Kuvien digitointi

DigiWiki

Loikkaa: valikkoon, hakuun

Sisällysluettelo

Miksi digitoida?

Digitointiprojektin hallinta

Yleisiä periaatteita ja käsitteitä

Analoginen ("ei-digitaalinen") kuva

kreik. Análogon, analogia, yhdenmukainen, vastaava

Ennen tietokoneiden kehittämistä informaatiota voitiin tallentaa vain analogisessa muodossa. Analogisesti tallennetulle informaatiolle on ominaista sen eräänlainen jatkuvuus. Valokuvassa värisävyt ja tummuusasteet muuttuvat portaattomasti, samoin tekee vesiväri käsin piirretyssä kartassa tai grafiikan väri vedoksessa. Analogista kuvaa monistettaessa jokainen kopiointikerta tekee siitä hieman epätarkemman.

Digitaalinen kuva

lat. Digitus, sormi, varvas, lat. Dicere, kertoa, sanoa, osoittaa; viittaus numeroihin tulee sormilla laskemisesta

Digitaalinen informaatio on tallennettu numeroina, ykkösina ja nollina. Se on joko tai. Se koostu tietyin välein otetuista näytteistä. Jos nämä näytteet on otettu tarpeeksi tiheästi, jos resoluutio on tarpeeksi suuri, syntyy vaikutelma jatkuvuudesta. Digitaalista tallennetta voidaan monistaa loputtomasti ilman, että sen laatu heikkenee.


Kuvien maailmassa analoginen-digitaalinen käsitepari on mielekäs ehkä vain valokuvista puhuttaessa. On olemassa analogisia (”ei-digitaalisia”, ”perinteisiä”, ”aitoja”, ”fotokemiallisia”) valokuvia; ja on digitaalisia valokuvia. Akvarelleja, öljymaalauksia tai hiilipiirroksia kutsutaan harvemmin analogisiksi tai digitaalisiksi. Digitoituja ne voivat kuitenkin olla.

Digitoitavan aineiston valinta

Luettelointi ja metadata

Deskriptiivinen metadata

Digitoitavan aineiston tekninen metadata

Metadata on sellaista kuvaan liittyvää kuvailevaa (IPTC) ja tekniikkaa (exif) liittyvää tietoa joka ei ole itse kuvadataa. Teknisessä metadatassa määritellään mm. kuvan dimensiot, värillisyys, resoluutio jne. Tiedot ovat elintärkeitä kun kuvaa hyödynnetään esim. kirjapainossa.

Digitaalinen kuva ei romahda kasaan, vaikka siitä jostain syystä poistuisivat metatiedot. Pikselit pysyvät riveillään ja niiden sisältö on edelleenkin olemassa, mutta nyt ei enää esim. tiedetä tarkkaan käytettyä värimaailmaa, resoluutio on voinut asettua lukuun 1 dpi jne.

Eri laitevalmistajat ottivat nopeasti käyttöönsä omat metatiedot. Ne muokkasivat metadataosuuden laitteelle yksilölliseksi ja pääsivät näin takaaman omat etunsa. Eri merkeille kehiteltiin omat ohjelmansa, joilla kuvia voi imuroida kamerasta kovalevylle, kuvia voidaan muokata ja metadataa voidaan editoida (jos voidaan). Metadatan tietosoluja voi olla erilaisia ja niiden nimet voivat vaihdella. Laitteen oma ohjelma tunnistaa laitteen ja toimii näin vain tämä tietyn laitteen kohdalla.

Kehitys on kuitenkin vienyt siihen, että näin arvokasta tietoa ei voida käsitellä vain laitevalmistajien omilla ohjelmilla. Monet jo entuudestaan vakaat kuvankäsittelyohjelmat ovat ottaneet vähitellen käsittelyvalmiuksiinsa sekä kuvien laitteesta imuroinnin että metatietojen hallinnan. Vähän hitaammin vastaavanlaiset ominaisuudet ovat tulleet tietokoneitten käyttöjärjestelmiinkin.

