INFORMATICA – ESERCITAZIONE DI LABORATORIO – STAMPANTE

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ATTENZIONE: Se hai scaricato questa esercitazione nelle lezioni scorse e non hai ancora cominciato a compilarla, prima di iniziare scaricala di nuovo da Classiperlo e butta via questa versione, perché nel frattempo potrebbe essere stata modificata. Se invece avevi già cominciato l’esercitazione, ignora questo messaggio.

A) OPERAZIONI PRELIMINARI

All’interno del disco di rete, nella vostra cartella personale o di gruppo, create una sottocartella di nome Informatica.

Dentro la cartella Informatica\Esercitazioni, create una sottocartella Es17.

All’interno della sottocartella Es17 salvate questo file Word e compilate l’intestazione.

B) PIXEL E DOT

Quando si vuole stampare un’immagine, questa viene trasformata in una matrice di puntini (dots), in pratica piccolissime gocce di inchiostro che, depositate sulla carta, formeranno la stampa.

Un attimo… lo so cosa state pensando, sono telepatico: questi puntini non sono altro che i soliti pixel, vero? Oppure no?

Sì e no.

Un pixel non è altro che un codice numerico mediante il quale il computer rappresenta il colore di un singolo puntino dell’immagine digitale. Vedremo più avanti come si possono rappresentare i colori con dei numeri, ma questa storia dei codici numerici non dovrebbe sconvolgervi troppo. In fondo, tutto si può rappresentare con un numero, basta inventare il codice giusto. Anche voi potete essere rappresentati con un numero: se non ci credete, guardate la vostra carta di identità.

Dunque un pixel è essenzialmente un dato numerico di tipo informatico.

Per fare un esempio molto semplice, se ho un’immagine formata da 400 x 600 pixel e se ogni pixel è rappresentato con un codice a 8 bit, il peso dell’immagine (cioè quanto occupa su disco) si può calcolare con 400 x 600 x 8 = 1.920.000 bit = 1875 Kbit = 240.000 B (questo in teoria, poiché i file immagine, come vedremo più avanti, vengono compressi e dunque occupano meno spazio).

B1) Per vedere se avete capito, qual è il peso di un’immagine 800 x 600 con 2 Byte per pixel (non compressa)? Scrivete qui sotto i calcoli e il risultato espresso in bit e in byte:

Adesso veniamo invece ai dot della stampante. Questi sono davvero dei puntini fisici, sono gocce di inchiostro sulla carta.

Con un pixel è impossibile sporcarsi le dita, mentre con un dot succede. E’ chiaro il concetto?

C) DPI

Giusto per complicare le cose, come nei monitor avevamo una densità di pixel misurata in PPI (Pixel Per Inch), così ogni stampante ha una densità di dot misurata in DPI (Dot Per Inch, cioè puntini per pollice).

Se vi sentite un po’ confusi non vi preoccupate: la maggior parte delle persone confondono allegramente PPI e DPI come se fossero la stessa cosa (compresi anche alcuni informatici!).

In realtà il concetto è semplice: come acquistando un monitor, dobbiamo controllare i suoi PPI per valutarne la qualità, così i DPI sono un parametro fondamentale per valutare una stampante.

Come nella maggior parte dei monitor (almeno quelli dei PC) è possibile selezionare diverse risoluzioni e di conseguenza diversi valori di PPI, così anche le stampanti moderne possono lavorare con diversi valori di DPI e tali valori possono essere modificati (fino a un valore massimo che dipende dalla stampante) dall’utente.

C1) Per quale ragione una persona potrebbe voler usare una stampante a 2400 DPI con solo 1200 DPI? Riducendo i DPI la qualità della stampa peggiora, giusto? Cosa ci si guadagna?

C2) Collegatevi con questa pagina http://printers.specout.com/ e copiate qui sotto una schermata con il modello (o i modelli) di stampante che presenta il migliore valore di DPI e il suo valore DPI. ATTENZIONE: sei i DPI non vengono visualizzati, scegliere come in figura:

C3) Usando come DPI quello della stampante trovata sopra, calcolate quanti puntini la stampante stampa per una foto 10 x 15 cm. Come si fa?

