DIGITALIZACIJA SLIKOVNIH PODATKOV Tehnologija grafinih procesov vaje Potek

DIGITALIZACIJA SLIKOVNIH PODATKOV Tehnologija grafičnih procesov - vaje

Potek proizvodnje, pretok materiala in podatkov (spremnih dokumentov) v izdelavi tiskovin

Digitalizacija slikovnih podatkov n DIGITALIZACIJA je postopek, s katerim se izbrane kontinuirne informacije (slike, zvok, gibanje) prevajajo v digitalno obliko, edino ki jo računalnik lahko razume (binarni številčni sistem). n Slike se v računalniku predstavljajo z matrico (mrežo) slikovnih pik – pikslov. Vsak piksel ima svojo barvo, ki je v računalniku predstavljena z določenim številom bitov.

Računalniška grafika BITNE oziroma RASTRSKE SLIKE – BITMAPE ¨ ¨ ¨ ¨ sestavljene so iz pravokotne mreže majhnih kvadratkov oziroma pik, vsaka točka ima podatke o svetlosti oziroma tonu barve, bitne slike na disku in pomnilniku zahtevajo več prostora kot vektorska grafika, slike imajo določeno ločljivost, ki je opredeljena s številom slikovnih pik ali pikslov na določeno dolžinsko enoto, pri povečevanju ali premikanju slike z več slikovnimi točkami se lahko pojavijo težave, saj je bitna slika položena v točno določeno mrežo, pri običajnem povečevanju se posamezne točke razširijo- videz nazobčanosti pri povečevanju s postopkom interpolacije se barvni odtenki manjkajočih slikovnih točk izračunajo glede na vrednosti sosednjih točk nejasna in zabrisana slika.

Računalniška grafika VEKTORSKA GRAFIKA predmeti so sestavljeni iz matematično opisanih krivulj in črt. grafiko lahko urejamo s premikanjem ali spreminjanjem velikosti posameznih delov ali celote ¨ krivulje so tu določene s točkami, skozi katere gredo obliko krivulje lahko spreminjamo s premikanjem teh kontrolnih točk ¨ matematičen zapis datotek v vektorski obliki zahteva malo prostora v pomnilniku, datoteke pa niso vezane na določeno mrežo prikaza ¨ vektorska oblika zapisa je pri tisku ali prikazu preračunana na pravilno velikost in ustreza kateremukoli tiskalniku ali zaslonu – ni odvisna od ločljivosti ¨ ¨

Postopek digitalizacije sestavljajo ¨ zajemanje, ¨ shranjevanje in ¨ obdelava izbranih predlog. PREDLOGA – barvna ali ČB fotografija, tekst, slika (umetnina), itd.

Naprave, ki so potrebne za digitalizacijo ¨ Skenerji, ¨ digitalne kamere oziroma fotoaparati, ¨ računalniki, ¨ mikroskopi. Dodatna računalniška oprema: ¨ programi za obdelavo slike, ¨ programi za optično prepoznavanje znakov (tekst) (OCR – Optical Character Recognition)

SKENERJI – optični čitalci Uporabljajo se za analizo in zajemanje predlog – originalov ali reprodukcij. Original (npr. risba, slika, tkanina, itd. ) Reprodukcija (npr. diapozitiv, negativ, itd. ).

Delovanje skenerjev Predlogo v skenerju se izpostavi viru bele svetlobe (fluorescentni, halogenski). Fotoobčutljivi elementi v napravi registrirajo intenzivnost odboja od neke točke. Dobljeni podatek se nato pretvori v numerično vrednost. Fotoobčutljivi elementi so CCD in PMT senzorji, njihova uporaba pa je odvisna od vrste in razreda skenerja. CCD elementi: (charge-coupled device) n n n manjše dimenzije manjša občutljivost, nižje cene PMT elementi: (photomultiplier tube) n n kakovostnejši, višje cene Ročni, namizni, specialni skenerji za diapozitive Rotacijski skenerji