Metadatalla on yhä kasvava osajoukkonsa

Miten metadat liitetään kuvaan

Digitoitavan aineiston valmistelu

Aineiston konservointitarpeen tarkastaminen

Aineiston valmistelu digitointia varten

Aineiston oikea käsittely

Digitointi

Digitointitilat

  • Seinien väri
  • Valaisimet
  • Pöly
  • Lämpötila ja suhteellinen kosteus

Laitteistot ja ohjelmistot

Laitteistot

  • Kamerat
  • Skannerit
  • Monitorit
  • Tulostimet

Ohjelmistot

  • Skannausohjelmat
  • Kuvankäsittelyohjelmat
  • Kuva-arkisto-ohjelmat

Digitaalinen tallentaminen

Tiedostomuodot

Suositukset

Laadunvalvonta

Laitteistojen kalibrointi ja profilointi

Monitorin profiili

Monitorin profiili jää usein vaille suurempaa huomiota, koska sen tekeminen tuntuu helpolta: Asetetaan mittalaite monitorin pintaa vasten, valitaan käytettävä värilämpötila, maksimiluminanssi, gamma, ehkä vielä mustan luminanssi ja näpsäytetään ohjelma käyntiin. Ohjelma tekee tehtävänsä ja sen jälkeen meille jää vain profiilin nimeäminen ja tallentaminen. Kaikki sujuukin näin helposti, jos meillä on käytettävissä parhaat mahdolliset laitteet ja ohjelmat. Mutta mistä tiedämme, että meillä on sellaiset? Entä miten voimme varmistua, että tallentamamme monitorin profiili on paras mahdollinen - tai edes tarpeeksi hyvä? Onneksi siihen on olemassa jokaisen ulottuvilla olevia keinoja.

Kuvaputkimonitorien valmistaminen vaativiin tarpeisiin on valitettavasti loppumassa. Valitettavasti siksi, että uusi LCD-tekniikka ei ole vielä yltänyt kaikilla alueilla vanhemman tekniikan tasolle. Tämä koskee erityisesti värien toistumista. LCD-näytöissä on omat runsaat hyvät puolensa, mutta maailmalta löytyy vielä jokunen värifriikki, joka haluaisi työvaiheidensa lopuksi tarkistaa tuloksen kuvaputkelta.


