Click here for english version

Bildstorlek, upplösning, PPI, DPI m.m.

Få saker är föremål för så mycket förvirring och diskussion som detta med bildstorlek, upplösning, PPI och DPI. I synnerhet PPI och DPI. Och det lustiga är att man egentligen inte behöver bry sig om det överhuvudtaget, åtminstone för hobbyfotografens vardagsbehov. Och allting grundar sig egentligen i detta med "storlek", och det faktum att storleken på en bild som visas på bildskärm är någonting helt annat än storlek på en utskriven bild på papper.


Den korta och enkla förklaringen

  • PPI och DPI har ingen som helst betydelse så länge vi visar en bild på skärmen. Bilden består av pixlar, skärmen visar pixlar, det är alltså bara pixlar som gäller.
  • Om vi (eller ett fotolabb) skriver ut bilden så kan PPI och DPI spela roll. Observera ordet "kan". PPI och DPI måste inte spela roll. Man kan strunta i dem också.
  • Du kan skriva ut i vilken storlek du vill (men om det blir bra eller inte beror på flera faktorer)
  • När du visar bilder på webben så har du ingen kontroll (och du kan inte garantera att någon annan ser bilderna på samma sätt som du)

Den långa förklaringen

Vill du ha den långa förklaringen? Läs då vidare...

Ska vi börja med att slå fast några saker:

  • En bild kan ha vilken storlek som helst
  • En bild har inte bara en storlek, utan flera, beroende på hur man ser på begreppet "storlek"
  • Vilken bild som helst kan skrivas ut i vilken storlek som helst
  • Vilken bild som helst kan visas i vilken storlek som helst
  • "Bra kvalitet" är ett relativt och personligt begrepp, som dessutom är beroende av flera olika faktorer

Om någon frågar dig hur stor en viss bild är, vad svarar du då? Är det en fysisk storlek i centimeter? Eller är det hur många pixlar den består av totalt? Eller antalet pixlar längs dess sidor? Eller kanske hur mycket utrymme den tar upp på hårddisken?

Och var kommer begreppen PPI och DPI in i det hela? Och behöver man verkligen bry sig om det?


Storlek på hårddisken

Om vi till att börja med tar den enklaste varianten av storlek, och den som man oftast inte menar med storlek, så är det väl hur mycket utrymme en bild tar på hårddisken eller annat lagringsmedia. Hur många megabyte eller kilobyte stor är den? Denna storlek varierar beroende på många faktorer: antalet pixlar i bilden, komprimeringsgrad, bildens färgdjup, filformat m.m. Något som däremot inte påverkar denna storlek är det kryptiska PPI/DPI, vilket vi återkommer till senare.


Olika PPI men samma antal pixlar (3872*2592) och samma filstorlek (2850 kB)

En bildfils storlek är beroende av många faktorer. Som exempel har jag använt en bild som är 3872*2592 pixlar. Det innebär drygt 10 miljoner pixlar, närmare bestämt 10036224 stycken. Varje pixel består av tre färger - rött, grönt och blått. För en vanlig bild med 8 bitars färgdjup kan var och en av dessa färger anta 256 olika nyanser, från mörkt till ljust. Med lite binär matematik inser man att 256 nivåer motsvarar 8 bitar, d.v.s. en byte. Det "råa" bildinnehållet är alltså 10036224 pixlar med tre färger per pixel och en byte ljushetsinformation per färg. 10036224*3*1=30108672, alltså drygt 30 miljoner byte. Eller för att räkna om det till megabyte: 30108672/1024/1024=28,7 MB. (Med det "råa" bildinnehållet menar jag här inte råfil/råformat/RAW, det är något annat.)

Om vi tittar på våra bildfiler i datorn så är de ju oftast inte så stora, och det beror på att man ofta komprimerar dem med t.ex. JPG-formatet. Denna komprimering (som dessutom är en reducering eftersom man faktiskt tar bort bildinformation som våra ögon ändå har svårt att uppfatta) kan ske i olika grad. Hög komprimering ger liten filstorlek men samtidigt sämre kvalitet. Liten komprimering ger omvänt större filstorlek men högre kvalitet. Men även en komprimering i högsta kvalitet - alltså största filstorlek - ger en mindre filstorlek än det rena bilddatat. JPG är med andra ord ett "förstörande" filformat eftersom det faktisk plockar bort information ur bilden som sedan inte kan återskapas 100% korrekt. Detta är dock inget problem så länge man inte tar bort för mycket, eller sparar filen upprepade gånger, eftersom det finns en viss "intelligens" i vad som tas bort. Våra ögon låter sig dessutom luras till viss del, och sen har vi även en hjärna som är duktig på att fylla i sånt som saknas åt oss. Man kan förstås även spara sina bilder i icke-förstörande format, som t.ex. TIFF, men då blir filerna genast väldigt stora.


JPG kan sparas i 12 olika nivåer där 1 ger mest komprimering och 12 minst

Storlek på bildskärm och vid utskrift

Kvar har vi då att förstå detta med en bilds synliga eller fysiska storlek. Dels på bildskärm och dels i utskrift - för det är två olika sorters storlek. Om vi tittar på en bild på skärmen så mäts storleken i pixlar och förstoringsgrad. Skriver vi däremot ut bilden så har vi en fysisk storlek som vi mäter i centimeter, eller tum (eller kilometer för den delen om vi vill).

För att förstå det hela bör man inse hela den kedja som en bild går igenom från det att den exponeras i kameran till det att man ser den på skärm eller utskrift.

Bilden skapas i sitt ursprungliga format i kameran. Exakt hur det går till och hur bilden exponeras är inte intressant i denna diskussion. Det viktiga är att någon sorts bild skapas med hjälp av kamerans sensor och därmed fastslås en aspekt av bildens storlek, nämligen pixlarna. En sensor består av ett visst antal ljuskänsliga punkter (pixlar) som vi oftast anger i antal miljoner. En kamera med en sensor som har tio miljoner punkter benämns i allmänhet som 10 megapixel. Sex miljoner är 6 megapixel o.s.v.