A) Per prima cosa trasformate i cm in inch (in pollici – potete usare la calcolatrice di Windows in modalità Conversione). Scrivete qui calcolo e risultato:

B) Poi moltiplicate gli inch per i DPI in orizzontale e in verticale. Scrivete qui calcolo e risultato:C) Infine moltiplicate i due valori fra loro. Scrivete qui calcolo e risultato:

D) RIDIMENSIONARE LE IMMAGINI PER LA STAMPA

Quando si vuole stampare un’immagine, il software della stampante deve trasformare i pixel digitali in dot di stampa. Anche con i monitor succedeva la stessa cosa: i pixel digitali (cioè i numeri che formano l’immagine) dovevano essere trasformati in puntini che si illuminano sullo schermo. In quel caso però la trasformazione era abbastanza semplice: ogni pixel digitale corrispondeva a un pixel sullo schermo.

Così ad esempio un’immagine 800 x 450 occupa esattamente un quarto di un monitor 1600 x 900 (ricordate perché dimezzando larghezza e altezza l’area si riduce a un quarto, nevvero?), mentre su un monitor 800 x 450 occuperebbe l’intero schermo. Eccetera eccetera…

Nel caso della stampa, l’immagine digitale deve adattarsi alle dimensioni del foglio di stampa. Ma come? La lunghezza e la larghezza di un foglio di carta non si misurano in pixel, giusto? Di solito in centimetri, tutt’al più in pollici (o in metri, se stampiamo poster giganteschi). Ma in pixel mai. Siete d’accordo?

Supponiamo ora di avere un’immagine 1600 x 1000 pixel e una stampante con DPI 300. Anzi, per rendere le cose un po’ più concrete….

D1) Cercate su Google un’immagine di una mela o di altro frutto con dimensioni esatte 1600 x 1000 e salvatela nella cartella Es17. Copiate qui sotto una schermata del frutto che avete scelto:

La stampante del nostro esempio dunque è in grado di stampare 300 dot per ogni pollice. Se facciamo corrispondere ogni pixel dell’immagine originale a un dot, quanti pollici occuperà la stampa?

Facciamo due calcoli. Se la larghezza è 1600 pixel e in ogni pollice ci sono 300 pixel (pardon… dot!), facciamo 1600/300 = 5,33. In altre parole, se stampiamo ogni pixel con un dot, la nostra immagine stampata sarà larga 5,33 inch = 5,33 x 2,54 = 13,55 cm circa.

D2) Fate un po’ i calcoli di quanto sarà l’altezza dell’immagine precedente (il frutto) stampata con una stampante 300 DPI (facendo corrispondere ogni pixel a un dot) e scrivete qui sotto calcoli e risultato:

Ok, ma chi ci obbliga, direte voi, a far corrispondere un pixel con un dot? In realtà nessuno… o quasi. Per esempio potremmo voler stampare la nostra foto su un foglio di carta più piccolo. In questo caso ci ritroviamo con un numero eccessivo di pixel. Cosa ce ne facciamo dei pixel che avanzano?

Facciamo un esempio, sempre con la nostra immagine della mela di prima. Supponiamo di volerla stampare su un cartoncino di 4 pollici di larghezza. In realtà con 1600 px a 300 dpi potremmo coprire più di 5 pollici (5,33 per l’esattezza), come abbiamo visto prima.

Quindi le alternative sono due:

1) O nella stampa buttiamo via un po’ di pixel (vedremo fra poco quanti e come)2) Oppure aumentiamo (se possibile) i DPI della stampante, in modo da stampare una foto più piccola e con più dot (e quindi maggiore definizione).

Vediamo le due alternative separatamente.

L’alternativa di buttare via i pixel in termine tecnico viene detta ricampionamento e non è altro che il resample che abbiamo già visto all’opera con Irfanview.