Profiloimisen vaiheet
  1. Ohjelman asetukset
    1. CRT- eli kuvaputkinäytölle
      • Värilämpötila 6500 K
      • Maksimiluminanssi > 100 cd/m2
      • Gamma 2.2
      • (Monitorin fosorityyppi, jos tiedossa)
    2. LCD-näytölle
      • Värilmpötila 6500 K
      • Maksimiluminanssi >120 cd/m2
      • Gamma 2.2
  2. Mittalaitteen asettaminen monitorin pintaan
    • Himmeä yleisvalaistus
    • Puhdas monitorin pinta
    • Mittalaitteen ja monitorin väliin ei saa tulla valoa
    • Näytönsäästäjä pois käytöstä
  3. Ohjelman suoritettua mittaukset
    • Profiiilin tallentaminen ohjelman ehdottamaan paikkaan (esim. Windows/System32/spool/drivers/color -kansioon)
    • Nimetään profiili esim. monitorin nimen ja päivämäärän mukaan
  4. Uusi profiili tehdään vähintään kerran kuukaudessa.
Profiilin tarkistaminen
  1. Tutkitaan ICC-profiileja tukevassa kuvankäsittelyohjelmassa täysin mustasta täysin valkoiseen ulottuvaa gradienttia, eli liukuväriä. Jos liukuvärissä havaitaan porrastumia, profiili ei ole onnistunut toivotulla tavalla. Tähän on usein syynä se, että valittu gamma-arvo on liian kaukana monitorin ns. natiivista gammasta. Liukuvärin porrastumat näkyvä usein selvemmin tummalla alueella. Asiaa voi yrittää korjata muuttamalla tavoitegammaa suuntaan tai toiseen, kymmenyksen kerrallaan. Kuvaputkinäyttö kannattaa myös demagnetisoida (degauss) ennen profilointia, sillä sähkö- tai magneettikentät aiheuttavat yllättävän helposti vääristymiä. Demagnetisointiasetus löytyy useimmista kuvaputkimonitoreista.
  2. Mustan pisteen tarkistustestillä tutkitaan miten monitori toistaa tummimpia sävyjä. Esimerkkikuvat ovat Adobe Photoshop -ohjelmasta, mutta muissakin kuvankäsittelyohjelmissa testi on mahdollista tehdä. Ensiksi tehdään monitorin työpöydän kokoinen musta RGB-kuva (RGB 0,0,0). Sitten valitaan keskeltä pienehkö alue ja sen äärivivat piilotetaan. Sen jälkeen valitaan työtilaksi koko näyttö ja sarkaimella piilotetaan kaikki työkalut ja paletit, jotta ne eivät ”vuotaisi” valoa. Sitten valitaan käyrät -työkalu ja siinä aktivoidaan tumman alueen säätö. Työkalu siirretään piiloon, jotta sen ei häiritse mustan työpöydän tarkkailua. Tämän jälkeen nuolinäppäintä painetaan yksi näpäys kerrallaan ylöspäin. Tämä nostaa mustan RGB-arvoja nollasta ylöspäin. Jos keskelle valittu alue ei muutu yhtään vaaleammaksi 5-8 painalluksen jälkeen, monitori ei pysty erottelemaan tummimpia sävyjä, ja profiili on tehtävä uudelleen.
  3. Jos käytössä on Gretag-Macbethin ColorChecker 24- värikartta, sitä voidaan verrata esimerkiksi verkosta ilmaiseksi ladattavaan Bruce Lindbloomin sähköiseen versioon. Jos monitorin profilointi on onnistunut, ruudulla näkyvän version pitäisi vastata 5000 Kelvinin ja 1500-2500 luksin valossa tarkasteltavaa ColorChecker-värikarttaa. Värit eivät todennäköisesti ole täysin samanlaisia, koska värikartoissa on valmistuksesta johtuen pieniä eroja, mutta tällä tavalla saadaan kuitenkin helposti selville, jos profiilin värintoistossa on jotain hälyyttävää. Sähköisen ColorCheckerin voi tehdä myös itse. Mitataan värikartta spektrofotometrillä ja saadut Lab-arvot syötetään Gretag-Macbethin ColorLab-ohjelmaan (ladattavissa ilmaiseksi X-Riten sivulta). Näin saadaan täysin omaa ColorCheckeriä vastaava sähköinen versio analoginen-digitaalinen -vertailuja varten. Jos monitorin profiili on onnistunut, värien pitäsi vasta täsmälleen toisiaan, lukuunottamatta oikean yläkulman sinivihreää. Sen väri ei mahdu monitorin sRGB -väriavaruuteen.
  4. Jos käytössä ei ole ColorCheckeriä, voidaan käyttää myös IT8/7.2 -värikarttaa. Värikartan referenssitiedosto syötetään ColorLab-ohjelmaan, ja tuloksena saadaan IT8/7.2 värikarttaa vastaava sähköinen versio. Näin saatua kuvatiedostoa verrataan IT8/7.2 -värikarttaan. Tarkasteluvalo on edelleen 5000K, mutta jo hieman vanhentunut IT8/7.2 -standardi määrittelee värikartan tarkasteluvalon voimakkuudeksi 500 luksia. Värien pitäisi vastata toisiaan, jos profiili on onnistunut. On kuitenkin huomattava, että useimmiten IT8/7.2 -värikarttojen mukana tuleva referenssitiedosto on sama koko valmistuserälle, eikä tästä syystä aina kovinkaan tarkka. Paras vaihtoehto olisi itse mitata tai mitauttaa värikartta jollain palveluntarjoajalla.
  5. Jos profiilissa näyttää olevan jotain pielessä, syytä tähän voi yrittää etsiä säätämällä edellä kerrotulla tavalla gammaa, demagnetisoimalla kuvaputki, tai varmuuden vuoksi kokeilemalla toista mittalaitetta (tai mahdollisesti toista näytönohjainta). Monitorin profiilin luomiseen on usein parempi käyttää kolorimetriä kuin spektrofotometriä, joka voi olla "liian tarkka" tähän tarkoitukseen. Joskus käy niin, että tyydyttävää profiilia on mahdotonta saada aikaan. Silloin on todettava, että monitori ei ole riittävän hyvä kriittiseen värityöskentelyyn.

Käytäntö on osoittanut, että ongelmia on usein varsinkin LCD- monitoreissa, kalleimmissakin. Joissain ammattitason monitoreissa tulee mukana testausohjelmisto, joilla voidaan tutkia värien toistumista ja monitorin valon tasaisuutta. Sellainen on esimerkiksi eurooppalaisten graafisen alan järjestöjen FOGRAn ja UGRAn kehittämä UGRA/FOGRA Display Analysis Tool, joka perustuu ISO 12646 -standardiin. Ohjelman voi hankkia ilman monitoriakin. Testiohjelma tuottaa hyvin yksityiskohtaista tietoa profiilin laadusta ja kertoo josko monitorin toisto-ominaisuudet mahtuvat standardin märittelemiin toleranssiarvoihin.