Detta säger oss hur många punkter bilden totalt är uppbyggd av, men inte hur de är fördelade. Beroende på vilken kamera vi använder så finns sensorer med lite olika proportioner. En systemkamera har oftast det klassiska s.k. småbildsformatet 3:2, d.v.s. långsidan är 50% längre än kortsidan. En kompaktkamera har i allmänhet ett något mera kvadratiskt format, nämligen 4:3 där alltså långsidan är 33% längre än kortsidan, d.v.s. samma format som en gammal klassisk TV. Bredbilds-TV har som jämförelse proportionerna 16:9, långsidan är alltså 78% längre än kortsidan. När vi vet totala antalet pixlar och sensorns proportioner kan vi också räkna ut hur långa dess sidor är räknat i antal pixlar. En enklare variant är förstås att läsa i kamerans manual.

Som exempel är här fyra olika kameror, med vilka vi tar en likadan bild på samma motiv (så lika som möjligt åtminstone):

  • Pentax K10D - systemkamera med sensor i s.k. APS-storlek
    • 10 megapixel
    • 3872*2592 pixlar
    • format 3:2
    • exempelbildens storlek på disken: 3,8 MB
  • KonicaMinolta Dimage A2 - avancerad kompaktkamera med sensor i s.k. 2/3"-storlek
    • 8 megapixel
    • 3264*2448 pixlar
    • format 4:3
    • exempelbildens storlek på disken: 3,6 MB
  • Canon IXUS 400 - vanlig kompaktkamera med sensor i s.k. 1/1,8"-storlek
    • 4 megapixel
    • 2272*1704 pixlar
    • format 4:3
    • exempelbildens storlek på disken: 2,1 MB
  • Canon IXUS (tidig version)
    • 2 megapixel
    • 1600*1200 pixlar
    • format 4:3
    • exempelbildens storlek på disken: 0,6 MB
Nedan ser du de fyra bilderna förminskade till 600 pixlars bredd:

10 megapixel


8 megapixel


4 megapixel


2 megapixel

Med samtliga kameror kan vi ta i princip samma bild (samma bildvinkel och utsnitt) men de fyra resulterande bildfilerna kommer att skilja sig åt eftersom sensorerna skiljer sig åt. Rent teoretiskt, om alla andra förhållanden är lika, så ger en sensor med fler pixlar en mer detaljerad bild, eftersom varje enskild bildpunkt blir mindre. Om man sedan ser dessa detaljer beror på i vilken storlek man visar bilden, och hur bra sensorn faktiskt är på att fånga detaljerna. En annan skillnad är den rent bildmässiga, där en fysiskt större sensor (som i systemkameran) ger ett kortare skärpedjup och mindre brus än kompaktkamerorna. Detta med bildvinklar, utsnitt, skärpedjup, brännvidder och skenbara förlängningar p.g.a. olika sensor-storlekar är ett ämne för en helt egen artikel.


Bildvisning på skärmen

Nåväl, när bilden väl är tagen så brukar nästa steg oftast vara att kopiera den till datorn. Väl inne i datorn vill man oftast titta på den. Det kan göras med datorns eget bildvisningsprogram, ett bildredigeringsprogram eller liknande. Nu kommer vi till nästa storlek: hur stor är bilden på skärmen? Och då är frågan också: hur stor är skärmen?

Bilden (och sensorn som den kom ifrån), och likaså skärmen, är uppbyggda av pixlar, med den skillnaden att skärmar i princip alltid har mycket färre pixlar än vad en bild (eller sensor) har. Som exempel brukar en 17" eller 19"-skärm ha 1280*1024 pixlar, vilket motsvarar ca 1,3 megapixel. En stor 24" widescreen-skärm klarar 1920*1200 pixlar vilket är ca 2,2 megapixel. Ingen av dessa skärmar kan alltså återge en bild från en 4 megapixels kamera i full "naturlig" storlek, och än värre blir det förstås med bilder från kameror med högre upplösning. För att få plats med hela bilden på skärmen måste man alltså förminska den.

Om du någon gång använt ett bildredigeringsprogram så vet du nog att man där kan zooma i bilderna, ofta genom att ange ett procentvärde. 100% betyder inte att man visar hela bilden, utan att man visar en pixel i bilden som en pixel på skärmen, d.v.s. man ser bilden i sin "naturliga" storlek. Och eftersom bilden i allmänhet innehåller fler pixlar än skärmen så motsvarar detta en inzoomning i bilden. För att se hela bilden måste vi zooma ut - hur mycket beror på hur många pixlar bilden består av, och hur många pixlar skärmen har. Att zooma ut så att hela bilden syns på skärmen brukar kallas "fullskärm" eller "anpassad storlek". Det program som visar bilden skalar då om bilden till rätt storlek, vilket i vissa enstaka fall kan ge intrycket av försämrad kvalitet. Detta beror på att bilden måste räknas om då flera pixlars information ska visas med en enda pixel eftersom bilden är förminskad. Detta gäller för övrigt vid alla zoomvärden förutom 100%. Olika program har olika metoder för att göra denna omräkning och bildens utseende kan därför skilja sig något. Det är dock inget som jag personligen reflekterat över. Vissa ambitiösa fotografer skalar själva ner sina bilder till "rätt" storlek för visning på den egna skärmen, men jag ser det som ett extra och onödigt steg då jag inte ser någon skillnad i kvalitet mellan min nedskalning och den som t.ex. Windows XP's bildvisningsprogram gör automatiskt. Ska man däremot visa bilden på webben så är det förstås vettigt att förminska bilden till rätt storlek, dels för att minska dess storlek i kB/MB och dels eftersom webläsare ofta är ganska dåliga på att skala om bilder. Men ingenstans har jag nämnt storlek i centimeter eller PPI eller DPI. Detta eftersom fysisk storlek är ointressant när man visar bilder på en skärm, eller på webben.

