DIGITALIZACIJA SLIKOVNIH PODATKOV Uvod v grafine medije vaje

DIGITALIZACIJA SLIKOVNIH PODATKOV Uvod v grafične medije – vaje 2007/08

Digitalizacija slikovnih podatkov n 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). 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

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.

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 organizirani 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 n n Je nepogrešljiva v sodobnem grafičnem procesu (za izdelavo tiskovin, spletnih strani, itd. ). Omogoča izdelavo visoko kvalitetnih kopij, saj se kvaliteta z razmnoževanjem ne izgublja. 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 n n Ni najbolj primerna za arhiviranje podatkov zaradi neobstojnosti optičnih in magnetnih zapisov Težave pri digitalizaciji (npr. knjižnic) povzročajo predvsem shranjevanje projektov na dolgi rok in avtorske pravice V primerjavi s papirjem ali mikrofilmom imajo digitalni formati zelo kratko življenjsko dobo in očesu niso berljivi