الوضوح أو الدقة

الوضوح أو الدقة يشير إلى عدد مكون من آلاف (أو ملايين) النقاط الصغيرة التي تعرف بالبيكسل لكل وحدة مساحة، وتوجد في الصورة المشاهدة على شاشة ذات مساحة محدد أو صورة مطبوعة أو العدسة الملتقطة للصورة. حيث يمثل البيكسل أصغر مساحة يمكن التحكم فيها بشكل فردي.

ويمكن تعيين كل بيكسل إلى لون مختلف وكثافة (سطوع)، ويتم تحديد الدقة أحياناً من خلال عرض الصورة وارتفاعها بالإضافة إلى إجمالي عدد البيكسل في الصورة. فعلى سبيل المثال تحتوي الصورة التي يبلغ عرضها 2048 بيكسل وارتفاعها 1536 بيكسل (2048 × 1536) على 3،145،728 بيكسل (أو 3.1 ميجا بيكسل). وعلية تكون العلاقة طردية بين دقة ووضوح الصورة وعدد البيكسل.

وقد يشمل مصطلح الوضوح أي من الآتي:

• وضوح (الصوت)، وهو مقياس لجودة الصوت الرقمية.
• وضوح (كثافة الإلكترونات)، جودة البلورات السينية أو مجموعة بيانات المجهر الإلكتروني.
• وضوح الزاوية أو الدقة المكانية، وهي قدرة جهاز استشعار بصري أو غيره على تمييز الأشياء الصغيرة، واختلاف عمر الأحافير الموجودة في طبقة واحدة.
• وضوح العرض، عدد البيكسل المميزة في كل بُعد يمكن عرضها على جهاز العرض.
• وضوح الصورة، مقياس لمقدار التفاصيل في الصورة.
• الدقة البصرية، قدرة النظام البصري على التمييز أو إيجاد أو تسجيل التفاصيل.
• دقة الطباعة، عدد النقاط الفردية التي يمكن أن تنتجها الطابعة داخل وحدة مسافة (على سبيل المثال النقاط في البوصة).
• دقة المستشعر، أصغر تغيير يمكن لجهاز استشعار الكشف عنه بالكمية التي يقيسها.
• الدقة الطيفية، قدرة النظام البصري على التمييز بين الترددات المختلفة.
• حل مطياف، القدرة على التمييز بين جسمين متحركين بسرعة عالية (أو أطوال موجية ، أو ترددات ، أو كتل).
• الوضوح (مطياف الكتلة)، والقدرة على تمييز القمم في طيف الكتلة.
• الدقة الزمنية، تردد أخذ العينات لجهاز سمعي رقمي.
• في تخزين الأرقام، يكون الوضوح هو المعاملة التبادلية للوحدة في المكان الأخير.

مجالات استخدام الوضوح:

الصور ذات الدقة العالية مرغوبة في العديد من التطبيقات مثل التصوير الطبي (التشخيصي والعلاجي)، المراقبة بالفيديو، علم الفلك، أبحاث عالم البحار والمحيطات وعالم الحيوان والحشرات وغيرهم.

هنالك نوعان من إنتاج الصور وهما:

1. التصوير بالكاميرا ويعتمد على العدسات المستخدمة ومهارة المصور.
2. التصوير الرقمي ويعتمد على نوع الكاميرا والمعالجات الإلكترونية التي تم برمجتها مسبقاً وعوامل أخرى مثل:

• عدد البيكسل في الكاميرا وشاشة العرض.
  غالبًا ما يكون الوضوح مكافئاً لعدد البيكسل في التصوير الرقمي، وعلى الرغم من أن المعايير الدولية في حقل الكاميرا الرقمية تحدد أنه يجب أن يُطلق عليه "عدد من إجمالي عدد البكسلات" بالنسبة إلى مستشعرات الصور، وباعتبارها "عدد البيكسلات المسجلة" يتم التقاطها بالكامل. ويكون "عدد البيكسلات الفعالة" الذي يحتويه مستشعر الصورة أو الكاميرا الرقمية هو عدد مستشعرات البيكسل التي تساهم في الصورة النهائية (بما في ذلك البيكسل غير الموجود في الصورة المذكورة) ويكون دورها دعم عملية تصفية الصور.
• الوضوح المكاني أو التحليل المكاني.
  تشير الدقة المكانية في علم الأشعة إلى قدرة طريقة التصوير على تمييز جسمين. ولن تتمكن تقنيات الدقة المكانية المنخفضة من التمييز بين جسمين قريبين من بعضهما.
  ويطلق على قياس كيفية تحديد الخطوط عن كثب في صورة ما اسم الدقة المكانية، ويعتمد ذلك على خصائص النظام الذي يقوم بإنشاء الصورة، وليس فقط دقة البيكسل بوحدات البيكسل في البوصة. ولأغراض عملية، يتم تحديد وضوح الصورة بواسطة الدقة المكانية، وليس عدد البيكسل في الصورة. وفي الواقع تشير الدقة المكانية إلى عدد قيم البيكسل المستقل لكل وحدة طول.
  تتراوح الدقة المكانية للعرض على الشاشات من 50 إلى 800 خط في البوصة. وباستخدام الماسحات الضوئية يتم استخدام الدقة البصرية أحياناً للتمييز بين الدقة المكانية وعدد البيكسل لكل بوصة.
  في الصور المجسمة ثلاثية الأبعاد، يمكن تعريف الوضوح المكاني بأنه المعلومات المكانية المسجلة أو الملتقطة بواسطة كاميرتين موجهتين على نقطتين مختلفتين (الكاميرا اليمنى واليسرى).
• الوضوح الطيفي.
  الدقة الطيفية هي القدرة على حل الخصائص الطيفية والنطاقات في مكوناتها المنفصلة، فالصور الملونة تميز ضوء أطياف مختلفة. ويمكن للصور المتعددة الأطياف أن تحل حتى الاختلافات الدقيقة من الطيف أو الطول الموجي عن طريق قياس وتخزين أكثر من 3 صور تحتوي على أي من الالوان التقليدية الأزرق والأحمر والأخضر.
• الوضوح الزماني.
  يشير الوضوح الزمني إلى دقة القياس فيما يتعلق بالوقت.
  تستطيع كاميرات الأفلام والكاميرات عالية السرعة حل الأحداث في أوقات مختلفة. عادة ما تكون دقة الوقت المستخدمة للأفلام من 24 إلى 48 إطار في الثانية، في حين أن الكاميرات عالية السرعة قد تحل من 50 إلى 300 إطار في الثانية أو أكثر.
  تقابل العديد من الكاميرات والشاشات مكونات الألوان بالنسبة إلى بعضها البعض أو تختلط مع الوضوح المكاني، وفي الفيزياء الكمية هناك مفاضلة بين الدقة الزمنية للقياس ووضوحها المكاني بسبب مبدأ الريبة.

فوائد الوضوح في الاستخدام الطبي:

التصوير الطبي هو أداة تشخيص مهمة لتحديد وجود بعض الأمراض. ولذلك فإن زيادة دقة الصورة يجب أن تحسن بشكل كبير من قدرة التشخيص على المعالجة التصحيحية. علاوة على ذلك قد يؤدي تحسين الدقة إلى تحسين نتائج الكشف تلقائياً وتصنيف الصور بشكل كبير. الدقة والوضوح للصورة في الطب، تُفهم على أنها القدرة على تمييز التفاصيل في الصور، وهو أمر أساسي، حيث يتم توظيفه في الآتي:

• يمكن أن يكون للقدرة على تمييز التفاصيل تأثير إيجابي على التحليل والكشف عن العديد من الأمراض.
• تساعد على فهم فسيولوجية وتركيب الأعضاء المختلفة.
• الكشف عن الميكروبات وطرق محاربتها.

في التصوير الطبي، يتم الحصول على الصور لأغراض التحاليل الطبية ولتقديم معلومات حول التشريح والأنشطة الفسيولوجية. وقد أحدثت تقنيات التصوير الطبي الرقمية مثل التصوير المقطعي المحوسب، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، والتصوير بالرنين المغناطيسي وما إلى ذلك ثورة في الطب الحديث. وفي الوقت الحاضر يتم استخدام الصور في العديد من مجالات الطب للتشخيص المبكر على سبيل المثال، صور الأشعة السينية والأوعية الدموية عالية الدقة.