Skärmar finns i många olika fysiska storlekar (14", 17", 19", 24" ...) och proportioner (4:3, 5:4, 16:9, 16:10) och de kan användas i många olika upplösningar (800*600, 1024*768, 1280*1024, 1400*1050, 1600*1200, 1920*1200 ...). Allt detta sammantaget gör att när man visar en bild på en skärm, kan man inte veta hur stor den kommer att bli rent fysiskt. På sin egen skärm kan man förstås mäta detta, men om man visar bilder på webben så har man ju ingen kontroll över vilka skärmar och upplösningar andra människor använder. Och man kan ju inte gärna kräva att folk ska ha en viss kombination för att de ska kunna se dina bilder. Därför är bildens dimensioner i pixlar, tillsammans med eventuell zoomfaktor, det som bestämmer hur en bild ska visas på skärmen. Det beryktade PPI/DPI har ingen betydelse eftersom det är bildpixlar som visas med hjälp av skärmpixlar.

BILD SKA FIXAS: En och samma bild visad i fullskärm på några olika skärmar
BILD SKA FIXAS: En och samma bild visad i 100% på några olika skärmar

PPI för bildskärmar

Nu protesterar du kanske och säger att bildskärmar har faktiskt 72 PPI, det har du ju läst någonstans. Jodå, det har jag också läst. Det är en gammal sanning som inte gäller längre, men den lever kvar och vägrar dö. Det stämde en gång i tidernas begynnelse när grafik på datorskärmar var i sin linda. Jag har för mig att det kommer från upplösningen 640*480 pixlar på en 12-tums-skärm, men jag är inte säker. Hur som helst, dagens skärmar och upplösningar ger faktiskt högre PPI. Det är bara att mäta och räkna. PPI=Pixels Per Inch, d.v.s. pixlar per tum. Dividera grafikkortets upplösning med skärmens fysiska storlek i tum (1 tum = 2,54 cm). Om du inte vill mäta själv så har jag några exempel:

  • 14-tum laptop-skärm (28,5*21,4 cm) och 1400*1050 pixlar = 125 PPI
  • 19-tum plattskärm (37,6*30,1 cm) och 1280*1024 pixlar = 86 PPI
  • 24-tum widescreen-plattskärm (51,8*32,4 cm) och 1920*1200 pixlar = 94 PPI
  • 37-tum widescreen-TV (82*46 cm) och 1366*768 pixlar = 42 PPI

Men detta PPI påverkar alltså inte hur bilden visas på skärmen. PPI används bara vid utskrift. Om man vill det. Skärmvisning använder sig av pixlar och zoom-faktor.

En sidospårsdiskussion i detta sammanhang är ju det faktum att de fyra ovanstående skärmarna inte bara har olika PPI, utan dessutom helt olika proportioner. 14-tumsskärmen har formatet 4:3, precis som en gammaldags TV eller vanliga digitala kompaktkameror. 19-tumsskärmen har formatet 5:4, d.v.s. lite mera kvadratiskt. Och bredbildsskärmen har formatet 16:10, istället för 16:9 som bredbilds-TV'n har. Återigen ett ämne för en helt egen artikel.

Ser man någon skillnad på bilder med olika PPI på skärmen på riktigt då? Här nedanför finns tre bilder med samma pixeldimensioner (600*400) sparade med tre olika PPI-värden. Ser du någon skillnad? Nej, trodde väl inte det.


Bilder på webben

När man ska visa en bild på webben så har man i princip två alternativ

  • Ladda upp bilden i full storlek och låt websidan bestämma hur stor den ska vara
  • Förminska först bilden till rätt storlek och visa den sedan som den är (100%)

Det andra alternativet är i princip alltid att föredra. Visst kan man ta en bild med 10 megapixel och lägga upp den på en hemsida. Nackdelen är att den blir ganska stor mätt i MB vilket gör att det tar tid att föra över den och utrymme att lagra den. Ska man sen visa den i t.ex. 640 pixels bredd så måste användarens webläsare förminska den, vilket webläsare inte alltid är särskilt duktiga på att göra på ett snyggt sätt. Nej, då är det bättre att man själv först förminskar den till 640 pixels bredd, tittar på den i 100% zoom och ser till att den ser ut som man vill. Denna bild tar mycket mindre plats och laddas snabbare på nätet. Sen kan webläsaren visa denna bild utan att storleksförändra den alls och den visas då utan några omräkningar.


Originalbild 3872*2593 pixlar (2850 kB) som webläsaren förminskar till 600 pixlars bredd


Bild förminskad till 600*402 pixlar (147 kB) som visas som den är


Utskrifter

Nåja, slutligen vill man kanske skriva ut bilden på en skrivare, eller skicka den till ett labb för framkallning/förstoring/utskrift. Och då ska man plötsligt få ut bilden på ett fysiskt media som har en viss specifik fysisk storlek, t.ex. 15*10 cm, eller ett A4, eller något annat. Och då kommer det omtvistade PPI/DPI in i leken. Om man vill. Eller så struntar man i det. Man kan faktiskt välja.

Oavsett hur man skriver ut bilden så ska dess pixlar på något sätt omvandlas till fysiska färgpunkter på ett papper. Beroende på hur stora pixlarna skrivs ut på papperet så kommer den slutliga bildens storlek att variera. Eller tvärtom: om man vet hur stor den slutliga bilden på papperet ska vara så kommer storleken på de utskrivna pixlarna att variera.

Vid utskrift har man tre storleks-parametrar att arbeta med:

  • antalet pixlar i bilden
  • papperets storlek
  • utskriftspixlarnas storlek

Man kan variera en eller två av dessa tre hur man vill, och de övriga ger sig då automatiskt (de blir vad de blir). Man kan däremot inte ange alla tre hur man vill, eftersom de har ett inbördes förhållande:

Upplösning i PPI = Antal pixlar dividerat med fysisk storlek

Detta innebär t.ex. att:

  • om man ökar den fysiska storleken på papperet så måste man samtidigt öka antalet pixlar, eller minska upplösningen i PPI
  • om man ökar upplösningen i PPI så måste man samtidigt öka antalet pixlar, eller minska den fysiska storleken
  • om man anger en specifik fysisk storlek och har ett visst antal pixlar, då blir upplösningen i PPI vad den blir
  • om man har ett visst antal pixlar och anger en specifik upplösning i PPI, då blir den fysiska storleken vad den blir
  • o.s.v.

