assolutamente vero.

Quindi potremo anche dire che montare su InDesign un file di 10x15 cm a 300 dpi per realizzare una cartolina è assolutamente identico a montarne una da cm 41x62 a 72 dpi che poi ridurremo al 25% in pagina. E questo è assolutamente falso.

Quando montiamo una immagine su un programma di impaginazione, quel software crea una immagine segnaposto per consentire una buona collocazione e i corretti tagli.

Al momento della importazione il software non sa se l’immagine rimarrà al 100% o se poi sarà ingrandita e o rimpicciolita. Il segnaposto è normalmente un’immagine RGB a 72 dpi che nel caso di un’immagine di partenza a 72 dpi comporterà un utilizzo di dati memorizzati pari a 5.984 KB mentre la stessa immagine a 300 dpi richiede 353 KB.

Moltiplicate questa differenza (17 volte!) per 20 immagini e capirete perché a volte fate dei file con dimensioni mostruose che non solo ingombrano i dischi, ma rallentano tutte le elaborazioni e quel che è peggio senza darvi nulla in cambio.

Le insidie in prova colore

Capita sempre più spesso che uno stampatore disponga di numerose tecnologie e capita altresì con una certa frequenza che la macchina da stampa digitale da produzione (se adatta) venga usata per la prova contrattuale colore. Indipendentemente da questo fatto va ricordato che quasi tutte le stampanti da prova contrattuale hanno una risoluzione di output inferiore a quella di un CTP e che pertanto il controllo della risoluzione delle immagini per la stampa offset è assolutamente prioritaria.

Detto in altre parole, che il risultato estetico di una prova colore non è certo che sarà il medesimo in stampa offset se non sorretto da una adeguata risoluzione.

Il pennino più grossolano di una stampante digitale che deve riprodurre una immagine povera in risoluzione richiederà un raster che, probabilmente, non dovrà essere ricalcolato a differenza di quello che richiede l'uscita a 2400/2540 dpi. E abbiamo visto come agisce il ricampionamento. Se viene fatto su una immagine con varie sfumature che si intersecano e si miscelano può provocare un risultato lontano anni luce dall'attesa: è successo e ha comportato il rifacimento del lavoro.