Berechnung der richtigen Scan-Auflösung

Allgemeines
Scannen von Strichvorlagen
Scannen von Graustufen
Scannen von Farbphotos
Noch ein paar allgemeine Hinweise

Allgemeines

Um die richtige Scan-Auflösung berechnen zu können, müssen Sie einige Daten bereits vorher wissen: Wieviel dpi kann der Drucker, auf dem gedruckt werden soll, darstellen? Welche Halbtonfrequenz verwendet er? Möchte ich das Bild anschließend vergrößern oder verkleinern und wenn ja, um wieviel Prozent? Ohne diese Daten wird es schwierig die richtige Auflösung zu berechnen, da Sie schätzen müssen.

Übrigens sollten Sie alle berechneten Scan-Auflösungen noch etwas "runden". Sie sollten eine Scan-Auflösung wählen, durch die die maximale optische Auflösung Ihres Scanners ohne Rest teilbar ist um Ungenauigkeiten zu vermeiden. Diese Ungenauigkeiten ergeben sich dadurch, daß, wenn die Division nicht ohne Rest möglich ist, auch bei Auflösungen, die kleiner sind als die optische Auflösung, interpoliert werden muß. Nur wenn Auflösungen gewählt werden, bei denen die Division ohne Rest möglich ist, wird die geringere Auflösung erreicht, indem einfach einige Pixel nicht gescannt werden.

Für einen Scanner mit 600 ppi optischer Auflösung sind folgende (sinnvollen) Auflösungen ohne Interpolation möglich:

60 ppi (600/60=10)
75 ppi (600/75=8)
100 ppi (600/100=6)
120 ppi (600/120=5)
150 ppi (600/150=4)
200 ppi (600/200=3)
300 ppi (600/300=2)
600 ppi (600/600=1)

Scannen von Strichvorlagen

Strichzeichnungen sind definiert als Zeichnungen mit nur einer Farbe, nämlich schwarz. Das heißt, daß auch keine Schattierungen, die ja grau wären, vorkommen dürfen. Als Farbtiefe reicht also 1 Bit, schwarz oder weiß. Beispiele: Texte, Schriften, Tusche-Zeichnungen.

Sie sollten also das Orginal in der Auflösung scannen, in der es ausgedruckt wird. Sie brauchen Sich dabei also keine Gedanken um die Anzahl der Graustufen Ihres Druckers zu machen. Ein schwarzes Pixel im Scan kann als ein schwarzer Druckpunkt wiedergegeben werden.

Natürlich müssen Sie jedoch den Vergrößerungsfaktor mit berücksichtigen, wenn Sie das Bild im Druck vergrößern oder verkleinern wollen.

Die Berechnungsformel lautet:

mit:
BG = Bildgröße, Größe des Bildes im Ausdruck
OG = Orginalgröße, Größe des Orginals

Eine höhere Auflösung als 600 dpi im Ausdruck halte ich persönlich hier für etwas übertrieben, da man kaum mehr einen optischen Unterschied erkennen kann. Besonders wenn man gutes Papier verwendet[1].

Eine weitere Maßnahme kann es sein, das gescannte Orginal anschließend zu vektorisieren. Allerdings ist dies in der Regel doch mit einigen Nachbearbeitungen verbunden, so daß es sich nicht immer lohnt.

Allerdings verkleinert dies die Dateigröße oft deutlich und hat den Vorteil, daß Größenveränderungen anschließend ohne Qualitätsverlust möglich sind und Sie dadurch deutlich kleinere Dateien erhalten, als wie wenn Sie für diese Größe scannen würden.

Wenn es allerdings darum geht, Strichvorlagen nur einzuscannen um Formulare oder Schriftstücke zu archivieren, ist eine Scanauflösung von 300 dpi ausreichend und benötigt weniger Speicherplatz.