De tre grund-formlerna är:

  • PPI = pixlar / fysisk storlek
  • pixlar = PPI * fysisk storlek
  • fysisk storlek = pixlar / PPI

Är det då PPI eller DPI man använder?

  • PPI=Pixels Per Inch, d.v.s. antal pixlar per utskriven tum
  • DPI=Dots Per Inch, d.v.s. antalet utskriftspunkter per tum

Vad är då skillnaden? Jo, bilden består av pixlar som ska skrivas ut. Skrivare skriver ut dessa pixlar med färgpunkter. För att förbättra kvaliteten, och framför allt för att kunna skriva ut färgnyanser som består av blandningar av de olika grundfärgerna, så använder skrivaren många små punkter (dots) för att skriva ut en pixel. Man använder alltså flera punkter per pixel. Högre DPI än PPI. Börjar det bli krångligt? Återigen: det där är något som du oftast kan välja att inte bry dig om.

Ponera att du har en bild från en 4 megapixels kamera där bildens pixeldimensioner är 2272*1704 pixel. Denna vill du skriva ut på ett papper så att långsidan blir 15 cm. Du ska då få ut 2272 pixlar på 15 cm, d.v.s. ca 151 pixlar per centimeter. För att räkna om det till tum så får vi multiplicera med 2,54 vilket ger ca 385 pixlar per tum, eller PPI. På varje tum av papperet ska alltså skrivaren klämma in 385 av bildens pixlar. Var och en av dessa pixlar har ett RGB-värde som anger vilken färgnyans den har (andelar av rött, grönt och blått).

Skrivaren använder en annan färghantering som istället bygger på cyan, magenta, gult och svart, kallat CMYK. Skrivaren, eller utskriftsprogrammet, gör om bildens pixlars RGB-värden till CMYK-värden och för att få färgnyanser och bra kvalitet delas sedan varje pixel upp i flera mindre delar som skrivaren skriver ut. Om skrivaren t.ex. delar upp varje pixel i nio mindre delar (tre på höjden och tre på bredden) så skrivs varje pixel i bilden ut med tre gånger fler skrivarpunkter på höjden och bredden. DPI (Dots Per Inch) är då tre gånger högre än PPI, d.v.s. 1154 DPI i ovanstående exempel. Tyvärr råder en viss begreppsförvirring kring dessa två förkortningar och de används ofta växelvis, vilket förstås inte förenklar vardagen för oss vanliga människor.

Men, som jag skrev innan, man kan faktiskt välja att inte bry sig om detta med DPI/PPI. Man kan låta programmet och skrivaren lösa det där automatiskt. Det som egentligen är intressant vid en utskrift är ju de två faktorer som man har koll på: bildens pixeldimensioner och den fysiska storleken på utskriften. Kom ihåg vad jag skrev i början: vilken bild som helst kan skrivas ut i vilken storlek som helst. Om du har en bild där långsidan är 2272 pixel och säger åt skrivaren att skriva ut den som 15 cm, ja då blir PPI automatiskt 385, som vi såg ovan. Om du däremot säger att du vill ha ut bilden på ett A4, där långsidan är 29,7 cm, ja då blir PPI (2272/29,7)*2,54=194. Och vill du ha ut den med en meters bredd så blir PPI (2272/100)*2,54=58. Skrivaren eller labbet fixar det där åt dig automatiskt.


Utskriftskvalitet och storlekar

Kommer bilderna att bli bra då? Ja det är nästa fråga, och här har faktiskt PPI en viss betydelse. Ju lägre värde desto färre pixlar per tum. Tänk dig ett extremfall där vi har PPI=1, d.v.s. en pixel per tum. Varje pixel blir alltså 2,54 cm bred och hög. En ganska rejäl färgblaffa. Svårt att se några detaljer i den bilden om den ligger på bordet framför dig. Men, en sådan bild ligger inte på bordet framför dig, därför att den fysiska storleken på den bilden från en 4 megapixelkamera skulle bli 2272*1*2,54=5771 cm=57,71 meter bred. Snacka om bild! En sådan bild tittar man inte på från en meters håll, nej man står tiotals, kanske hundratals meter från den. Och då ser den helt plötsligt bra ut. Upplösning är alltså även en fråga om betraktningsavstånd och hur stor del av ens synfält som bilden upptar.

BILD SKA FIXAS: Lägg in några bilder som visar en storformatstavla på distans och närbild

För normalt betraktande av normala bilder, d.v.s. storlekar upp till kanske A3-A4 som man betraktar på armlängds avstånd brukar man rekommendera 200-300 PPI. Gör man större bilder så brukar dessa oftast betraktas från längre avstånd och man kan därmed tillåta sig att gå ner i PPI. Varför då inte alltid använda 300 PPI så man är på säkra sidan, även om man ska skriva ut en affisch, kanske du undrar? Jo, ju större fysisk utskrift man vill ha, med bibehållen PPI, desto fler pixlar krävs (se formlerna tidigare). När bilden skapas har den ju ett bestämt antal pixlar, och så länge de räcker till kan man mycket väl använda så hög PPI som möjligt. Men när man har för få pixlar och vill ha högre PPI än vad bilden egentligen klarar, ja då måste man skapa dessa pixlar på något sätt. Det kallas interpolering och är något som bildbehandlingsprogram och skrivare kan göra. Och visst, man kan som sagt skriva ut en bild i vilken storlek som helst eller med vilken PPI som helst, men när dessa extra pixlar skapas så blir det ny bildinformation som egentligen inte finns utan den är bara gissningar och medelvärden från programmet eller skrivaren. Kvaliteten blir därför aldrig bättre än vad originalbilden hade. Man kan inte skapa detaljer i bilden som inte finns där från början. Du har säkert sett på film hur polisen kan trolla fram ett knivskarpt ansikte ur en grötig liten bild. Sådant fungerar bara på film, inte i verkligheten.

