Digitaalinen kuvankäsittely

Yleistä

Digitaalinen kuva tarkoittaa sähköisessä muodossa olevaa kuvaa jota voidaan käsitellä tietokoneen avulla. Digitaalisia kuvia on helppo katsella ja esittää tietokoneella.  Digitaalisten kuvien kopioiden tekeminen on kätevää ja erittäin halpaa. Nämä kopiot ovat yhtä hyviä kuin alkuperäisetkin.

Valtava määrä valokuvia on kaikkialla maailmassa valmistettu vuosikymmenien aikana värillisiksi ja mustavalkoisiksi paperivedoksiksi. Valokuvaus on ollut jokamiehen harrastus jo lähes viidenkymmenen vuoden ajan.

Ainakin vanhimpien paperikuvien värit pyrkivät muuttumaan ja haalistumaan ajan kuluessa. Lopulta ne pilaantuvat kokonaan, varsinkin joutuessaan päivänvalon vaikutuksen alaisiksi. Mustavalkoisten kuvien säilyvyys on onneksi paljon värikuvia parempi. Kuviin voi tulla vuosien saatossa myös naarmuja, sormenjälkiä ja jopa repeämiä.

Negatiivit ovat usein erillään paperikuorissa ilman järjestystä. Ne ovat vaarassa kadota aikojen kuluessa lopullisesti. Myös värinegatiivien ominaisuudet huonenevat niiden vanhentuessa. Usein negatiiveja ei ole enää tallella, varsinkaan vanhemmista kuvista.

Valokuvien muuttaminen digitaaliseen muotoon tuo hyvän mahdollisuuden säilyttää kuvat muuttumattomina vuodesta toiseen. Digitaalisten kuvien värit ovat pysyviä.

Tietokonegrafiikka

Tietokonegrafiikka jaetaan yleensä kahteen ryhmään: bittikartta-, vektorigrafiikka.
 
Bittikarttakuvia saadaan mm. skannaamalla perinteinen valokuva digitaaliseen muotoon tai ottamalla kuva suoraan digikameralla.

Bittikarttakuva koostuu neliönmuotoisista kuvapisteistä, pikseleistä (eng. pixels, dots). Tiedostoon tallentuvat kuvan väripisteiden bittijonot, niiden sijainti ja väriarvot.

Esimerkissä suurennettu (13:1) kohta kuvasta jossa pikselit erottuvat selvästi.

Samassa kuvassa pikselit ovat aina saman kokoisia. Pikseleiden koko riippuu skannerin tai digikameran asetuksista. Kuvan tarkkuus riippuu pikseleiden määrästä esim. 1024x768 kokoisessa kuvassa pikseleiden määrä on 786432 kpl. Kuvan kokoa ilmaistaan yleisesti pikseleiden määrällä ensin leveys ja sitten korkeus mutta tämä ei ole verrannollinen kuvan fyysiseen kokoon senttimetreinä.

Kuvan koon määrää resoluutio (erottelukyky). Resoluutio ilmaisee pikseleiden määrän kuvan leveysviivalla tuuman matkalla (ppi, dpi). Resoluutio arvot ovat yleensä välillä 72-600 ppi. Mitä korkeampi resoluutio sitä tarkempi kuva ja sitä pienempi pikselikoko.

Skannattaessa resoluutio on annettava itse jos haluaa normaalia tarkempia kuvia sillä oletusresoluutio skannereissa on yleensä 72. 72 ppi on se resoluutio jonka tietokoneen näyttö voi parhaimmillaan toistaa. Tämän vuoksi kuvissa joita käytetään www-sivuilla tai pelkästään tietokoneen näytöllä ei resoluution tarvitse olla em. lukua suurempi jo senkin takia että suurella resoluutiolla skannatun kuvan tiedosto koko kasvaa helposti kymmeniin megatavuihin.

Resoluutio vaikuttaa tulostettavan kuvan tarkkuuteen. Suuntaa antava taulukko resoluutioista eri käyttötarkoituksissa.

Lasertulostus	100-200 ppi
Mustesuihkutulostus	150-200 ppi
Aikakausilehdet	200-266 ppi
Sanomalehdet	väh. 300 ppi

Paint Shop Pro:ssa saat aktiivisesta kuvasta em. tiedot valitsemalla työkaluvalikosta Image --> Image information...

Vektorigrafiikkakuva muodostuu matemaattisista piirrosalkioista: ympyröistä, janoista ja käyristä. Ympyrässä ei tallenneta kaikkia pisteitä, vaan ainoastaan keskipisteen paikka ja säteen pituus näiden lisäksi tallennetaan tieto ympyrän täyttöväristä jos sellaista on käytetty ja käytettyjen viivojen paksuudet. Vektorigrafiikkakuvia voidaan suurentaa laadun kärsimättä. Vektorigrafiikkaa käyttäviä ohjelmia ovat mm. Autocad ja Corel Draw.

RGB värijärjestelmä

Eri värisävyt bittikartta kuvissa saadaan aikaan sekoittamalla kolmea pääväriä erilaisissa suhteissa ja kirkkauksissa.

Pikseleiden väriarvot bittikarttagrafiikassa ilmaistaan RGB-arvoina. R red, G green ja B blue eli punainen, vihreä ja sininen. RGB-arvot annetaan asteikolla 0-255. Esimerkkinä valkoisen värin RGB-arvot ovat 255,255,255 ja vastaavasti musta arvot 0,0,0.

Värimäärä voi vaihdella välillä 2 - 16 700 000.

Värisyvyyttä mitataan bittiä/pikseli. 1 bittinen kuva sisältää kahta väriä musta ja valkoinen, 8 bittinen kuva sisältää 256 väriä ja 24 bittinen kuva sisältää 16,7 milj. väriä. Jokaista pääväriä (RGB) kohti on käytössä  256 erilaista kirkkausarvoa jolloin värisyvyys on 3x8=24 bittiä. 256x256x256=16,7 milj. väriä.

Paint Shop Pro:ssa väriarvot saadaan selville käyttämällä pipettityökalua (Dropper) . Pipetti osoittaa  väriarvot sen pikselin kohdalta jossa pipetin kärki sijaitsee. Pipetin pikanäppäin on kätevä mm. silloin kun olet piirtämässä tai korjaamassa tarkasti jotain ja haluat poimia tarkan värin. Paina CTRL-näppäintä niin sen hetkinen työkalu vaihtuu pipetiksi.

Väriarvot

CMYK värijärjestelmä

Neliväripainatus, sana jonka olet varmaan kuullut painotuotteiden yhteydessä. C=Cyan (syaani), M=Magenta, Y=yellow (keltainen) ja K=Black (musta). CMYK värijärjestelmää käytetään neliväripainatuksessa, koska värijärjestelmästä saadaan mikä väri tahansa yhdistelemällä näitä värejä. Esimerkiksi cyan+keltainen=vihreä.