GIS, Geodaten, Geoinformatik

Am Anfang sind die Pixel, die aus einem bunten Bild meinetwegen. Die kann man drucken, wenn man einen Drucker hat der das kann. Thermosublimation vielleicht, die normalen Drucker aber nicht, Monitore aber natürlich schon, Scanner können so ein Bild auch einlesen.

Die Dichte dieser echten Pixel (also auch Graustufen und ganz bunte Farben) wird mit ppi "pixels per inch" bezeichnet. Ein Inch ist dabei ein Maß von der anderen Seite des großen Teichs wo man auch mit Füßen und Meilen arbeiten und entspricht 2,54 cm.

Wenn es nun dpi geht, dann sind das "dots per inch" und damit die Auflösung die der Drucker tatsächlich physikalisch ausgeben kann. Ein guter Laserdrucker kann bei 600 dpi also pro Inch 600 Punkte setzen. Also wirklich diese kleine schwarzen runden Dinger auf dem Papier, die man auch "Druckpunkte" nennen kann.

Die sind ganz zufällig mehr oder wenig rund, aber auf jeden Fall immer gleich groß und vor allem in der selben Farbe. Graustufen können aber nur durch Raster dargestellt werden. Damit kann der Drucker also keine Graustufen oder Halbtöne mit 600 dpi darstellen, sondern nur vieleicht 75 ppi, aber nicht jedes ppi auch mit einem dpi.

Und dann gibts noch lpi, also "lines per inch". Dabei gehts um Rasterweiten. Und tradionelle deutsche Maße die nicht auf Inch sondern auf Zentimeter berufen spielen da mit rein. Die lpi sind das Maß für die Rasterweite und damit den Abstand der Rasterzellen im Druck, typischerweise Offsetdruck. Kurze Spielereien mit dem Taschenrechner ergeben, dass ein 60er Raster (60 Rasterzeilen pro cm) etwa 150 dpi entsprechen.

Fast alle Knipskästen der Kompaktklasse arbeiten nach dem One-Shot-Verfahren. Dabei wird nur eine Matrix genau einmal auf einem CCD-Chip belichtet. Das funktioniert so:

Zuerst werden alle Fotoelemente entleert. Erst wenn die Ladungsmenge in den Fotozellen überall Null ist beginnt die Integrationszeit, also die Belichtung. Der Begriff kommt aus der Regeltechnik und bezeichnet dort die Dauer die ein Schaltkreis braucht bis er ein stabiles Signal liefert.

In dieser Integrationszeit (Belichtungszeit) nehmen die Fotoelemente der Matrix entsprechend dem einwirkenden Licht Ladung auf. Diese Belichtungszeit kann länger oder kürzer sein um damit wie bei der analogen Kamera die Belichtung zu beeinflussen (passiert heute alles automatisch, das ging auch schon zu Zeiten wo man noch selbst scharf stellen musste).

Der CCD ist dann als Bayer-Sensor aufgebaut, das sieht aus wie ein Schachbrett, bei dem die weißen Felder grün empfindlich und die schwarzen abwechselnd rot oder blau empfindlich sind. Damit wird nachgebildet, dass das menschliche Auge auf grün empfindlicher reagiert als auf andere Farben.

Einmal klick, belichten (one shot, one matrix), CCD wird ausgelesen, und das Bild ist im Kasten. Man kann auch mit einem Prisma das einfallende Licht auf drei CCDs verteilen (3CCD wirds bei der Videokamera genannt, one shot, three matrix). Da gibts dann natürlich keinen Bayer-Sensor, sondern jeder Sensor nimmt nur seine Farbe auf. Vorteil: Höhere Auflösung und/oder bessere Lichtempfindlichkeit.

Wenn sich das Objekt der Reproduktion nicht bewegt wie ein totes Stück Papier beispielsweise kann man auch so vorgehen, dass man dreimal belichtet und dabei die drei Farbfilter einsetzt. Der CCD-Sensor muss dann auch keine Bayer-Matrix haben und kann dadurch schärfere Abbildungen liefern (three shot, one matrix).