Beroende på vilken metod man använder för interpoleringen kan man få allt från ganska dålig kvalitet, till riktigt bra. Den sämsta varianten är det som kallas "närmaste granne/nearest neighbor" där man helt enkelt kopierar närliggande pixlar. Bilden blir större men väldigt taggig och pixlig. Det bästa är att använda något dedicerat interpoleringsprogram som har speciella algoritmer för att förstora bilden på bästa möjliga sätt. Ett enklare och oftast lika bra alternativ är att använda det som kallas "bikubisk interpolering/bicubic" vilket gör matematiska beräkningar på omgivande pixlar för att räkna fram de nya pixlarna. Ofta är det svårt att skilja bikubisk interpolering (i t.ex. Photoshop) från fristående programs varianter. Även skrivare kan göra denna interpolering på dessa olika sätt och man kan då välja var den ska ske, i programmet eller i skrivaren, beroende på var den sker bäst och/eller enklast. Om det nu är någon större skillnad. Ibland syns skillnaden, ibland inte. Man får prova sig fram. Mina egna enkla tester visar att den interpolering som ett bra fotolabb (som t.ex. Crimson) gör är minst lika bra som den jag själv kan göra i Photoshop, både vid förminskning och förstoring. För mina krav som hobbyfotograf är det alltså bortkastad tid att själv göra några storleksförändringar. Jag skickar mina bilder i den storlek de kom från kameran till fotolabbet, och de kopior jag får tillbaka ser väldigt bra ut.

Men om vi antar att vi vill ha 300 PPI för att få bra kvalitet även vid närgånget beskådande av en bild då. Hur stora utskrifter kan vi då egentligen göra? Ja, det beror på hur många pixlar bilden innehåller. Ta de fyra kamerorna som exempel igen:

Formeln är: storlek=(pixlar/PPI)*2,54

  • 2 Megapixel (x*x pixel) med 300 PPI ger en storlek på ca x*x cm
  • 4 Megapixel (2272*1704 pixel) med 300 PPI ger en storlek på ca 19*14 cm
  • 8 Megapixel (3264*2448 pixel) med 300 PPI ger en storlek på ca 28*21 cm
  • 10 Megapixel (3872*2592 pixel) med 300 PPI ger en storlek på ca 33*22 cm

Detta är alltså vid 300 PPI, vilket ofta anges som rekommenderat värde för högkvalitativa utskrifter. För normalt vardagsbruk kan man ofta gå ner till 200 PPI vilket innebär att man kan göra utskrifterna något större, men fortfarande med tillräckligt bra kvalitet.

Eller så tänker man på ett annat sätt: om du vet vilken storlek du vill ha på utskriften och du vet hur många pixlar du har, vad blir då PPI-värdet? Räcker det till, eller blir det för lågt?

Formeln är: PPI=(pixlar/storlek)*2,54

Antag att du vill skriva ut bilder från de fyra kamerorna i A4-storlek. Bredden på ett A4 är 29,7 cm och det ger följande PPI för de fyra olika pixelantalen:

  • 2 Megapixel (x*x pixel) med 29,7 cm bredd ger PPI x (för lågt, bilden kommer att se pixlig ut)
  • 4 Megapixel (2272*1704 pixel) med 29,7 cm bredd ger PPI 194 (nästan lite för lågt, men det kanske kan räcka)
  • 8 Megapixel (3264*2448 pixel) med 29,7 cm bredd ger PPI 279 (OK)
  • 10 Megapixel (3872*2592 pixel) med 29,7 cm bredd ger PPI 331 (helt OK, faktiskt högre än nödvändigt)

Ytterligare ett tredje sätt att resonera är att om man har ca 8 megapixel eller mer så räcker det i allmänhet till hur stora utskrifter som helst. Med 8 megapixel så klarar man A4-storlek med 279 PPI. Om man skriver ut större format så har man längre betraktningsavstånd vilket gör att man klarar sig med lägre PPI.

 


 

English version:

Image size, resolution, PPI, DPI etc.

Few things are subject to such confusion and discussion as image size, resolution, PPI and DPI. Especially PPI and DPI. And the funny thing is that you don't really have to care about it at all, at least when it comes to the needs of the every-day hobby photographer. And everything boils down to "size", and the fact that the size of a photo shown on a computer screen is something completely different than the size of a photo printed on paper.


The short and simple explanation

  • PPI and DPI has no relevance whatsoever as long as we are displaying an image on a computer screen. An image consists of pixels, a screen displays pixels, so it's all a matter of pixels.
  • If we (or a lab) print the image, PPI and DPI may matter. Note the word "may". PPI and DPI doesn't have to matter. You can ignore it too.
  • You can print at any size (but whether it will look good or not depends on several factors).
  • When you display images on the web you have no control (and you can't guarantee that someone else sees the images the same way you do).

The long explanation

So you want the long explanation? OK, read on...

Let's start by establishing a few facts:

  • An image can have any size
  • An image doesn't have just one size, but many, depending on how you view the concept of "size"
  • Any image can be printed at any size
  • Any image can be displayed at any size
  • "Good quality" is a relative and personal concept, which is also dependent on many different factors

If someone asks you what size a certain image is, what do you answer? Is it a physical size in inches? Or is it the total number of pixels? Or the number of pixels along the sides? Or how much disk space it takes on the hard drive?

And where do the terms PPI and DPI enter the game? And do you really need to bother?


Disk space

Let's start with the simplest version of size, and the one you probably less often mean by "size": the amount of space an image occupies on the hard disk (or some other storage media). How many megabytes or kilobytes is it? This size varies depending on a lot of factors: the number of pixels, compression, color depth, file format etc. But what doesn't affect the file size is this cryptic PPI/DPI, which we'll come to later.


Different PPI but the same number of pixels (3872*2592) and same file size (2850 kB)

The size of an image file depends on many things: As an example I've used an image with 3872*2592 pixels. That is roughly 10 million pixels, or more precisely 10036224 pixels. Each pixels consists of three colors: red, green and blue. In an ordinary image with 8 bit color depth, each of these colors can assume 256 different nuances from dark to bright. With some binary math you realize that 256 levels equals 8 bits, i.e. one byte. The "raw" image content is thus 10036224 pixels with three colors per pixel and one byte lightness information per color. 10036224*3*1=30108672 bytes. Roughly 30 million bytes. Or in megabytes: 30108672/1024/1024=28,7 MB. (By "raw" image content I don't mean raw file format, that is something else).

