Auflösung [resolution]

Überblick: die Verwendung des Begriffs Auflösung im Computerbereich lässt sich auch mit „Feinheit“ umschreiben. Die Auflösung ist ein Mass für die Fähigkeit eines Systems, Details zu erfassen bzw. auszugeben. Störungen durch zu niedrige Auflösungen (z.B. Treppeneffekte an schrägen Linien) wird durch Anti-Aliasing entgegengewirkt. Bei Bitmap-Grafiken und Bilder erfassenden Geräten wie Scannern und Digitalkameras wird die Auflösung durch die Pixelanzahl bestimmt, die auf einer bestimmten Länge bzw. Fläche verwendet wird. Wie bei Druckern ist hier die übliche gängige Masseinheit dpi (dots per inch – Punkte per Zoll) Obwohl es eigentlich besser wäre, zur deutlicheren Absetzung von ppi (pixel per inch) zu sprechen. Vergleiche auch Scanner zum Unterschied zwischen optischer und interpolierter Auflösung und Interpolation zur allgemeinen Bedeutung des Begriffs (v. a. im Zusammenhang mit Auflösung).

Details: Bei Druckern wird die effektive Auflösung durch zwei Faktoren bestimmt: einerseits die physikalische Auflösung der (tatsächlichen setzbaren) Druckpunkte (in dpi) und andererseits das verwendete Rasterverfahren, dessen Auflösungsvermögen in Linien (lpi = lines per inch) und nicht Punkten angegeben wird. Diese beiden Werte stehen in einer engen, wichtigen Beziehung zueinander. Weitere Erläuterungen dazu unter Rasterverfahren, Halbton und lpi.

Bei Monitoren wird die Auflösung (nicht ganz korrekt) in Bildpunkten angegeben, da die Ausgabefläche immer gleich ist (z.B. 1.024 * 768 Punkte auf 19 Zoll). Bei den klassischen Röhrenmonitoren (CRT-Monitore) ist v. a. die Feinheit der Bildschirmmaske der begrenzende technische Faktor (neben der Leistungsfähigkeit der Grafikkarte). Bei TFT-Monitoren ist die Auflösung durch die Anzahl der Bildtransistoren vorgegeben.

Bei digitaler Musik bzw. digitalen Tönen wird die Auflösung durch die Abtastrate und Abtasttiefe bestimmt. Sie wird in Frequenz und Bit angegeben (z.B. 44,1 kHz/16 Bit bei der Audio-CD).

Achtung: Der Begriff Auflösung wird v. a. im Bereich der Bildbearbeitung (Verwendung von Bitmap-Grafiken) oft falsch bzw. unpräzise verwendet. Viele sprechen von Auflösung, wenn sie eigentlich die Anzahl der Pixel bzw. Bildpunkte meinen (vgl. Abbildung bei Pixel). Die ist keine Haarspalterei, sondern wichtig, weil es hierdurch leicht zu Fehlern kommt. Am besten verdeutlicht man dies am Unterschied der physikalischen Begriffe „Dichte“ und „Menge“. Auflösung ist äquivalent zur Dichte, denn sie gibt die Anzahl der Bildpunkte pro Strecke oder Fläche an. Während die Menge der tatsächlichen, absoluten Pixelanzahl entspricht, sind Dichte und Auflösung relative Größen, die immer einen Bezug zu einer Masseinheit (Strecke, Fläche, Volumen etc.) haben. Andere Analogie: Die Aussage „Ich habe Gold mit der Dichte 19,3 g/cm³“ sagt nichts darüber aus, wie viel Gold jemand tatsächlich hat. Genauso wenig wie die Angabe über die Auflösung eines Bitmaps etwas darüber aussagt, wie groß es ist bzw. wie viele Bildpunkte tatsächlich vorhanden sind. Behält man beispielsweise die Pixelanzahl eines Bildes bei und erhöht derweil nur die Auflösung, wird das Bild beim Ausdruck kleiner. Entsprechend ändert sich auch die Größe der Pixel (höhere Auflösung = kleinere Pixel). Die Anzahl ändert sich dabei aber nicht.

Beispiel 1: In der Angabe „Mein Bild hat eine Auflösung von 300 dpi“ steckt primär nichts als die Information, wie viele Pixel auf einem Inch (2.54 cm) bei der Ausgabe zu „verteilen“ sind. Das Bild selbst kann aber z.B. aus 200 oder auch 500 Pixeln in der Horizontalen bestehen. Die Auflösung bleibt in beiden Fällen gleich, die Ausgabegröße aber nicht! Diese lässt sich über einen klassischen Dreisatz leicht berechnen:

Beispiel 2: Beim Offsetdruck sollte die Endauflösung verwendeter Bitmaps (in dpi) möglicht das Doppelte der verwendeten Druck-Rasterweite (in lpi) betragen. Beim Vierfarb-Hochglanzdruck wird üblicherweise mit einem 60-Raster (in cm = 60 lpc) gedruckt. Das entspricht 150 lpi, woraus sich 300 dpi als Vorgabe für Bit-maps ergeben. Im Zeitungsdruck werden meist 100 lpi verwendet, was zu 200 dpi für die Bitmaps führt. die Grundlagen dazu lassen sich bei Offsetdruck, Halbton und nachlesen. Bei der Umrechnung der Bitmaps muss man das Zusammenspiel von Größe, Auflösung und Pixelanzahl genau berücksichtigen. Höhere Auflösungen führe hier übrigens genauso zu schlechteren Ergebnissen wie niedrigere!

Ein Foto soll mit einer Breite von 5 cm in einer Zeitungswerbung gedruckt werden. Die Ausgabe erfolgt mit 60 lpc (= 150 lpi), das Bitmap sollte also in der Druckvorlage mit 300 dpi vorliegen (Endzustand, danach keine Größenänderungen mehr durchführen!). Das Foto kommt von einer typischen Digitalkamera mit 2 Megapixel, d. h. mit 1.600 * 1.200 Pixeln, die Auflösung ist standardmäßig auf 72 dpi eingestellt (typisch für Digitalkameras).