Delovanje skenerjev CCD element: Način delovanja spominja na človeško oko. Vsak CCD je sestavljen iz milijonov foto-diod, ki svetlobno valovanje spreminjajo v elekrični naboj. Elektroni tvorijo električni naboj, od katerega je odvisna intenziteta pike. Naslednja stopnja procesa je posredovanje električnega naboja do bralnega registra, ki podatke posreduje naprej v analogno-digitalni pretvornik. Fotodioda v bistvu zazna samo intenziteto svetlobe, ne pa tudi barve, zato je pred piko postavljen še svetlobni filter rdeče, plave ali zelene barve.

Delovanje skenerjev PMT elementi: Draga in zahtevna tehnologija, katero so uporabljali tiskarji v bobnastih čitalcih, ki so bili v uporabi še pred uveljavitvijo namiznih čitalnikov. Uporabniki so morali original natančno vstaviti v cilindrični boben, ki se je nato vrtel z visoko hitrostjo. Boben se je premikal tako, da je optika lahko odčitala informacijo z originilala. PMT čitalniki imajo dva različna izvora svetlobe, enega za prosojne originale (prosojnice, filmi, dia-pozitivi, . . . ) in enega za neprosojne originale (papir, karton. . ) Senzorji PMT so bolj svetlobno občutljivi od CCD senzorjev, tako da je možnost napake pri branju manjša. Te čitalnike danes uporabljajo samo še specializirani uporabniki, saj so zelo drage in, v primerjavi s CCD čitalniki, počasni .

SKENERJI – optični čitalci Najpogostejše vrste skenerjev: ¨ ročni, ¨ ploski oziroma namizni (flatbad), ¨ skenerji za diapozitive in ¨ rotacijski (drum). Razlikujejo se po: n geometriji skeniranja (ploski, bobnasti), n načinu osvetljevanja predlog (refleksijski, transmisijski) in n drugih značilnostih, odvisnih predvsem od kakovostnega in cenovnega razreda (ločljivost, …)

Ploski skenerji Predloge se vstavljajo na stekleno podlago, pod katero se pomika nosilec s svetlobnim virom in senzorjem optičnim sistemom in CCD elementi, ki so prekriti z RGB barvnimi filtri. Pri transmisijskih predlogah leži predloga med svetlobnim virom in nosilcem.

Rotacijski skenerji – bobnasti Predloga je pritrjena na enakomerno vrteči se steklen boben. Svetlobni vir (natančno osredotočen s pomočjo optičnih vlaken): ¨ xenonska ali ¨ volframova svetloba Namen uporabe: ¨ fleksibilni vzorci (omogočajo pritrditev) ¨ negativi, pozitivi, ¨ transparentni in neprosojni materiali Prosojni materiali so osvetljeni od znotraj, neprosojni pa od zunaj.

Rotacijski skenerji Odbita svetloba potuje skozi R, G in B filtre do ene od treh fotopomnoževalk. A/D pretvorniki digitalizirajo analogni signal iz fotopomnoževalke. Sledi digitalizacija na osnovi vzorčenja analognih električnih signalov in prenos v delovno postajo (dodatna obdelava poskeniranie slike).

RAZLIKE MED KLASIČNO IN DIGITALNO FOTOGRAFIJO n obe vrsti fotoaparatov si delita veliko sestavnih delov (zaslonka, zaklop, sistem leč), n ključna razlika je v zajemanju slike, n namesto fotosenzibilnega filma uporabljajo digitalni fotoaparati za zajemanje slik kombinacijo CCD/CMOS etc. tipala, procesne enote in pomnilniškega medija.

DIGITALNA FOTOGRAFIJA Posnetek slike skozi leče aparata z uporabo CCD senzorja.