Scannen von Graustufen

Man scannt auf diese Art und Weise Photos und andere Vorlagen, die verschiedene Graustufen zusätzlich zum Schwarz enthalten. In der Regel sind die 256 Graustufen, die ein normaler Scanner liefert, ausreichend. Eine höhere Farbtiefe ist nur dann nötig, wenn das Orginal nicht so gut ist und nachbearbeitet werden muß. Hier können dann Farbtiefen von 10 oder 12 bit nötig sein.

Diese Farbtiefen bringen aber nur dann was, wenn man sie zur Nachbearbeitung benötigt, denn spätestens beim Drucken wird auf 8 bit (=256 Graustufen) reduziert: Mehr unterstüzt Postscript nicht. Auch viele Bildbearbeitungsprogramme unterstützen nicht mehr als 8 bit Tiefe. Denken Sie auch daran, daß Ihr Graphikformat diese Farbtiefe unterstützen muß; *.tif-Dateien unterstützen z. Bsp. nur 8 bit Farbtiefe.

Die meisten Personen scannen ihre Vorlagen mit einer Auflösung, die viel höher ist als notwendig. Dies führt dazu, daß die Dateigröße enorme Umfänge annimmt und der Rechner länger braucht die entsprechenden Dateien zu speichern, zu öffnen und zu drucken. Und das ohne jegliche Qualitätsverbesserung. Berechnen Sie bitte erst die nötige Scanauflösung für Ihr Orginal, bevor Sie einfach darauf los scannen.

Unter "Der Zusammenhang zwischen 'dpi', 'lpi' und Anzahl der darstellbaren Graustufen" wurde dargestellt, wie der Drucker Graustufen darstellt. Die daraus ermittelte Halbtonfrequenz wird jetzt wichtig.

Die Berechnungsformel lautet:

mit:
∑GS = Summe der darstellbaren Graustufen
BG = Bildgröße, Größe des Bildes im Ausdruck
OG = Orginalgröße, Größe des Orginals
QF = Qualitätsfaktor
VF = Vergrößerungsfaktor

Hier ist jetzt ein neuer Faktor eingeführt worden: Ein Qualitätsfaktor. Dieser Faktor ist wichtig um die unvermeidlichen Ungenauigkeiten beim Scannen zu kompensieren. Der Wert bewegt sich zwischen 1,3 und 1,5. Als maximaler Wert ist 1,5 für die meisten Fälle ausreichend. Manchmal ist auch ein Wert von 1,3 ausreichend, besonders bei weichen Vorlagen.

Beispiel: Der Drucker hat eine Auflösung von 600 dpi und kann 36 Graustufen darstellen. Ein gescanntes Photo soll auf die doppelte Größe vergrößert werden. Das Orginal ist ein kontrastreiches Photo.

Diese Auflösung ist ausreichend. Höhere Auflösungen lassen nur die Datenmenge ansteigen, bringen aber keine signifikante Verbesserung. Diese Werte (die Anzahl der Graustufen und der Qualitätsfaktor) sind Beispielwerte und sollten auf dem eigenen Drucker selber überprüft werden.

Zwischen der Anzahl der darstellbaren Graustufen und der Auflösung besteht, wie bereits dargestellt, ein enger Zusammenhang: Je höher die Zahl der Graustufen, desto geringer die Auflösung und umgekehrt. Sie sollten also hin und wieder abwägen, was für die Wiedergabe des Orginals besser ist. Bei den meisten Druckern können Sie die Halbtonfrequenz aber eh nicht ändern.

Scannen von Farbphotos

Hier gilt vieles ähnlich wie bei dem Scannen von Graustufen, jedoch ist ein anderer Qualitätsfaktor notwendig.

Für den Qualitätsfaktor gilt:

Faktor	Beschreibung
1,0	Normale Qualität: Zeigt möglicherweise ein feines Pixelmuster, wenn man es genau betrachtet.
1,3	Gute Qualität: Als Standart-Wert brauchbar. Für Photos mit normalem Kontrast. Kann leichtes Pixelmuster aufweisen.
1,7	Bessere Qualität: Für kontrastreiche Photos. Zeigt i. d. R. kein Pixelmuster mehr.