If we look at our images on the computer they are normally not that big, and that is because images are often compressed, e.g. with JPG. This compression (which in fact also is a reduction, since image information that our eyes have a hard time seeing is actually deleted) can be done in varying degree. High compression gives you a small file size but also lower quality. Low compression conversely gives larger file size but higher quality. But even compression in the highest quality (the largest file size) give you a file that is smaller than that of the raw image data. JPG is a "destructive" image format, since it actually deletes information from the image that can not be restored 100% correctly later. This is however not a problem, as long as you don't delete too much, or re-save the file too many times, since there is a certain "smartness" as to what is deleted. Our eyes are also easily fooled to some degree, and besides we have a brain that is very good at filling in the gaps. Of course, you can save your images in non-destructive file formats, such as TIFF, but then the files grow very large.


A JPG can be saved in 12 different quality levels, where 1 gives the most compression and 12 the least

Size on screen and print

Left is then understanding the visual or physical size of an image. Partly on screen and partly on print - because those are two different kind of size. If we look at an image on a screen, the size is measured in pixels and level of magnification. If we print the image, then we have a physical size measured in centimeters or inches (or kilometers for that matter).

To grasp the whole concept it helps understanding the complete chain an image goes through, from the time of exposure until we see it on screen or print.

The image is created in its original format in the camera. Exactly how that is done is not of interest in this discussion. The important thing is that some form of image is created by the sensor in the camera, and thereby one property of the image size is defined: the pixels. A sensor is built up by a number of light sensitive areas (pixels) that we normally refer to by the millions. A camera with a sensor that has ten million pixels is called 10 megapixel. Six millions is 6 megapixels, and so on.

This tells us how many pixels the image has in total, but not how they are distributed. Depending on what camera we use, there are sensors with different proportions. A DSLR often have the classical slide film format 3:2, meaning the long edge is 50% longer than the short edge. A compact camera often have a more square format, 4:3 where the long edge is 33% longer than the short edge, the same proportions as an old CRT-tube TV. Widescreen TV, as a comparison, has 16:9 proportions, with the long edge being 78% longer than the short edge. anyway, knowing the total number of pixels, and the proprtions of the sensor, we can calculate how long the edges are in pixels. Or we can just look at the image information, or read the camera manual.

Below are photos from four different cameras, with which I've taken similar photos of the same subject (as similar as possible):

  • Pentax K10D - DSLR with APS-C sized sensor
    • 10 megapixels
    • 3872*2592 pixels
    • format 3:2
    • sample image file size: 3,8 MB
  • KonicaMinolta Dimage A2 - advanced compact camera with sensor in 2/3"-size
    • 8 megapixels
    • 3264*2448 pixels
    • format 4:3
    • sample image file size: 3,6 MB
  • Canon IXUS 400 - normal compact camera with sensor in 1/1,8"-size
    • 4 megapixels
    • 2272*1704 pixels
    • format 4:3
    • sample image file size: 2,1 MB
  • Canon IXUS (early version)
    • 2 megapixels
    • 1600*1200 pixels
    • format 4:3
    • sample image file size: 0,6 MB
Below are the four images resized to 600 pixels wide:

10 megapixels


8 megapixels


4 megapixels


2 megapixels

We can take basically the same photo with all four cameras (same angle of view and framing) but the four resulting image files will differ because the sensors differ. Theoretically, all other things equal, a sensor with more pixels will produce a more detailed photo since each pixel is smaller. If you can actually see those details depends on what size you view the image, ang how good the sensor is at actually capturing the details. Another difference is the visual impression, where a physically larger sensor (as in a DSLR) gives the ability to have a shallower depth of field. This whole business of angle of views, framing, depth of field, focal length och crop factors are subjects for a complete article in itself.


Viewing images on a screen

Well, once a photo is taken, the next step is usually to copy it to the computer. Once in the computer you normally want to look at the image. It can be done with the computers built-in image viewing program, or some type of image editing program. Now we come to the next "size": what size is the image on screen? And the question is also: what size is the screen?

The image (and the sensor it came from), and the screen are all built up using pixels, but with the difference that a screen almost always have much fewer pixels than a photo (or a sensor). As an example, a 17" or 19"-screen normally have 1280*1024 pixels which translates to 1,3 megapixels. A large 24" screen has 1920*1200 pixels, equaling 2,2 megapixels. None of these screens can display a photo from a 4 megpixel camera in its full native size, and it gets even worse with cameras with higher resolution. To fit the whole photo on screen it has to be resized.

If you have ever used an image editing program you know that you can zoom the images, often by applying a percentage value. 100% does not mean that you view the whole photo, but rather that you view one pixel in the photo as one pixel on the screen, meaning you see the photo in its "native" size. And since the photo normally has much more pixels than the screen, this equals to zooming in on the photo. In order to see the whole photo we have to zoom out - how much depends on how many pixels the photo is, and how many pixels the screen has. Zooming out so that the entire photo fills the screen is often called "full screen" or "custom size" or something. The program that is displaying the photo will have to resize the photo to a proper size, which in some cases may lead to reduced quality. This is because the photo has to be recalculated, since many pixels in the photo have to be shown as one pixel on the screen, since the photo is reduced. This is true for all zoom levels other than 100%. Different programs have different methods for doing this recalculation and the appearance of the photo can therefore differ somewhat. It is however nothing I have personally reacted to. Some ambitious photographers will resize their photos themselves to the "correct" viewing size for their own screen, but I regard that as an unnecessary step since I can't see the difference in quality between the down-scaling done by me and that done automatically by e.g. Windows built-in image viewer. If you on the other hand are going to show photos on the web, then it makes sense to reduce them to proper viewing size, partly for reducing the file size in kB/MB, partly since web browser are much worse at resizing images. But, you'll see that I have yet not mentioned size in centimeters or inches, or PPI or DPI. That's because physical size is irrelevant when you are showing photos on a screen, or on the web.