CCD tipalo

Ločljivost - resolucija n n izražena je s številom točk na palec – inch (dpi) ali z nizom linij (lpi) ločljivost bitne slike je odvisna od velikosti in gostote rastra s katerim bo slika natisnjena izbira ločljivosti je povezana z velikostjo datoteke z velikostjo slike in gostoto rastra se povečuje poraba pomnilnika izbira ločljivosti je odvisna od želenega rezultata: prevelika nepotrebna ločljivost povzroča počasno odpiranje datoteke slike in dolgotrajno osvetljevanja pri izdelavi filma ¨ premajhna ločljivost poslabša kakovost slike ¨ Najpogostejša ločljivost za: tisk – 300 dpi splet – 72 dpi

Ločljivost - resolucija

Dejavniki izbire primerne ločljivosti: predvidena gostota rastra (lpi) ¨ velikost reprodukcije, ¨ predvideni postopek rastriranja. ¨ Splošno pravilo je, naj bo slikovna ločljivost 2 x večja od gostote rastra (pravilo vedno ne velja). Slike z naravnimi teksturami in strukturami (npr. voda, ki se razteza v daljavo, listje dreves ali prizori divjine) so velikokrat dovolj dobri že z 1, 5 x ločljivostjo. Manjša ločljivost se lahko uporabi tudi pri novih ali neobičajnih postopkih rastriranja (frekvenčno rastriranje – naključna razporeditev elementarnih točk). Pri slikah, na katerih so pomembne ostre črte in podrobnosti, se uporabljajo velike ločljivosti.

Globina barve Podatki o barvi vsakega piksla se nahajajo v nizu bitov fiksne dolžine. Število bitov, uporabljenih za en piksel pa predstavlja globino barve (globino pikslov). podatki na izbrani sliki določajo globino barve ¨ večja je globina barve – več različnih barv lahko prikažemo na sliki – večja je zasedenost pomnilnika ¨ Najpogostejše globine barve: n n črna in bela – 1 bit, siva skala (grayscale) – 8 bit, color – 8 bit, true color – 24 bit

Kompresija podatkov n n način zapisa iste informacije z manjšo zasedenostjo pomnilnika glede na vsebino podatkov in namene datotek obstaja veliko število algoritmov kompresije podatki v datotekah so organizirni na bolj kompliciran način kot v primeru, ko kompresije ni varčevanje prostora na pomnilniku je veliko večje Kategorije algoritmov kompresije podatkov : kompresija brez izgub in ¨ kompresija z izgubami ¨

Kompresija brez izgub: n po dekompresiji so datoteke enake originalu Kompresija z izgubami: n po dekompresiji datoteke niso več enake originalu (razlike ponavadi človeškemu očesu niso vidne) Za obdelavo slik so najbolj primerni formati nekomprimiranih oblik ali komprimirani brez izgub (PCX, TIFF, BMP, PNG-24). Za prikaz slik na spletu pa so primerni formati, ki uporabljajo algoritme z visoko stopnjo kompresije (GIF, JPEG, PNG).

Pozitivne in negativne lastnosti digitalizacije POZITIVNE LASTNOSTI n Je nepogrešljiva v sodobnem grafičnem procesu (za izdelavo tiskovin, spletnih strani, itd. ). n Omogoča izdelavo visoko kvalitetnih kopij, saj se kvaliteta z razmnoževanjem ne izgublja. n Digitalni originali (tudi slike) se med uporabo ne poškodujejo – kvaliteta se s časom in uporabo ne zmanjšuje.

Pozitivne in negativne lastnosti digitalizacije NEGATIVNE LASTNOSTI n Ni najbolj primerna za arhiviranje podatkov zaradi neobstojnosti optičnih in magnetnih zapisov n Težave pri digitalizaciji (npr. knjižnic) povzročajo predvsem shranjevanje projektov na dolgi rok in avtorske pravice n V primerjavi s papirjem ali mikrofilmom imajo digitalni formati zelo kratko življenjsko dobo in očesu niso berljivi