Es gilt dann:

mit:
∑GS = Summe der darstellbaren Graustufen
BG = Bildgröße, Größe des Bildes im Ausdruck
OG = Orginalgröße, Größe des Orginals
QF = Qualitätsfaktor
VF = Vergrößerungsfaktor

Höhere Qualitätsfaktoren als angegeben sind in der Praxis nicht nötig. Sie werden nur zu Testzwecken benötigt und auch dann nur, wenn die berechnete Scan-Auflösung die maximale optische Auflösung nicht übersteigt.

Für den normalen "Hausgebrauch" sind die angeführten Qualitätsfaktoren also durchaus ausreichend.

Noch ein paar allgemeine Hinweise

Wenn Sie die Halbtonfrequenz Ihres Druckers nicht kennen , können Sie sich an folgenden Werten orientieren (gültig für einen Wiedergabefaktor von 100%):

Bei Tintenstrahl-Druckern mit einer Auflösung von 360 dpi dürfte eine Scan-Auflösung von 50 - 100 ppi ausreichen. Bei einer Auflösung von 720 dpi reicht in der Regel eine Scan-Auflösung von 100 - 200 ppi. Falls Ihr Drucker Photo-Quality druckt und Sie gutes Spezialpapier verwenden dürften Sie mit 180 - 200 ppi hinkommen.

HP gibt für seine Drucker der Serien DeskJet und DeskWriter bei 600 dpi eine Auflösung von 85 lpi und bei 300 dpi von 53 lpi an.

Es gibt auch Tintenstrahl-Drucker, die mit 6 verschiedenen Farben arbeiten, z. Bsp. von Epson. Hier empfiehlt Epson eine Scan-Auflösung von 240 ppi. Hat Ihr Tintenstrahl-Drucker die Möglichkeit, eine Farbe dadurch darzustellen, daß er mehrere Tropfen auf dieselbe Stelle druckt, z. Bsp. der HP PhotoSmart, dürften Sie mit einer Scan-Auflösung von 300 ppi gut fahren. Bitte den letzten Satz nicht mißverstehen: Natürlich druckt auch jeder andere Drucker die Tröpfchen übereinander (wie sollte er sonst "Grün" darstellen?). Der PhotoSmart druckt aber Tröpfchen übereinander, um einen besimmten Farbton darzustellen, den andere Drucker dadurch darstellen, daß sie eine Rastzerzelle entsprechend dem Farbton mit einem FM-Raster ausfüllen.

Dies alles sind Schätzwerte. Testen Sie einfach verschiedene Scan-Auflösungen aus um festzustellen, ab welcher Auflösung nur noch die Dateigröße ansteigt, aber keine größere Anzahl an Details sichtbar ist. Allgemein läßt sich sagen, daß Sie sich bei s/w-Scans am unteren Ende, bei Farb-Scans am oberen Ende der angegebenen Auflösung bewegen sollten.

Übrigens: Wenn Sie Photos einscannen um sie stark zu vergrößern, denken Sie daran, daß ein Papierabzug nur Details entsprechend einer Auflösung von 200 ppi wiedergeben kann, und auch das nur, wenn der Papierabzug ausreichend scharf ist. Unscharfe Photos beinhalten weniger Informationen.

Sollten Sie solche Scans öfter ausführen oder gute Qualität benötigen, empfiehlt es sich, vom Negativ einen größeren Abzug herzustellen und diesen zu scannen um die Interpolation zu umgehen. Das Negativ - und auch das Dia - können eine deutlich höhere Auflösung darstellen, bis zu 2000 ppi.

Falls Sie solche Anwendungen öfters haben, empfiehlt sich u. U. die Anschaffung eines Durchlichtscanners. Diese haben im Vergleich zu einem normalen Scanner mit Durchlichtaufsatz eine deutlich höhere optische Auflösung. Allerdings sind diese Geräte um einiges teurer als normale Flachbettscanner, so daß es eine mögliche weitere Alternative sein kann, im Fachgeschäft die Negative auf CD brennen zu lassen.

[1] Daran denken, daß sich diese Aussage auf Strichzeichnungen bezieht!