Kuvien digitointi

Digiwiki
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Alla oleva teksti käsittelee osa-alueensa digitoinnin teknistä puolta. Katso myös yleisesti digitointiin ja pitkäaikaissäilytykseen liittyvät artikkelit:

Sivu pyrkii rakentumaan niin kuin digitoinnin työkulku (workflow): kirjoituksissa edetään järjestelmällisesti aloittaen digitoinnista, kulkien läpi käsittelyprosessien ja päätyen laitosten omien käytännön kokemusten kuvailuun.


Sisällysluettelo

Digitoinnin työnkulku

Ensin on syytä tarkastella digikuvaa sen käyttötarkoituksen mukaan, koska siitä selviää esimerkiksi millä tarkkuudella digitointi tehdään ja milloin kuvan lopullinen käsittely tehdään.

Minkälaisiin käyttötarkoituksiin kuvia skannataan?

Digitointimenetelmät

Valokuvaus

Reprokuvaus

Mitä digitoinnissa tapahtuu

Värinhallinta

Kuvankäsittelyssä pitää olla varma, että on tekemisissä kuvan oikeiden värien kanssa. Tähän päästään melko hyvin ottamalla värinhallinta järjestelmällisesti käyttöön. Se ei ole mikään taikatemppu kuvien värien korjaamiseksi vaan se pyrkii värien samankaltaisuuden läpi koko kuvantuotantolaitteiston, monitorista tulosteeseen. Värinhallintaa pitää koko ajan mitata ja tarkkailla. Tehdyt määritykset eivät jonkin ajan kuluttua enää pidä paikkansa, koska laitteet kuluvat ja sävyt haalistuvat. Värinhallinnan pitää kulkea ketjuna läpi koko digikuvan käsittelyprosessin aina kuvan syntyhetkestä sen käyttöönottoon saakka.

Helsingin kaupunginmuseo: Värinhallinan toteutus käytönnössä (Doc 1,07 Mt) (Kuvaus Helsingin kaupunginmuseon värinhallinan toteutuksesta käytännössä. Kuvailussa käydään läpi koko työnkulku digitoinnista valmiiseen kuvaan.)

Värinhallinnan työvaiheita

Kuvatiedoston värihallinta tietokoneavusteisessa vedostamisessa: RIP-ohjelmistot

Aivan oma lukunsa on vielä digikuvasta tehdyn vedoksen (tai tulosteen) vastaavuus näytöllä tarkasteltavaan vedostustiedostoon, toisin sanoen toimiiko "soft-prooffaus" (soft proofing). Vaikka näyttö olisi täysin oikein rautakalibroitu, ei siitä ole paljoakaan hyötyä jos printterille ei ole tehty samaa, ja kyse on niin sanotusti vaativasta kuvasta ja tulostusmateriaalista. Printterin värinhallinta pitää tehdä aina tulostinlaite- ja tulostusmateriaalikohtaisesti. Lisäksi tulostimet toimivat CMYK-väriavaruudessa (LightJet ja Lambda RGB-laserit poislukien) ja näytöt RGB:ssä, mikä osaltaan lisää mutkikkuutta.

Tulostimen värinhallinta on tehty valmistajan toimesta sen ajurissa. Ajurit syövät sisään poikkeuksetta RGB-kuvatiedostoja sisäänsä, jotka ne tulkkaavat CMYK:ksi, tehden samalla paperi- ja mustekohtaiset yleiset säädöt. Ongelmana on, että koska nämä säädöt eivät ole yksilöllisesti luodut käytetylle tulostimelle (eikä paperille), paperitulostinajuria käyttämällä soft-prooffaus ei useimmiten toimi. Toisin sanoen, mitä on näytöllä ei välttämättä vastaakkaan sitä mitä tulee ulos tulostimesta.

Nämä tulostinlaitekohtaiset ajurit ovat itse asiassa RIPpejä, Raster Imaging Processor -ohjelmia. Ne ovat nopeita, helppokäyttöisiä mutta suljettuja: käyttäjä ei pääse niitä itse muokkaamaan. Ne toimivat parhaimmillaan silloin, kun käyttää niiden valmistajien tulostusmateriaaleja ja kuvat ovat sävyalaltaan "helppoja". Mutta ne eivät ole optimoituja juuri sinun koneellesi eivätkä juuri sinun paperirullallesi.