Quanti pixel ci servono per stampare con le dimensioni volute (4 pollici di larghezza)? Se vogliamo stampare a 300 DPI (sempre la nostra stampante di esempio - torneremo dopo su questo valore) e vogliamo 4 pollici di larghezza, ci servono… quanti pixel

D3) Fate voi il calcolo e scrivete qui il risultato (il calcolo in questo caso è davvero molto semplice):

D4) Volendo ridurre proporzionalmente anche l’altezza della nostra foto di mela, di quanto dobbiamo ridurre i 1000 pixel di altezza originali? Basta fare una proporzione. Quanti pixel ci servono in altezza?

D5) Ok, adesso che sappiamo le nuove dimensioni in pixel, ricampionare la foto è un gioco da ragazzi. Apritela con Irfanview, scegliete Resize/Resample e scrivete i nuovi valori in Set New Size. Salvate la foto con un altro nome (es. mela2) sempre nella stessa cartella e il gioco è fatto!

D6) Confrontate il peso (dimensioni in Byte) delle due immagini. Copiate qui sotto una schermata dove siano ben visibili le dimensioni in byte dei due file. Notate che mela2 ha meno pixel e quindi occupa meno spazio dell’immagine di partenza? Bella forza: contiene meno pixel!

Adesso stampando la nostra mela a 300 DPI otteniamo esattamente le dimensioni desiderate, cioè 4 pollici di larghezza. Facile come bere un bicchier d’acqua… o quasi.

L’alternativa numero due consiste nel non toccare la foto, ma nel cambiare i DPI della stampante, agendo sul software di controllo della stampante stessa. In questo caso non eliminiamo nessun pixel dalla nostra immagine, ma lasciamo che sia la stampante ad occuparsi di “fondere” insieme più pixel in un numero di dot inferiori. In pratica facciamo fare al software della stampante il lavoro di compressione che abbiamo fatto prima noi a mano. In questo caso la qualità del risultato dipende da quanto è buono ed affidabile tale software.

D7) Per calcolare quanti DPI ci servono per stampare la nostra foto con 4 pollici di larghezza, riprendiamo la larghezza in pixel dell’immagine originale (1600 px) e… che operazione dobbiamo fare per sapere quanti dpi ci servono? E’ semplice, pensateci un attimo e scrivete qui sotto operazione e risultato:

E) INGRANDIRE LE IMMAGINI PER LA STAMPA

Nell’esempio precedente abbiamo supposto di voler rimpicciolire l’immagine originale. Di solito l’operazione di ridurre le dimensioni di un’immagine è abbastanza semplice e indolore. Si tratta di eliminare (in modo intelligente) un po’ di pixel dall’immagine oppure di aumentare i DPI della stampante.

Un problema molto più difficile è quello di aumentare le dimensioni dell’immagine. Supponiamo per esempio di voler stampare la nostra foto 1600 x 1000 su un foglio di carta con dimensioni 12 x 7,5 pollici (conviene lavorare in pollici per non dover fare ogni volta le conversioni).

Supponendo di stampare a 300 DPI, abbiamo visto prima che la larghezza che si ottiene è solo 5,33 pollici. Se vogliamo arrivare a 12 pollici abbiamo due alternative:

1) O aumentiamo il numero di pixel dell’immagine2) Oppure riduciamo i DPI della stampante

Purtroppo in questo caso entrambe le alternative non conducono a buoni risultati. Vediamo perché…

Supponiamo di voler aumentare il numero di pixel dell’immagine. Quanti pixel ci servono?

E1) Fate voi il calcolo, che io sono stanco. Quanti pixel ci servono (in orizzontale e in verticale) per arrivare a 12 x 7,5 pollici con 300 DPI?

E2) Bene, usando adesso Irfanview, ricampionate (resample) la foto della mela per aumentarne il numero di pixel ai valori calcolati prima (potrebbe essere necessario approssimare la lunghezza o la larghezza per mantenere le proporzioni). Salvate la foto ricampionata in un nuovo file (es. mela3).

E3) Confrontate il peso (dimensioni in Byte) di mela3 con l’immagine originale non ricampionata. Copiate qui sotto una schermata dove si vedano le dimensioni in byte delle due immagini. Notate che mela3 ha più pixel e quindi occupa più spazio dell’immagine di partenza?

