Kuvankäsittely on digitaalisessa muodossa olevan kuvan muokkaamista. Perinteinen valokuva voidaan muuttaa digitaaliseen muotoon, jonka jälkeen sitä voidaan katsella, muokata ja tulostaa tietokoneella. Lopputuloksena voi olla kokonaisuus, johon on lisätty alkuperäiseen kuvaan kuulumattomia osia, muutettu osien kokoja, muotoja ja sävyjä.  Kuvan luonnetta voidaan muuttaa  myös erilaisten suotimien eli filtterien avulla. Nämä ominaisuudet  mahdollistavat mitä mielikuvituksellisempien lopputulosten luomisen.

Tämän oppimateriaalin avulla perehdyt Adoben Photoshop5 -kuvankäsittelyohjelman käyttöön. Voit käyttää kuvankäsittelytaitojasi  esimerksi kuvittaessasi internetsivuja tai tietokoneella laatimiasi julkaisuja. PhotoShop on ammattikäyttöön tarkoitettu ohjelma, joka täyttää vaativimmankin kuvankäsittelijän tarpeet, mutta soveltuu myöskin aloittelevan kuvankäsittelijän työkaluksi.

Aivan ensimmäiseksi sinun tulee ymmärtää se, miten kuva toimii tietokoneen esittämänä. Siksi johdannoksi aiheeseen sopiikin katsaus tietokonegrafiikan perusasioihin.



 

Tietokonegrafiikka voidaan jakaa kahteen ryhmään: bittikarttagrafiikkaan ja vektorigrafiikkaan. Tässä materiaalissa käsitellään nimenomaan bittikarttagrafiikkaan (käytetään myös nimitystä rasterigrafiikka)..

Bittikarttakuva muodostuu kuvapisteistä eli pikseleistä.  Pikselit ovat näiden kuvien pienimpiä rakenneosia. Pikselit ovat vierivieressä, kuin laatat kylpyhuoneen seinällä. Nimitys bittikartta kuvaa oivallisesti sitä, että kuvassa jokainen pikseli saa oman paikkansa x- ja y-koordinaattien mukaan. Jokaisella kuvapisteellä on siis tarkka sijaintipaikka kyseisen kuvan koordinaatistossa. Photoshopissa pääset halutessasi muokkaamaan kuvaa vaikka yhden pikselin tarkkuudella.
Tavallisin bittikarttakuvan käyttötarkoitus on valokuvat. Tosin etenkin Internetin yhteydessä sitä käytetään myös tekstien ja muun selkografiikan tekemiseen.

Picture Picture

Tämän kuvaparin avulla voit ymmärtää miten bittikarttakuva muodostuu. Oikeanpuoleinen
kuva on voimakas osasuurennos vasemmanpuoleisen puistomaiseman yksityikohdasta.


Vektorigrafiikassa kuva muodostuu matemaattisten kaavojen avulla lasketuista viivoista ja käyristä. Vektorigrafiikka soveltuu tietokoneella tehtyjen piirrosten esittämiseen. Viivoista ja käyristä tehdään suljettuja muotoalueita, joille voidaan antaa haluttu täyttöväri. Se soveltuu esimerkiksi logojen tekemiseen tai erilaisissa suunnitteluhankkeissa käytettävien piirrustusten tekemiseen. Vektorigarfiikkassa kuvaa ei voi muokata kuvapikseleiden avulla, vaan muokkaamalla käyriä ja viivoja.

Tavallisimpia vektorigrafiikkaohjelmia ovat FreeHand, Illustrator ja CorelDraw.