Värinhallinnan tavoite on päästä värihallittuun ketjuun: skanneri tai digikamera -> näyttö -> vedos, siten että ketjussa värit toistuvat ilman virheitä. Edellä kerrottiin tulostinajureiden pullonkauloista.

Ainoa ratkaisu aina toimivaan vedos–näyttö-vastaavuuteen on käyttää valmistajan tulostinajurin sijaan RIP:ä, Raster Imaging Processor -ohjelmaa, jonka avulla juuri kyseessä oleva printteri säädetään yksilöllisesti kunkin käytetyn vedostusmateriaalin (yleensä paperi) mukaan. RIP:ssä käyttäjä optimoi itse (tai hän, joka tekee laiteprofiloinnit) musteen määrä per tulostimen osaväri (esim. Epson 11880:ssa 9 eri väriä), musteiden yhteismäärä ja linearisoidaan tulostin. Viimeksimainitussa pidetään huoli siitä, että musteen määrän kasvaessa värin voimakkuus (densiteetti, density) kasvaa myös tasaisesti (lineaarisesti). RIP:ä voidaan käyttää myös värihallintaan (RGB–CMYK-muunnokseen, painoprofiilien simuloimiseen), kuvatiedostojen ryhmittelyyn (layout design), automaattisten leikkausmerkkien luomiseen ja tulostamisen automatisointiin.


RIP-ohjelma laskee kuvan pikseli pikseliltä uudestaan huomioiden ohjelmassa asetetut tulostimen musteasetukset. Näin ohjelma muuttaa kuvatiedoston juuri kyseisen tulostimen käyttämään yksibittiseen rasteriformaattiin.

Koska kuvatiedosto pitää myös kääntää RGB:stä CMYK:iin, merkitykselliseksi nousee käytetyn värimoottorin (color engine) laadukkuus. Se voi olla käyttöjärjestelmän oma (esimerkiksi Apple CMM), RIP:n oma (monet käyttävät Kodakin värimoottoria RIPeissään) tai se voi olla Photoshopin värimoottori (ACE, Adobe color engine). Viimeksimainittu on yksi parhaimmista, mitä alalla pidetään. Mikään ei siis ohittamasta RIP-ohjelman värihallinnan; ajamalla siis softan lävitse kuvatiedostoja, jotka on jo käännetty Photoshopissa CMYK-väriavaruuteen, printterin ja valitun tulostusmateriaalin ICC-profiilin mukaan. Kaikkien osa-aluiden yksilöllinen huomioiminen johtaa myös parhaimpaan lopputuloksen.

RIP-ohjelmistoja valokuvavedostamiseen on useita, monet ovat lähteneet liikkeelle PC-versioina, joista on sitten myös ilmestynyt Mac-versiota. Kirjapainoalalla tekniikan alkuvaihella ratkaisut olivat pääosin Unix-pohjaisia rautaan sidottuja (niin sanotut rautaripit), koska niissä on prosessointitehoa vaadittu melkoisesti. Nykyisin "softaripit" ovat jo yleisimpiä – nykytietokoneissa on tarpeeksi vääntöä.

Tilat, laitteistot ja ohjelmistot

Valokuvausstudio

Digitointilaitos

Skannaus

Reprokuvaus


Kuvatiedostojen tallentaminen: nimeäminen, kansiorakenne, formaatit, raakatiedostot ja käyttötiedostot

Digitoinnissa syntyy monta tiedostoa. Osa niistä on työstöön kuuluvia välitiedostoja, joihin tavallinen kuvien käyttäjä ei juuri lainkaan törmää. Yksi merkittävimmistä käsittelytiedostoista on Photoshop-työskentelyssä käytössä oleva PSD.

Kuvatiedostot

Formaatin valinnalla on voimakas vaikutus digikuvan käyttökelpoisuuteen.