2. Skannerin profiili

3. Kameran profiili

4. Tulostimen profiili

Kuvatiedostojen laadunvalvonta

Laadunvalvonnan automatisointi

Digitaalisten kopioiden tallentaminen

Arkistokopiot

Käyttökopiot

Digitaalisten kopioiden säilyttäminen

Digitoinnin tekninen metadata

Standardit

ANSI

  • IT8/7.1
  • IT8/7.2

American National Standards Institute on amerikkalainen standardoimisorganisaatio. ANSI:n graafisen alan standardeihin kuuluvat mm. IT8/7.1 ja IT8/7.2 -värikartat, joita käytetään skannereiden ja kameroiden profiloimiseen. Yhdysvalloissa 1980-luvun puolivälissä perustettu ANSI:n alainen IT8 Committee (Information Technology 8) julkaisi IT8/7.1-2 -standardit yhteistyössä Kodakin kanssa. Ne perustuvat alunperin Kodakin kehittämäään Q-60 -värikarttaan. Myöhemmin IT8/7.1 ja IT8/7.2 adoptoitiin myös ISO:n standardiksi. Silloin ne saivat yhteiseksi nimekseen ISO 12641.

ECI

  • eciRGB

European Color Initiative on Saksassa perustettu organisaatio, joka pyrkii kehittämään mediariippumatonta väri-informaation prosessointia graafisen teollisuuden tarpeisiin. Keskittynyt väriin kirjapainojen näkökulmasta.

ICC

International Color Consortium on kansainvälinen organisaatio, joka pyrkii kehittämään alusta- ja laiteriippumatonta värinhallintajärjestelmää.

ISO

  • ISO 3664 Viewing conditions -- Graphic technology and photography
  • ISO 12641 Prepress digital data exchange -- Colour targets for input scanner calibration
  • ISO 12646 Displays for colour proofing -- Characteristics and viewing conditions

International Organization for Standardization on Sveitsissä kotipaikkaa pitävä kansainvälinen standardoimisorganisaatio.

NISO

The National Information Standards Organization A non-profit association accredited by the American National Standards Institute.

Laitosten kokemuksia

Muuta

Linux

Käyttöjärjestelmät ja ohjelmat

Käyttöjärjestelmä ääni- ja kuvatyöskentelyyn. Debianiin perustuva jakeluversio sisältää runsaasti työkaluja äänen- ja kuvankäsittelyyn. : Ilmainen, kuten Linux-filosofiaan kuuluu. Saatavilla myös 32 bittinen versio.
Ammattitason kuvankäsittelyohjelma. Toisin kuin yleisemmässä Gimpissä, kuvien käsittely on mahdollista 16 bittiä / kanava -tilassa. Versio myös Windows XP:lle.
Käyttöjärjestelmä ja ohjelmia kuvatyöskentelyyn. Perustuu Puppy Linuxille. Ohjelma latautuu CD:ltä RAM-muistiin ja on tästä syystä erittäin nopea käyttää. Saatavilla myös USB-tikusta käynnistettävä versio. Kuvankäsittelijän "sveitsin armeijan linkkari".

Värinhallinta Linuxissa

Avoimen koodin profilointiohjelma, jolla pystyy tekemään profiileja skannereille, kameroille ja monitoreille. Tukee ICC v.2 standardia. Versio myös Windowsille.
Argyll Color Management System, värinhallintaohjelmisto. Käyttö komentotulkin avulla. Vaikea, ei sovellu tavalliselle käyttäjälle.

Linkkejä

  • http://www.cis.rit.edu/museumSurvey/index.html "American Museums Digital Imaging Benchmark Final Report by Berns, Frey, Rosen, Smoyer and Taplin, July, 2005" Erittäin mielenkiintoinen tutkimus amerikkalaisten museoiden kuvadigitoinnista.
  • http://www.wilhelm-research.com/book_toc.html "The Permanence and Care of Color Photographs: Traditional and Digital Color Prints, Color Negatives, Slides, and Motion Pictures" - 758 sivun moderni klassikko n. 80 MB:n PDF-tiedostona. Ilmaiseksi!
Henkilökohtaiset työkalut