Digitale Dunkelkammer

Drucken digitaler Fotos

01.11.2003
Moderne Desktop-Tintendrucker taugen durchaus zum Ausdrucken digitaler Fotos – wenn man den einen oder anderen Punkt beachtet.

Ausdrucken und fertig – was sich so einfach anhört, kostet bei digitalen Fotos schnell mehr als ein Abzug vom guten alten Film. Gute Planung und das "Gewusst wie" zahlen sich somit schnell in barer Münze aus.

Von Auflösung und Bildgröße

Wenn Sie vorhaben, digitale Fotos zu drucken oder von einem Fotolabor ausbelichten zu lassen, brauchen Sie möglichst viel Bildinformationen, also eine hinreichend große Auflösung. Achten Sie daher schon beim Kauf einer Digitalkamera auf die Maximalauflösung des Kamerasensors, und fotografieren Sie – eine hinreichend geräumige Speicherkarte vorausgesetzt – immer in der höchsten Auflösung und Qualität. Verkleinern kann man nachher immer noch, vergrößern geht nie ohne Qualitätsverlust.

Die erforderliche Bildauflösung hängt nicht nur von der gewünschten Bildgröße ab, sondern auch vom Betrachtungsabstand. So muss bei im normalen Leseabstand betrachteten Fotos die Auflösung viel höher sein als zum Beispiel auf Plakatwänden, die man aus mehreren Metern Entfernung sieht.

Das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges liegt im Idealfall bei ca. einer Winkelminute. Daraus lässt sich herleiten, dass man bei normalem Leseabstand unter Idealbedingungen nicht mehr als 10 Punkte pro Millimeter auflösen kann und somit eine Bildauflösung von 150--300 ppi bei gedruckten Fotos völlig ausreicht. Für ein Poster, das an der Wand hängt und aus einem Meter Entfernung betrachtet wird, langt etwa ein Drittel bis Viertel der Auflösung, 50--75 ppi. Fotos auf Werbeplakaten haben sogar nur ein Raster in der Größenordnung von ein bis zwei Millimetern, also eine Auflösung von 10--25 ppi; der typische Betrachtungsabstand liegt hier nämlich bei fünf Metern und mehr.

Dafür reichen die drei bis vier Megapixel Auflösung der heutigen Digitalkameras vollkommen aus. Größere Sensorauflösungen ermöglichen es, Teilbereiche eines Bilds auszuschneiden. Allerdings weisen sehr kompakte Fünf-Megapixel-Kameras mit sehr hoher Auflösung (z. B. die Minolta Dimage F300) ein erhöhtes Bildrauschen auf.

Tabelle 1 zeigt, welcher Betrachtungsabstand und welche Bildauflösung welche maximale Größe für den Ausdruck ermöglichen. Für perfekte Fotoausdrucke im Standard-Fotoformat 10x15 braucht man demnach eine Drei-Megapixel-Kamera, brauchbare Ergebnisse in diesem Format erreichen aber schon die 1,3-Megapixel-Kameras. Heute im Consumer-Bereich übliche Geräte mit drei bis vier Megapixeln erlauben schon ordentliche Posterdrucke. Wer aber hochwertige Bildbände digital produzieren möchte (eine Doppelseite entspricht A3), sollte schon in einen 14-Megapixel-Boliden investieren.

Tabelle 1: Maximale Bildgröße für gegebene Bildauflösungen und Betrachtungsabstände

Bildauflösung Betrachtungsabstand
MPixel Pixel Leseabstand (300 ppi) Leseabstand (150 ppi) 1 m (75 ppi) 2 m (40 ppi)
  640x480 (VGA) 5,4 cm x 4.1 cm 10,8 cm x 8.2 cm 21,6 cm x 16,4 cm 40,6 cm x 30,5 cm
  1024x768 8,7 cm x 6,5 cm 17,4 cm x 13,0 cm 34,8 cm x 26 cm 65,0 cm x 48,8 cm
1,3 1280x960 10,1 cm x 8,1 cm 20,2 cm x 16,2 cm (fast A5) 40,4 cm x 32,2 cm (fast A3) 81,3 cm x 61,0 cm
2 1600x1200 13,5 cm x 10,2 cm (> 9x13) 27,0 cm x 20,4 cm (fast A4) 54,0 cm x 40,8 cm (fast A2) 101,6 cm x 76,2 cm
3 2048x1536 17,3 cm x 13,0 cm (fast 13x18) 34,6 cm x 26,0 cm (> A4) 69,2 cm x 52,0 cm (> A2) 130,0 cm x 97,5 cm
4 2272x1704 19,2 cm x 14,4 cm (fast A5) 38,4 cm x 28,8 cm (fast A3) 76,8 cm x 57,6 cm (fast A1) 144,2 cm x 108,2 cm
5 2592x1944 21,9 cm x 16,5 cm (> A5) 43,8 cm x 33,0 cm (> A3) 87,6 cm x 66,0 cm (> A1) 164,6 cm x 123,4 cm
6 3000x2000 25,4 cm x 16,9 cm 50,8 cm x 33,8 cm 101,6 cm x 67,6 cm 190,5 cm x 127,0 cm
8 3264x2448 27,6 cm x 20,7 cm (fast A4) 55,2 cm x 41,4 cm (fast A2) 110,4 cm x 82,8 cm (fast A0) 207,3 cm x 155,4 cm
14 4536x3024 38,4 cm x 25,6 cm (fast A3) 76,8 cm x 51.2 cm (fast A1) 153,6 cm x 102,4 cm 288,0 cm x 192,0 cm

Jetzt fragen Sie sich wahrscheinlich, warum Druckerhersteller Druckermodelle mit 4800x1200 dpi (HP) oder gar 5760x720 dpi (Epson) anbieten. Das liegt daran, dass Tintendrucker mit drei bis acht verschiedenfarbigen Tinten und ein bis drei verschiedenen Tröpfchengrößen arbeiten und somit nur eine sehr begrenzte Anzahl von Farben darstellen. In Fotos kommen jedoch bis zu 16,7 Millionen verschiedene Farbtöne vor.