Raakatiedostot

RAW

DNG (DNG specification patent license)

Käyttötiedostot

JPEG

TIFF


Nimeäminen

Kuvan metatiedot

Puhutaan kuvan sisäisistä ja ulkoisista metatiedoista. Sisäiset tiedot syntyvät automaattisesti laiteperäisesti kuvan luomisvaiheessa. Lisäksi kuvatiedostoihin voidaan liittää tekijätietoja muun muassa kuvan laitteesta kovalevylle siirron yhteydessä automaattisesti. Kuvan selailuohjelmissa tietoja voi täydentää. Sisäiset metatiedot toimivat ammattimaisesti hoidettujen arkistojen ulkoisten metatietojen lähtökohtana. Luetteloinnin ammattilaiset täydentävät tiedot tiedostojen sähköiseen kuva-arkistoon viennin yhteydessä. Kuvan käyttöönoton yhteydessä voidaan määritellä mitä metatietoja annetaan kuvatiedoston yhteydessä se lähetettäessä asiakaskäyttöön.

Metadatan osa-alueet ja niiden täydennys

Metatietous jakautuu useampaakin osa-alueeseen.

EXIF tiedot sisältävät määritykset millaiseksi kuva on tehty

IPTC tiedoilla kerrotaan kuvauspaikasta ja kuvan sisällöstä

Paikkatietouden uudet määritykset

Yksi viime aikoina voimakkaasti esiintullut tulokas on paikkatietous. Paikkatietoja on toki tallennettu kuvien luettelointi tietoihin aiemminkin. Taas jälleen olisi mahdollisuus kerätä tieto automaattisesti taustalla. Kamerakuviin voidaan liittää paikkatietoutta joko sisäänrakennetulla tai ulkoisella GPS-laitteilla. Varsinkin kannettavissa mobiililaitteissa paikkatietouden kerääminen on kehittynyt huimaa vauhtia. Paikkatietouden datayksiköiden määrä on kasvamassa melkoisesti. Karttakoordinaattien määrittäminen on perustapahtuma, mutta sen lisäksi saadaan tietoa kuvauspaikan korkeudesta merenpinnasta, käytetty objektiivin polttoväli on ennestään sisältynyt EXIF-tietoihin ja uusimmissa laitteissa saadaan myös tieto kuvaussuunnasta kompassin avulla. Yhdistelemällä tietoja saadaan jo iso paketti paikkatietoja aikaiseksi.

Vedostaminen – digitaalisen (raaka)kuvatiedoston muokkaus eri käyttötarkoituksia varten

Vedoksen valmistaminen kuvatiedostosta

Oletetaan, että kuva on jo tässä vaiheessa saatu skannattua tai otettu digitaalisella kameralla. Kun allekirjoittanut (Valokuvalmistamo KAR / Klaus A J Riederer) käyttää termiä vedostaminen tarkoittaa se kuvan valmistamista sellaiseen haluttuun näkyvään muotoon, missä värimaailma, terävyys, sävymaailma jne. vastaavat mahdollisimman pitkälle niitä vaatimuksia, mitkä ennakkoon on asetettu tehtävälle vedokselle. Jos ennakkoon ei ole käytettävissä alkuperäisreferenssiä (diapositiivia, malliprinttiä, säädettyä diginegatiivia), liikumme vedostajan asiantuntemuksen ja tilaajan ennakkoajatuksen varassa.

Käytännössä vedoksen valmistaminen kuvatiedostosta edellyttää (mikäli ei haluta tehdä useita oikovedoksia), että digitoinnin työnkulun osatekijät pitävät olla soveltuvin osin kunnossa. Vedostimen (tulostimen), musteen ja paperin muodostaman kokonaisuuden kunnollinen värinhallinta edellyttää näiden sekä monitorin asianmukaisen profiloinnin sekä RIP (raster imaging processor) -ohjelmiston käyttöä, jotta vedostinta voidaan käyttää parhaimmalla tavalla CMYK-väriavaruudessa. Lisäksi vedostustiedoston tekijän on ymmärrettävä kuinka ihmissilmä havaitsee kuvasisällön suhteessa vedostusmateriaaliin ja kuvakokoon (ja kehykseen/pohjustukseen). Materiaaleja on esim. pigmenttivedostimille olemassa tyypeiltään kymmeniä erilaisia pääryhmiä, kuten esimerkiksi allekirjoittaneen käyttämät