Il problema è: con quale metodo Irfanview ha creato dal nulla i pixel mancanti? La risposta è: se li è inventati! Usando complicati calcoli matematici ha cercato di indovinare quali sarebbero stati i pixel se la foto fosse stata più grande. Le formule usate sono davvero complesse, ma i risultati… nella maggior parte dei casi sono mediocri.

E4) Per vedere come funziona, conviene prendere una immagine un po’ più piccola. Cercate in Google una mela (o altro frutto) 200 x 200 e salvatela in Es17. Copiate qui sotto una schermata con la vostra immagine:

E5) Ora ricampionate (resample) l’immagine con Irfanview a 800 x 800. Salvate il risultato in Es17. Cosa notate? Copiate qui sotto una o più schermate dove sia ben visibile l’effetto:

E6) Un esperimento che mostra ancora meglio come il software non riesca ad inventarsi i pixel in modo intelligente è questo. Prendete di nuovo la mela 200 x 200 e stavolta ricampionandola riducendone le dimensioni a 50 x 50. In questo modo buttate via un po’ di pixel, giusto? Ora prendete la foto 50 x 50 e riportatela a 200 x 200, ricreando i pixel mancanti. Copiate qui sotto la mela 200 x 200 originale e quella ricostruita dopo il doppio ricampionamento. Come vi sembrano? Se sono uguali, i casi sono due: o avete sbagliato qualcosa oppure siete molto miopi.

Credo di avervi convinto del fatto che aumentare il numero di pixel per stampare un’immagine più grande non sia una buona idea. Giusto?

Rimane ancora il piano B, cioè l’alternativa numero 2: lasciar stare l’immagine e agire sulla stampante, riducendone il DPI. Questa strada è leggermente migliore della precedente, ma solo di poco.

E7) L’immagine viene comunque sgranata, perché… Spiegatemi come mai….

Confrontate le due immagini feline qui sotto. Quella di sinistra è stata stampata riducendo i DPI della stampante. Come vedete, se non abbiamo abbastanza pixel, non ci sono molte speranze di ottenere una buona stampa…

E8) Quale dpi dobbiamo usare per stampare un’immagine 1600 x 1200 pixel a 11,1 x 8,3 pollici?

F) IL MITO DEI MEGAPIXEL

Scusate se torno ancora su questa cosa, ma è importante (e complicato!). Posto che:

1) Più DPI abbiamo meglio è (se non avete capito perché, domandate all’insegnante)2) Più grande è il DPI, più inchiostro si consuma (se non vi è chiaro, domandante)3) Più grande è il DPI, più pixel deve avere l’immagine di partenza (anche questo punto spero che sia chiaro)

La domanda che sorge spontanea è: quale DPI conviene usare (potendo scegliere, ovviamente)? La risposta, prevedibilmente, non è univoca.

Alcuni testi riportano che l'occhio umano non è in grado di distinguere più di 300 DPI, ma in realtà questa misura dipende molto dalla distanza fra l'osservatore e l'immagine (oltreché dalle condizioni di luce e dalle capacità visive del soggetto). I giornali utilizzano di solito stampe a 85 DPI, mentre i cartelloni pubblicitari (che devono essere visti da maggiore distanza) hanno risoluzioni di stampa più basse, intorno a 35 DPI. Stampe ad alta qualità su stampanti laser possono anche raggiungere risoluzioni di 1800 DPI e oltre.

Diciamo che, come regola generale, se fate stampe di foto per uso “normale” (casalingo o per pubblicazione su una rivista), il valore 300 DPI viene spesso considerato come ottimale. Ma anche con valori inferiori, fino a 180 DPI, per stampe di dimensioni normali, i risultati sono buoni.

Quindi, supponendo di scegliere 300 DPI come valore standard, le domande da porsi sono:

1) Quanto grande deve essere la stampa?2) Quanti pixel deve avere la mia immagine?

F1) Supponiamo di stampare in formato 20 x 30 cm e di voler usare 300 DPI. Quanti pixel deve avere l’immagine in orizzontale e in verticale? Scrivete qui il calcolo:

Più pixel di questi non servono (bisognerebbe buttarne via alcuni in fase di stampa), meno non va bene (perché bisognerebbe inventarseli, con i problemi che abbiamo visto prima).