Screens come in many different physical sizes (14", 17", 19", 24" ...) and proportions (4:3, 5:4, 16:9, 16:10) and they can be used with many different resolutions (800*600, 1024*768, 1280*1024, 1400*1050, 1600*1200, 1920*1200 ...). All this means that when you display a photo on a screen there is really no way of knowing how large it will be physically. You can of course measure it on your own screen, but if you are showing photos on the web you have no control over what screens and resolutions other people are using. And you can't demand that people use a certain combination in order to see your photos. That's why the photos size in pixels, along with perhaps a zoom level, is what determins how a photo is displayed on screen. The strange PPI/DPI is of no relevance since image pixels are shown with screen pixels.

PHOTO TO BE INSERTED: One and the same photo shown full screen on a few different screens
PHOTO TO BE INSERTED: One and the same photo shown at 100% on a few different screens

PPI for screens

Perhaps you object now and say "screens actually have PPI 72, I've read that somewhere!" True, I've read that too. It's an old truth that is no longer true, but it has a hard time dying. It was true once upon a time when computer graphics were in its beginning. If I remember correctly I think it has something to do with the resolution 640*480 pixels on a 12" screen, but I am not sure. Anyway, modern screens and resolutions today gives higher PPI. Just do the math yourself. PPI=Pixels Per Inch. Divide the resolution of the graphics card with the physical size of the screen in inches (1 inch = 2,54 cm). If you don't want to measure yourself I have some examples ready:

  • 14" laptop-screen (28,5*21,4 cm) and 1400*1050 pixels = 125 PPI
  • 19" flat screen (37,6*30,1 cm) and 1280*1024 pixels = 86 PPI
  • 24" wide flat screen (51,8*32,4 cm) and 1920*1200 pixels = 94 PPI
  • 37" widescreen-TV (82*46 cm) and 1366*768 pixels = 42 PPI

But this PPI doesn't affect how the image is shown on screen. PPI is only used when printing. If you want to. Displaying on screen is using pixels and zoom levels.

A side-discussion here is the fact that the four screens above not only have different PPI but also different proportions. The 14" screen has 4:3, like an old TV or compact cameras. The 19" screen has 5:4, a little more towards square. And the 24" widescreen has 16:10 as opposed to 16:9 that we find in the widescreen TV. Once again, a subject for a complete article in its own.

So, do you actually see any difference between photos with different PPI on screen? Below are three photos with the same size i pixels (600*400) saved with three different PPI values. Do you see any difference? No, I thought not.


Photos on the web

When you want to show a photo on the web you basically have two options:

  • Upload the photo in full size and let the web browser reduce it
  • Reduce the photo yourself to proper viewing size and then show it as it is (100%)

The second option is basically always the best. Sure, you can take a 10 megapixel photo and put it on your homepage. The downside is that it will be very large measured in MB which means it will take a long time do download, and space to store. If you then want to show it in say 640 pixels width, the web browser have to reduce its size which web browsers doesn't always do very well. No, it's better to reduce the size yourself to 640 pixels wide, look at it in 100% zoom and make sure it looks OK. This photo will take less space and load faster. The web browser can display the photo as it is, without resizing.


Original photo 3872*2593 pixels (2850 kB) which the web browser resize to 600 pixels wide


Photo resized to 600*402 pixels (147 kB) and shown as it is


Prints

OK, finally you may want to print the photo on a printer, or send it to a lab for developing/enlargment/printing. And then you all of a sudden have an output media with a specific physical size, e.g. 15*10 cm or 8*10 inches, or A4 or whatever. Now that strange PPI/DPI enters the game. If you want to. You can also ignore it. You actually have a choice.

No matter how you print the photo, its pixels must somehow transform to physical dots of color on a piece of paper. Depending on how large those pixels are printed, the final size of the print will vary. Or the other way around: if you know the physical size of the photo on paper, the size of the printed pixels will vary.

When printing, you have three size-parameters to play with:

  • the total number of pixels in the photo
  • the physical paper size
  • the size of the printed pixels

You can vary one or two of those three in any way you want, and the other(s) will adjust accordingly automatically (they will become what they become). You can however not set specific values to all three in any way you want, since they have a mutual relationship:

Resolution in PPI = Number of pixels divided by physical size

This means that for example:

  • if you increase the physical size of the paper then you also have to increase the number of pixels, or decrease the PPI
  • if you increase the PPI then you salso have to increase the number of pixels, or reduce the physical size
  • if you have a specific physical size and a given number of pixels, then PPI will become whatever it becomes
  • if you have a given number of pixels and supply a specific PPI, the physical size will become whatever it becomes
  • and so on...

The three basic formulas are:

  • PPI = pixels / physical size
  • pixels = PPI * physical size
  • physical size = pixels / PPI

So, is it PPI or DPI we use?

  • PPI=Pixels Per Inch, i.e. number of pixels per printed inch
  • DPI=Dots Per Inch, i.e. number of printed dots per inch

What's the difference? Well, the image is built up by pixels that we want to print. The printer prints these pixels by using print dots. In order to improve quality, and more importantly in order to be able to print nuances that are mixes of the base colors, the printer uses many small dots to print one pixel. So you use more dots than pixels. Higher DPI than PPI. Getting complicated yet? But then again: most of the times you can choose to ignore this.

Asume you have photo from a 4 megapixel camera where the pixel dimensions are 2272*1704 pixels. You want to print this so that the long edge is 15 centimeters (~6 inches). You have to spread those 2272 pixels across the 15 cm which translates to ~151 pixels per centimeter. To get that in inches we multiply by 2,54 which makes it ~385 pixels per inch, or PPI. So, on every inch of that paper, the printer have to squeeze in 385 of the image pixels. Each of these pixels have an RGB-value stating the exact color (portions of red, green and blue).