  • FMfrt film frontprint
  • FMrvs film reseverseprint
  • FArag fine art rag
  • FAbar fine art baryta
  • BNpvc banner PVC
  • BNcae banner PVC adhesive
  • BNslk banner silk
  • BNpol banner polyester
  • PActd paper coated
  • PArcd paper resin coated
  • PAoff paper offset (plain)
  • PAcae paper coated adhesive
  • PArae paper resin coated adhesive
  • CSbld canvas blend
  • CScot canvas pure cotton

Eri papereiden "fysikaalinen" käyttäytyminen ei ole suinkaan samanlaista. Esimerkiksi mattapapereista ei ole mahdollista saada aikaan samanlaista visuaalisesta densiteettiä (silmän havaitsemaa mustumaa) kuin kiiltävistä (Resin Coated) valokuvapapereista.

Jos voimme nyt olettaa, että edellä kuvatut seikat ovat kunnossa, niin vedostustiedosto voidaan tehdä kuvatiedostosta vaikka seuraavasti.

Softprooffaus (soft proofing)

Ensimmäiseksi valitaan kohdemedian ICC-profiili (Proof Setup) – softprooffataan kuvatiedostoa. Rendering Intentinä käytetään yleensä Relative colorimetric:iä, joka tuottaa puhtaimmat sävyliukumat. Jos mustan pään sävytoisto nousee kriittiseksi, valitaan useimmiten Perceptual.

Resoluution nostaminen eli interpolointi (upsampling, interpolation)

Esimerkiksi Epsonin vedostimille 240 ppi (1:1 koossa pisteitä neliötuumalle) on optimiresoluutio, 360 ppi on käytännössä maksimi, siten enempää ei ole mitään järkeä työntää koneelle; 180 ppi riittää monasti jos tuloste on isokokoinen. RGB-laser-pohjaiset LightJetit ja Lambdat käyttävät natiivina tarkkuutenaan 200 ja 300 ppi:tä. Siitä huolimatta, niiden jälki on jossain määrin pehmeää, eivätkä ne pysty samaan tarkkuuteen kuin parhaimmat mustesuihkutulostimet.

Kun tehdään pienikokoisesta tiedostosta iso vedos, niin interpolointitavoilla on merkitystä. Tähän löytyy kaupallisiakin ratkaisuja, kuten Blowup, joka pitää pintansa, kun interpolointisuhde on suuri. Pienemmillä interpoloinnella homman taitaa käsinkin, varsinkin kun sen tekee portaittain (ks. alla Terävöitys ja resoluutio).

Valotuksen ja valotusvirheiden korjaus (exposure compensation)

Seuraavaksi korjataan skannauksen ja digitaalisen kameratiedoston mahdolliset valotusvirheet (Photoshopissa työkalut: Shadows & highlights, Exposure jne.), joiden asetukset talletetaan asetustiedostoihin, jotta alkuasetuksiin voidaan palata uudestaan.

Terävöitys ja resoluutio

Seuraavaksi tarkastetaan kuvan terävöitys (Photoshopissa työkalu: Unsharp mask, USM) ja resoluutio - nämä tekijät eivät ole toisistaan riippumattomia. Jos kuvaa pitää interpoloida tehdään se portaittain käyttäen USM:ää & Resample image:a tai Blowupilla (Photoshop plug-in). Mikäli tehdään pigmenttivedos Epsonin suurkuvatulostimilla, käytetään lopullista tarkkuutta 240 ppi 1:1-koossa. Terävöityksen lisäksi käytetään usein knollausta (USM pieni amount, suuri radius).

Kuvasäädöt

Terävöityksen jälkeen tehdään varsinaiset kuvasäädöt (Curves, Levels, Color balance, Hue/saturation, Selective colors, Brightness & contrast jne.) käyttäen tasoja (layer) teoksen esteettisten vaatimusten mukaisesti. Tässä vaiheessa kuvaan lisätään myös halutut metadatatiedot tekijänoikeuksista ja muista halutuista tiedoista.