Quindi, la prossima volta che volete stampare una foto e volete sapere quanti megapixel vi servono, dovreste essere in grado di rispondervi da soli.

A proposito di megapixel e dimensioni di stampa, date un’occhiata alla tabella in questa pagina https://photographyicon.com/enlarge/ dove vengono messe a confronto diverse dimensioni di stampa con i megapixel della fotocamera.

F2) Se voglio stampare in qualità eccellente una foto formato 11x14cm (il formato standard delle foto a piccola stampa), quanti megapixel di sensore della fotocamera mi servono? Scrivi il risultato e copia qui sotto una schermata della porzione di tabella che contiene il valore corretto, mettendo in evidenza (usa la penna o l’evidenziatore dello strumento di cattura) i valori corretti:

F3) Come la domanda precedente, ma per un medio ingrandimento, 20x30cm:

La conclusione è: non vi fate fregare dai megapixel! La maggior parte dei produttori di macchine fotografiche insiste su questo valore, ma in realtà avere tanti megapixel non serve praticamente a nulla (a meno che non vogliate fare stampe super dettagliate in formato poster oppure ingrandimenti molto spinti di una foto).

Comprando una macchina fotografica è molto meglio puntare su un buon obbiettivo. Per la maggior parte delle persone normali, 8 megapixel bastano e avanzano!

E se invece di stampare le immagini su carta, vogliamo visualizzarle su un monitor o sullo schermo di uno smartphone o di un tablet?

La maggior parte delle persone oggigiorno non stampa più le immagini, ma le visualizza elettronicamente.

Quanti pixel ci servono per visualizzare correttamente un’immagine su monitor? La risposta in questo caso (per fortuna!) è semplice: ce ne servono tanti quanti sono i pixel del monitor (al limite un po’ di più, perché in questo caso le immagini vengono adattate allo schermo), ma non di meno (se vogliamo visualizzarle a schermo intero).

Volendo tenersi sul sicuro (per esempio se non sappiamo su quale computer e con quale monitor verranno visualizzate le nostre foto), conviene puntare al massimo. Per esempio un monitor a 24 pollici con 1920 x 1200 pixel.

F4) Sembrano tanti pixel ma… fate un po’ il calcolo di quanti megapixel sono:

E’ una miseria, non vi pare? E questo se vogliamo visualizzare l’immagine a schermo intero. Se invece la nostra immagine deve occupare solo una parte del monitor, ci servono ancora meno pixel!

La conclusione è: se l’immagine deve essere solo visualizzata su un monitor, anche un cellulare con la fotocamera più povera di pixel è in grado di svolgere egregiamente il proprio lavoro. Non serve andare in giro vantandosi di fare foto a 24 Mpx e poi visualizzarle su un monitor 320 x 240. E’ come avere una Ferrari e usarla per fare la spesa al supermercato. Si può fare, ma non è il modo più furbo per investire i propri soldi…

H) INVIARE L’ESERCITAZIONE ALL’INSEGNANTE

Creare una cartella compressa col contenuto dell’esercitazione (ES17) e inviarla all’insegnante su Classiperlo. Prima di inviare l’esercitazione, chiedere all’insegnante di verificare che tutti gli esercizi siano stati svolti correttamente (ATTENZIONE: inviate tutta la cartella compressa, non solo questo file con le spiegazioni!).

FINAL CHECK

Prima di terminare l’esercitazione accertatevi di aver capito bene e di sapere fare ognuna delle cose qui indicate. Ogni membro del gruppo deve conoscere e saper fare ognuna delle cose in lista (perciò fate un po’ di prove, ciascuno per proprio conto). Se c’è qualcosa di poco chiaro, domandate all’insegnante.

DA SAPERE DA SAPER FAREChe differenza c’è fra un pixel e un dot? Come si fa a ricampionare un’immagine?Cosa sono i DPI? Come si fa a calcolare quanti pixel deve

contenere un’immagine per poterla stampare con un certo formato?

Cosa succede usando DPI diversi?Come si fa ad aumentare le dimensioni di un’immagine e quali rischi comporta?Cosa si intende per peso di un’immagine?