เรื่องของความละเอียด

Visual Acuity • ความชัดเจนในการมองเห็น
My Image
Stacks Image 21726

Standard USAF 1951 resolution target

โดยหลักทางวิทยาศาสตร์ เราสามารถวัดค่า Visual Acuity ได้โดยการใช้เส้นขาว–ดำสลับกันที่ความกว้างที่กำหนด (USAF 1951 resolution target) แล้ววัดค่ามุมระหว่างตาของเรากับเส้นเหล่านั้นที่ระยะห่างที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุด ทำให้ได้ค่ามาตรฐานของคนที่สายตาปกติ (20/20 vision) จะอยู่ที่ 1 arcminute และค่าสูงสุดที่ตาคนเรารับรู้ได้ (20/8 vision) จะอยู่ที่ 0.4 arcminute

20/20 vision เป็นการวัดสายตา โดยยืนห่างจาก Test chart 20 ฟุต แล้วมองเห็นตัวหนังสือขนาด 9 มม. ได้ชัดเจนเหมือนกับที่คนสายตาปกติมองเห็นได้ในระยะ 20 ฟุต

20/8 vision หมายถึง ยืนห่าง 20 ฟุต แต่มองเห็นเหมือนกับคนที่ยืนห่าง 8 ฟุตมองเห็น ซึ่งหาได้ยากมาก และเป็นค่าสูงสุดที่ตาของเรารับรู้ได้

วงกลม 1 วงมี 360 องศา ในแต่ละ 1 องศามี 60 arcminute (หรือที่เรียกว่า ลิปดา) ในแต่ละ 1 ลิปดามี 60 arcsecond (หรือที่เรียกว่า พิลิปดา)

สำหรับคนที่สายตาปกติ (20/20 vision) สามารถมองเห็นรายละเอียดที่ชัดเจนที่ 1 arcminute ซึ่งจะใช้เป็นค่ามาตรฐานในการคำนวณ
สำหรับคนที่สายตามีปัญหา (20/40 vision) ยืนห่าง 20 ฟุต แต่มองเห็นเหมือนกับคนสายตาปกติเห็นที่ 40 ฟุต ซึ่งเท่ากับ 2 arcminute
สำหรับคนที่สายตาดีมาก (20/10 vision) ยืนห่าง 20 ฟุต แต่มองเห็นเหมือนกับคนสายตาปกติเห็นที่ 10 ฟุต ซึ่งเท่ากับ 0.5 arcminute

แต่ด้วยข้อจำกัดในการมองด้วยตาของเรา เพราะดวงตาของเรามีองศาในการมอง 180° ในแนวนอน 135° ในแนวตั้ง และกรวยประสาทตาของเรารับรู้ได้ไม่เกิน 20/8 vision ถ้าระยะที่ไกลกว่านั้น เราจะไม่สามารถมองเห็นรายละเอียดได้ชัดเจน

เมื่อเรารู้ค่า Distance (ระยะห่างที่เหมาะสม) และ Visual Acuity (ค่ามาตรฐาน 20/20) แล้ว เราจะคำนวณหาค่า Pixel / Dot Size (ขนาดของจุด) โดยใช้สูตร

Pixel / Dot Size (p)   =   2 × d × tan (
α/ 2
)

p = ขนาดของ Pixel / Dot (หน่วยเป็น นิ้ว/มม.)
d = ระยะห่างในการมอง (หน่วยเป็น นิ้ว/มม.)
α = มุมที่ใช้ในการมอง (หน่วยเป็น radian)

ถ้าใช้ค่า d เป็น นิ้ว จะได้ค่า p เป็น นิ้ว
ถ้าใช้ค่า d เป็น มม. จะได้ค่า p เป็น มม.

p   =   2 × 75.0” × tan (
0.000290888/ 2
)   =   0.02181660015”

ค่า α ได้จาก 1 arcminute (20/20 vision) เท่ากับ 0.000290888 radian
ค่า α ได้จาก 0.4 arcminute (20/8 vision) เท่ากับ 0.000116355 radian

ยกตัวอย่าง งานพิมพ์ 30 x 40 นิ้ว ระยะห่างที่เหมาะสมในการมอง = 75.0 นิ้ว
เราจะได้ค่า ขนาดของ Pixel / Dot ที่ 0.0218 นิ้ว ใน 1 นิ้ว ก็จะมีทั้งหมด
45.83 Pixel / Dot ( 1 ÷ 0.0218 ) หรือประมาณ 46 dpi (จุดต่อนิ้ว)