Kuvankäsittelyssä eteen tulee käsite RGB-väri. RGB tulee sanojen red (punainen), green (vihreä), ja blue (sininen) alkukirjaimista. Bittikarttakuvissa tämä tarkoittaa sitä, että kuvan jokaisesta pikselistä tallennetaan kolme arvoa, yksi kustakin väristä. Näistä kolmesta arvosta saadaan muodostettua pikselin oma väri. Jokaisen pikselin väri muodostetaan näistä kolmesta osaväristä. Osavärin sävy puolestaan ilmaistaan numeroarvolla, joka on luku välillä 0 - 255. Esimerkiksi puhtaan valkoinen ilmaistaan luvuim 0, 0, 0. Joka tarkoittaa sitä, että kaikkien osavärien arvo on nolla.

Havainnollistamme asiaa. Kuvittele, että sinulla on käytettävissäsi kolme nippua piirtoheitinkalvoja. Kussakin kolmessa nipussa on kolmea eri osaväriä juuri 256 eri sävyä. Ottamalla kustakin nipusta  yhden kalvon ja asettamalla ne päällekkäin, sinulla on käytettävissäsi yksi värisävy. Sävyä muutetaan kalvoja vaihtamalla. Näin sinulla on maksimissaan käytettävissäsi 256 x 256 x 256 = 16 777 216 eri väriä. Tietokone muodostaa värit samalla tavoin. Tietokonekuvasta, jossa värit esitetään tällä tavalla käytetään nimitystä täysvärikuva. Seuraavaksi kannattaa tutustua kuvan vaatimaan muistimäärään ja asioihin, jotka voivat vaikuttaa siihen.


Aivan aluksi on todettava, että bittikarttakuvat muodostuvat helposti kohtuuttoman isoiksi tiedostoiksi. Miksi?  Tämän ymmärtäminen on hyvin tärkeää kuvankäsittelyssä. Kun kuva talletetaan tiedostoksi, periaate on, että jokainen pikseli tulee talletettua. Paljonko sitten yksi pikseli vaatii muistitilaa? Tämä riippuu siitä kuinka paljon värejä kuvassa on mukana.

Edellä opit, että RGB-värijärjestelmässä niitä voi olla tuo 16,7 miljoonaa. Tulet kuitenkin havaitsemaan että värimäärää voidaan pienentää esimerkiksi 256 väriin.

Koska tietokone käsittelee kaikkea informaatiota loppujen lopuksi bitteinä (0 tai 1), riippuu talletettavan tiedon määrä/pikseli siitä, paljonko kuvassa on värejä mukana. Seuraava taulukko havainnollistaa asiaa.

2 väriä = 1 bitti
4 väriä = 2 bittiä
16 väriä = 4 bittiä
256 väriä = 8 bittiä  (vastaa 1 tavun muistitarvetta)
32 769 väriä = 16 bittiä (vastaa 2 tavun muistitarvetta)
16 777 216 väriä =24 bittiä (vastaa 3 tavun muistitarvetta)

Täysvärikuva vaatii siis 3 tavua / pikseli. Jos kuvassa on vain 256 väriä tarvittava levytila on vain kolmannes täysvärikuvaan verrattuna. Mikäli kuvatiedoston kokoon ei kiinnitetä riittävää huomiota seurauksena voi olla koneesi  hyytyminen kiusallisen hitaaksi. Internetissä ongelmaksi  muodostuu sivujen  hidas latautuminen, niin ettei kukaan jaksa odottaa ison kuvan latautumista, vaan poistuu toimivampaan ympäristoon. 

Jos nyt ymmärrän, että värien määrä vaikuttaa tiedostokokoon, niin seuraavaksi on aika pohtia sitä, mikä vaikuttaa pikselimäärään kuvassa. Tämä on varmasti hyvin tärkeä tieto, kun pitää laske kuvan todellista tiedostokokoa.