Mikäli RAW-filtterin käyttö on sujuvaa, voi osan edellä tehdä myös käyttäen Photoshopin RAW-filtteriä, Camera Raw'ta, joka siis ajaa saman asian kuin Lightroom. Itse asiassa RAW-työnkulun käyttäminen on varsin suotavaa, koska RAW:a Käytettäessä kuvaan kohdistuu vähiten datahävikkiä. Ongelmana tosin on, että fotarin RAW-filtteriä käyttäen soft-prooffia ei saa päälle (koska kuvaa ei ole vielä tuotu Photoshopiin, joten kuvasäätöjä tehtäessä ei voi ottaa huomioon paperin sekä vedostimen vaikutusta (eli ICC profiilia). Kuvan hienosäädöt joutuu kuitenkin tekemään vielä itse Photoshopissa.

Näin saatu lopullinen vedostustiedosto talletetaan 8- tai 16-bittisenä LZW-pakattuna TIFF:nä Adobe RGB (1998) sisällytettynä, tai muu käytetty laaja väriavaruus, kuten ProPhoto RGB. Sen sijaan sRGB on sen verran kapea, että sitä ei pidä käyttää, ellei se ole tiedoston alkuperäinen väriavaruus.

WWW-kuvien tekeminen

WWW-kuvat tehdään RGB vedostustiedostoista. Kuvien resoluutio pudotetaan sopivan pieneksi (esim. 800 px pitkä sivu), ja sitten kuvat talletaan "Save for Web & Devices" -komennolla optimoiduiksi JPEG–kuviksi. Kuvalaatu 40 quality on yleensä riittävä, samoin kuvat konvertoidaan sRGB profiiliin, jotta myös heikkolaatuisilla (ja/tai kalibroimattomilla) näytöillä ja verkkoselaimilla kuvan värit ja sävyt eivät muuttuisi liikaa halutusta. Metadatat tallettuvat myös WWW-kuviin, jos käytetään "Save as" -komentoa Photoshopissa. "Save for Web & Devices" -komentoa käytettäessä pitää erikseen valita mitä metatietoja kuvan mukana talletetaan.

Kyllä, olet aivan oikeassa hyvä lukija. Jos kuvatiedoston resoa piti ensin nostaa kauheasti (esim. 30 ppi -> 180 ppi), ja nyt sitten tuosta 600 megatavun vedostustiedostosta taas tiputaan resoluutio sinne johonkin 10 ppi:hin (esim. 800 px pitkä sivu), niin älyvapaatahan tuo on. Mutta jos vedostustiedosto piti joka tapauksessa tehdä, nyt WWW-tiedosto saadaan (batchilla automatisoiden) kaupan päälle, eikä siinä 800 pikselin levyisessä JPEG-kuvassa näy mitään 30 ppi -> 180 ppi -> 10 ppi -pikselöitymisroskaa.

Jos vedostustiedostoa ei tarvita, siis kaivataan pelkät WWW-kuvatiedostot, niin sitten vain jätetään vedostustiedoston tekemeninen eli interpolointi (upsämpläys) tekemättä.

Tulostaminen

Jos edellä selitetty (RGB-)vedostustiedosto on tehty ja työnkulun eri vaiheet ovat on kunnossa (laitteet iskussa ja profiloitu) niin väri-, sävy-, jne. tarkka tuloste ei ole tuloste (allekirjoittaneen suulla ainakaan) vaan se onkin vedos, joka syntyy tämän RGB-vedostustiedoston avulla. Nyt se vain käännetään ko. median profiiliin ja talletetaan 8-bit (tai 16 bit) LZW-pakatuksi TIFF:ksi, ko. median (CMYK-)ICC-profiili sisällytettynä ja laitetaan RIP:iin (katso lisää yllä kohdasta ohjelmistot / RIP), joka tulostaa kuvan tulostimesta. Tämä menetelmä ei käytä RIP:n värinhallintaa, vaan Photoshopin, joka käyttää Adoben patentoitua ACE:tä (Adobe color engine), jonka värinhallintaa parempaa saa hakea, ja jonka mustan pään kompensointi ja Relative/Perceptual Intent:it myöskin toimivat. Samaa ei voi sanoa kaikista RIP:n käyttämistä värihallintakoneista. Siitä huolimatta, RIP on välttämätön, jotta tulostin saadaan linearisoitua ja sen musteen määrä rajoitettua oikein vedostusmateriaali- ja mustekohtaisesti.