The printer use a different color model that instead of RGB is based on cyan, magenta, yellow and black, called CMYK. The printer, or the printing program, converts the pixels RGB-values to CMYK-values and in order to get nuances and better quality each pixel is split up into smaller parts that the printer prints as dots. Let's say each pixel is split into 9 smaller parts (3 in height and 3 in width), that means that each pixel is printed with three times more dots along the height or width. DPI (Dots Per Inch) is three times higher than PPI, or around 1154 DPI in the example above. Unfortunately there is a lot of confusion around these two abbreviations and they are often used alternately, which of course doesn't make life easier for anyone.

But, as I wrote before, you can choose to ignore this PPI/DPI business altogether. You can let the programs and printers sort those things out by themself automatically. What is actually interesting when printing is the two factors that you control: the number of pixels in the image and the physical size of the print. Remember what I wrote at the beginning: any image can be printed at any size. If you have an image where the long edge is 2272 pixels and tell the printer to print that as 15 cm, well then PPI will become 385, as in the example above. If you want to print that same image on an A4-paper where the long edge is 29,7 cm, well then PPI will become (2272/29,7)*2,54=194. And if you want it one meter wide, then PPI will become (2272/100)*2,54=58. The printer or the lab will fix that for you, automatically.


Print quality and sizes

Will the printed photos look good? Well, that's the next question, and here PPI actually have some meaning. The lower the value the fewer pixels per inch. Imagine an extreme case with PPI=1, meaning one pixel per inch. Each pixel will be 2,54 cm high and wide. That's a pretty big blotch of color. It will be hard to see any details in that photo if it is lying on the table in front of you. But such a print doesn't lie on the table in front of you, because the physical size of that print from a 4 megapixel camera would be 2272*1*2,54=5771 cm or 57,71 meters wide. Now that's a print! Such a print is not viewed from one meter away, no you are probably tens or hundreds of meter away from it. And then it suddenly looks good. Resolution and "good quality" is also a matter of vieweing distance and how large part of your field of vision is filled with the image.

PHOTO TO BE INSERTED: Add some photos showing a billboard at distance and close-up

For normal viewing of normal prints, say sizes up to perhaps A3-A4 (long edge around 30-40 cm or 10-15 inches) that are viewed at arms length there is a general recommendation of using 200-300 PPI. For larger prints, that are generally viewed at greater distance, you can often accept lower PPI. So you may wonder: why not always use 300 PPI to be on the safe side, even if you are printing a huge poster? Well, the larger physical print you want, while maintaining the same PPI, requires more pixels (see the formulas above). When the photo is created it has a certain number of pixels, and as long as they are enough you can use as high PPI as possible. But if there are too few pixels, and you want to use a higher PPI than those pixels can give you, then you have to create those extra pixels in some way. This is called "interpolation" and can be done by image editing programs or printers. And sure, as I said, any photo can be printed at any size, or with any PPI, but when those new pixels are created it means new image data is created that wasn't there to start with. The new pixels are estimations, calculations and guesses made by the program or the printer. The quality will never be better than that of the original image. You can't create details in a photo that weren't there from the beginning. You've probably seen movies where the police can produce a tac sharp face from a muddy little photo. This only works in the movies, not in the real world.

Depending on what method is used for the interpolation you can get anything from bad to good results. The worst method for photos is called "nearest neighbor" where pixels are simply copied. The image is enlarged but it gets very edgy and pixelated. For computer graphics and strict logotypes it might work though. The best method is probably to use some sort of dedicated interpolation program that has special algorithms for scaling images up or down. A simpler, but often equally good method is to use what is called "bicubic interpolation". This method performs mathematical calculations on surrounding pixels in order to calculate the new pixels. It may often be hard to tell the difference in results from bicubic interpolation (e.g. in Photoshop) and dedicated programs. Printers (and/or printer drivers) can also perform this interpolation so you can often choose where to do it: in software or in printer, depending on where it is done best or easiest. If there even is any difference. Sometimes you can see a difference, sometimes not. You'll have to try things out yourself and see what it looks like. My own simple tests shows that the interpolation that a good photo lab do is at least as good as the interpolation I do myself in Photoshop or Lightroom, both when scaling up and down. For me and my demands as a hobby photographer it's a waste of time trying to do my own interpolation. I send the photos without resizing to the lab, and the prints I get back look very good.

But lets assume that we want 300 PPI to get good quality even at close range. How large can we really print? Well, it depends on how many pixels the image has. Take the four cameras as examples again:

The formula is: size in inches=(pixels/PPI). To get size in centimeters, multiply by 2,54.

  • 2 megapixels (x*x pixels) at 300 PPI gives a size of ~ x*x cm
  • 4 megapixels (2272*1704 pixels) at 300 PPI gives a size of ~ 19*14 cm
  • 8 megapixels (3264*2448 pixels) at 300 PPI gives a size of ~ 28*21 cm
  • 10 megapixels (3872*2592 pixels) at 300 PPI gives a size of ~ 33*22 cm

Divide by 2,54 to get it in inches.

This is at 300 PPI, which is often recommended for high quality prints. For normal every-day use you can often go down to 200 PPI which means you can get somewhat larger prints, but still with good enough quality.

Or you can think in another way: if you know the size of the print, and you know how many pixels you have, then what will the PPI become? Is it enough, or too low?

The formula is: PPI=(pixels/size in inch). If you have the size in cm then divide it by 2,54 to get inches.

Assume you want to print photos from the four cameras in A4-size. The long edge of an A4 is 29,7 cm (11,7 inches) which gives the following PPI for the four different pixel counts:

  • 2 megapixels (x*x pixels) at 29,7 cm edge gives PPI x (too low, the print will look pixelated)
  • 4 megapixels (2272*1704 pixels) at 29,7 cm edge gives PPI 194 (almost too low, but it might work)
  • 8 megapixels (3264*2448 pixels) at 29,7 cm edge gives PPI 279 (OK)
  • 10 megapixels (3872*2592 pixels) at 29,7 cm edge gives PPI 331 (very OK, actually higher than necessary)

Yet a third way of thinking is that if you have around 8 megapixels or more, that will generally be enough for printing at any size. With 8 megapixels you can do A4-prints (12*8 inches) at 279 PPI. If you print larger you normally have greater viewing distance and you can get away with a lower PPI.