Um diese zu drucken, setzt der Drucker an die Stelle eines Bildpunkts eine mehr oder minder große Anzahl Tintentröpfchen. Das nennt man Dithering und die für einen Punkt des Fotos nötige Tröpfchen-Anordnung Dither-Matrix.

Der Trick besteht jetzt darin, nicht an allen Einzelpunkten der Dither-Matrix die gleiche Farbe zu drucken, sondern verschiedene, so dass sich im Mittel der gewünschte Farbton ergibt. Für ein Hellgelb landet so nur auf jedem zweiten Punkt der Dither-Matrix ein gelbes Tröpfchen. Da das menschliche Auge beim normalen Lesen in der Regel nicht mehr als 300 dpi auflöst, sieht es den durchschnittlichen Farbwert der Dither-Matrix und nicht die einzelnen Punkte.

Thermosublimationsdrucker verdampfen im festen Zustand vorliegende Farbe kurzzeitig, so dass sie die Farbmenge genau nach Bedarf dosieren und die Grundfarben auf einem einzigen Bildpunkt beliebig mischen können. Daher reicht für sie eine Auflösung von 300 dpi völlig aus, und komplizierte Dither-Algorithmen sind überflüssig. Das Gleiche gilt für digitale Ausbelichtungsgeräte in Fotolabors.

Beschneiden

Haben Sie schon einmal versucht, Fotos so zu drucken, dass sie ein Blatt Fotopapier im 10x15- oder A4-Format komplett ausfüllen? Leider ist dass nicht so einfach, weil die meisten Digitalkameras Bilder im 4:3-Seitenverhältnis produzieren.

Unglücklicherweise lässt sich das Bild im GIMP-Druckdialog mit dem Zoom-Regler nicht über den Blattrand hinaus vergrößern. Dann ginge im Ausdruck einfach etwas vom Rand des Bildes verloren. GIMP berechnet die maximale Größe (100 Prozent) hingegen so, dass dies nicht passiert.

Das heißt, dass ein Bild im Seitenverhältnis 4:3 10x15-Papier (3:2) nur in der Breite und nicht in der Höhe komplett ausfüllt. Damit verschwenden Sie teures Fotopapier, wenn Sie die weißen Ränder hinterher abschneiden. Noch wichtiger: Die so gestutzten Bilder passen nicht sehr gut in handelsübliche Bilderrahmen.

Dieses Problem tritt auch beim direkten Drucken von Bildern mit CUPS auf. Die maximale, auf einem Blatt druckbare Größe erreichen Sie mit dem Wert 100 für die scaling-Option:

lpr -o scaling=100 bild.jpg

Bei Angaben größer 100 verteilt CUPS das Bild über mehrere Seiten, so dass die Teilbilder ausgeschnitten und zusammengeklebt werden können.

Zur Lösung des Problems schneidet man die Bilddateien auf das Seitenverhältnis des Papiers zurecht. Um Qualitätsverluste durch eine neue JPEG-Kompression zu vermeiden [1], benutzt man jpegtran, das das Beschneiden allerdings erst mit dem Patch von [7] lernt (siehe Kasten 1).

Das modifizierte jpegtran kennt die neue Option -crop WxH+X+Y, wobei W die Breite des auszuschneidenden Teilbilds, H dessen Höhe und X sowie Y die Koordinaten seiner linken unteren Ecke (alle Angaben in Pixeln) festlegt. Das Kommando

jpegtran -crop 1514x2272+94+0 bild_1704x2272.jpg > bild_1514x2272.jpg

angewandt auf ein Foto von 1704x2272 Pixeln Größe schneidet links und rechts einen 94 Pixel breiten Streifen ab, so dass ein 1514x2272 Pixel großes Bild im Seitenverhältnis 3:2 entsteht.

Da die Zahlen von der Größe und Orientierung des Ausgangsbilds abhängen, hat jhead [1] keine Chance, in einem Rutsch ganze Bilderserien zu beschneiden. Um dennoch bequem mit einer Kommandozeile beliebige Fotomengen auf das gewünschte Seitenverhältnis zu bringen, schrieb der Autor dieser Zeilen das Perl-Programm crop [8]. Es setzt jhead, das gepatchte jpegtran und ImageMagick [6] voraus.

Kopieren Sie es nach /usr/local/bin, und machen Sie es mit chmod 755 /usr/local/bin/crop ausführbar. Dann beschneiden die folgenden beiden Kommandovarianten alle JPEG-Bilder im aktuellen Verzeichnis auf ein 3:2-Seitenverhältnis:

crop -r 3:2 *.jpg
crop -r 10x15 *.jpg

Ans A4-Papierformat passt

crop -r A4 *.jpg

das Seitenverhältnis an. Mehr Informationen bekommen Sie mit crop -h.

crop bestimmt zunächst die Größe des Ausgangsbilds mit ImageMagicks identify-Kommando, berechnet alle für das Beschneiden erforderlichen Zahlen und ruft schließlich jhead und jpegtran auf, um das Bild ohne Neukompressionsverluste und unter Erhalt der EXIF-Daten zu beschneiden.

Dabei ersetzt crop die Originalbilder durch die beschnittenen. Möchten Sie die Originale behalten, kopieren Sie die zu druckenden Dateien in ein temporäres Verzeichnis und beschneiden sie dort. Das Programm passt nur das Seitenverhältnis, nicht etwa die Größe oder Auflösung an.

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