Jos taas tulostaminen on tiedoston siirtäminen näkyväksi tulostinta apuna käyttäen, ilman vedostustiedostoa ja/tai ilman RIP:iä, niin silloin minäkin puhun tulostamisesta, jossa värit ja sävyt ovat "suunnilleen sinne päin".

Offset-vedostaminen

Offset on (digitaalinen) kuvanvalmistusmenetelmä, mutta sillä on kyllä omat niksinsä ja hienoutensa (ks. tarkemmin suomenkielinen Wikipedia ja englanninkielinen Wikipedia.

Jos kuitenkin ajatellaan geneerisemmin (eikä mennä offset-painon rasterinyansseihin sun muihin), niin voidaan ajatella offsettia yhtenä digitaalisena kuvanvalmistusmenetelmänä – eräänlaisena digitaalisena tulostimena. Näin ollen, saamalla kirjapainon ko. painokoneelle ja paperille tehty ICC(-CMYK)-profiili, vedoksen tekeminen on ainakin periaatteessa suoraviivaista. Edellä kuvattu RGB-vedostustiedosto vain käännetään painon CMYK:ksi tätä ICC-profiilia käyttäen. Ja tietysti RGB-vedostustiedosto on alun perin soft-proofattu saman ICC-profiilin läpi, ettei konversiossa ei synny mitään yllätyksiä.

Mikäli painon paperiprofiilia ei ole saatavilla tai tiedossa, materiaali on järkevä toimittaa pääsääntöisesti Adobe RGB (1998) -profiloituna. CMYK konversion tekeminen RGB materiaalille ei ole yleensä järkevää, mikäli oikeaa profiilia ei ole tiedossa – useita profiilimuunnoksia tulee välttää, ja painolle RGB–CMYK-konversio on jokapäiväinen toimenpide. Ei ole mitään takeita, että kirjapainokoneen ja valitun paperin yhdistelmä sattuisi menemään läpi esimerkiksi nykyisin Euroopassa yleisesti käytössä olevan Fogra39:n läpi.

Vedostuslaadun varmistus

Vedostustiedoston tarkistus tehdään vertaamalla softproofattua vedostustiedostoa valmiin printin kanssa standardivalaistuksessa (D50 – toteutettuna D50 F8:lla -loisteputkilla, tähän löytyy hyvä ratkaisu muun muassa Philips TLD Deluxe 36 W / 950, 5000 K korkea R-indeksi, ammattisarjan loisteputket).

Tarkoitusta varten on toki olemassa myös erityisiä valokaappeja, joissa harmaaseen peltilaatikkoon on vastaavanlaiset loisteputket asennettu, ja kopista löytyy myös telineet printtien asettelua varten.


Linkit

Digiwikin kuvaosioon liittyvät tiedostomuodot

Artikkelit, joille on määritetty luokat Kuva ja Tiedosto listataan tähän automaattiseti. <DynamicPageList> category = Kuva category = Tiedosto </DynamicPageList>

Digiwikin kuvadigitointikokemukset

Artikkelit, joille on määritetty luokat Kuva ja Kokemukset listataan tähän automaattiseti. <DynamicPageList> category = Kuva category = Kokemukset </DynamicPageList>

Digiwikin kuvadigitointityönkulut & käytänteet

Artikkelit, joille on määritetty luokat Kuva sekä Työnkulut & käytänteet listataan tähän automaattiseti. <DynamicPageList> category = Kuva category = Työnkulut & käytänteet </DynamicPageList>

Sekalaiset

Kuvien digitointi -osion koordinoija

Anne Isomursu [1]