แต่ถ้าสูตรยุ่งยากเกินไป ใช้ตารางด้านล่างคำนวณหาค่า ระยะห่างในการมอง และ ความละเอียดที่มองเห็นชัดเจน ได้เลย






ยกตัวอย่างเช่น งานพิมพ์ขนาด 4 เมตร x 3 เมตร เส้นทแยงมุมของงานชิ้นนี้ คือ 5 เมตร คูณด้วย 1.5 จะได้ค่าระยะในการมองที่ 7.5 เมตร นั่นหมายถึง ป้ายขนาด 4 x 3 เมตร เราต้องถอยมาดูที่ระยะ 7.5 เมตร (ด้วยข้อจำกัดของสายตาของเราที่มีองศาในการมอง) เราถึงจะมองป้ายขนาดนี้ได้ทั้งหมด ถ้าเรายืนห่างจากป้ายนี้แค่ 1 เมตร เราต้องแหงนดูข้างบน หันซ้ายหันขวา เพื่อดูป้ายนี้ให้เห็นครบทุกส่วน

โดยที่ ค่าความละเอียด สำหรับคนปกติทั่วไป (1 arcminute) เท่ากับ 12 dpi และ ค่าความละเอียด ที่ตาเรารับรู้ได้ (0.4 arcminute) เท่ากับ 29 dpi นั่นหมายถึงว่า ถ้าเรายืนดูป้าย 4 เมตร x 3 เมตร ที่ระยะห่าง 7.5 เมตร ความละเอียดของภาพที่ 12 – 29 dpi ก็เพียงพอแล้ว แต่ในความเป็นจริง เราอาจจะอยู่ใกล้กว่าระยะนั้น ซึ่งถ้าใกล้ขึ้น ก็ต้องการความละเอียดที่สูงขึ้น เราจึงไม่ได้พิมพ์งานที่ความละเอียดเท่านั้น แต่พิมพ์ที่ความละเอียดสูงกว่า เพื่อให้เหมาะกับทุกระยะในการมองครอบคลุมตั้งแต่ระยะใกล้ถึงไกลเสมอ

จากวิธีการข้างต้น เรามาลองดู งานพิมพ์ที่ขนาดต่างกัน ว่าเราจะได้ค่า ระยะห่างในการมองที่เหมาะสมและค่าความละเอียดที่เหมาะสมเท่าไร?

Viewing Distance Visual Acuity @ 1 arcminute Visual Acuity @ 0.4 arcminute
ขนาดของงานพิมพ์
กว้าง x สูง (นิ้ว)
ระยะห่างที่เหมาะสม
ในการมอง (นิ้ว)
ความละเอียด
สำหรับคนปกติทั่วไป (dpi)
ความละเอียด
ที่ตาของเรารับรู้ได้ (dpi)
4 x 6 10.8 318 795
8 x 10 19.2 179 447
13 x 19 34.5 100 249
30 x 40 75.0   46 115

จากตารางข้างต้น เราได้ข้อสรุปว่า ที่ระยะหนึ่ง ความละเอียดที่สูงขึ้นจะเกินกว่าที่ตาของเราแยกความแตกต่างได้ จึงไม่มีประโยชน์ที่จะต้องใช้ความละเอียดที่สูงเกินไป ในการเลือกเครื่องพิมพ์ก็ต้องเลือกเครื่องพิมพ์ที่สามารถพิมพ์งานได้ที่ความละเอียดที่เหมาะสมกับงานแต่ละประเภท ไม่ใช่ว่า เครื่องพิมพ์ที่ละเอียดสูงมาก จะดีกว่าเสมอไป เพราะยิ่งพิมพ์ที่ความละเอียดสูงขึ้นเท่าไร เครื่องก็จะพิมพ์ช้าลงเท่านั้น

แต่ก็ยังมีปัจจัยอื่นๆ เช่น การพิมพ์งานบนวัสดุที่ผิวขรุขระ ไม่เรียบ ไม่ว่าจะเป็นวอลล์เปเปอร์หรือวัสดุประเภท fine art ผิวที่ไม่เรียบนั้นจะสร้างรูปแบบรายละเอียดใหม่และหลอกการรับรู้ของตาของเราได้ ความละเอียดจึงไม่จำเป็นต้องสูงมากนัก หรือถ้าเราใส่กระจกไว้หน้างานพิมพ์ ค่า contrast ของงานพิมพ์ก็จะลดลง เวลาที่เรามองผ่านกระจก ความละเอียดก็น้อยกว่าที่ควรจะเป็นได้  

2016 inkjetsociety   04.2016   
1,258