Näyttöruudulla kuvat kootaan kokonaisuuksiksi vierekkäisten pikselien avulla. Resoluutio on luku, joka ilmoittaa kuinka paljon kuvassa on pikselitä / mittayksikkö.  Toisaalta jos pikseli koko on suuri, kuva on epätarkka. Kun valokuvaa ollaan tallettamassa digitaaliseen muotoon esimerkiksi kuvanlukijalla, pitää tässä vaiheessa ilmoittaa lukuresoluutio eli montako pikseliä talletetaan yhtä tuumaa kohti. Oikean resoluution valinta on tärkeää, koska se vaikuttaa kuvatiedoston kokoon ja kuvan laatuun. Ohjeena lukuresoluution valtsemisessa onkin sen laitteen tarkkuus eli resoluutio, jolla kuva tullaan esittämään. Näitä laitteita voivat olla esimerksi näyttöruutu tai tulostin.  Peukalosääntönä voidaankin sanoa, että kuville joita tullaan käyttämään näytöllä rittää resoluutioksi 72 pikseliä tuumalle (dpi = dots per inch).

Kuvan laatu ei parane vaikka valittaisiin korkeampi resoluutio, koska näyttö ei pysty kykene parempaan tarkuuteen. Laiminlyöntinä tämä aiheuttaa sen, että tiedoston koko kasvaa ja vie koneesi arvokasta muistitilaa ja hidastaa aina turhaan toimintoja.

Esimerkki:

Olet siirtämässä tavallista 10 x 15 cm kokoista valokuvaa digitaaliseen muotoon. Valitessasi resoluution 72 dpi  täysvärikuvana se vie muistitilaa 363 kt (kilotavu = 1000 tavua). Tulos saadaan seuraavasti.

Pystysuunta:   
10 cm =  3,94 tumaa, resoluution mukaan yhdellä tuuman matkalla on 72 pikseliä, joten koko korkeudella on 3,94” x 72 dpi = 284 pikseliä

Vaakasuunta:
15 cm =  5,91 tuumaa , resoluution mukaan yhdellä tuuman matkalla on 72 pikseliä, joten koko leveydellä on 5,91” x 72 dpi = 426 pikseliä
 
Kuvan ulottuvuudet voidaan ilmaista näin ollen myös pikseleinä ja tässä esimerkissä ne ovat on 284 x 426 .

Suorittamalla tuo kertolasku 284 x 426, saadaan koko kuvan pikselimääräksi 120 984 pikseliä.

Jos kuvassa on RGB-väreissä, tarvitsee kukin pikseli kolme tavua muistitilaa eli
120 984 x 3 = 362 952 merkkiä , joka voidaan esittää pyöristettynä 363 kt .

Mikäli  skannaat  liian suurella resoluutiolla , esimerkiksi 300 dpi, muistitilaa tarvitaan tällöin  6 Mt (megatavu = 1000 000 merkkiä).

 

Mihin sitten korkeaa resoluutiota tarvitaan? Esimerkiksi valokuvalaatuisen tulosteen aikaansaamiseksi. Käytettäessä edellä mainittua 300 dpi resoluutiota saadaan käytännössä hyödynnettyä tulostimen maksimitulostuslaatu, jolloin kuva on mahdollisimman terävä. Korkeaa resoluutiota tarvitaan myös valmistettaessa paino-originaaleja kirjapainoille.  

Olet saattanut tutustua resoluutiokäsitteeseen myös näytön koon yhteydessä. Näytön resoluutiota ei pidä sekoittaa kuvan resoluutioon. Näytön koko ilmaistaan pisteiden maksimimääränä pysty- ja vaakasuunnassa: 640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1152 x 864, 1280 x 1024. Näytön resoluution muuttamisen vaikutuksen huomaat parhaiten muuttamalla oman tietokoneesi näytön asetuksia.

Muistisääntö:

72dpi Näyttö: Internet ja muu multimedia
150dpi

Sanomalehti
Riittää useimmiten kotitulostukseen

300dpi Kirjapaino



Kuvaformaatilla tarkoitamme sitä digitaalista tapaa jolla kuva on siirretty tietokoneen muistiin tiedostoksi. Tallennusformaatteja  on lukuisia. Eri käyttöjärjestelmät ja tietokoneet ymmärtävät eri tallennusformaatteja. PhotoShop tukee useita eri tiedostoformaatteja.

Sinun ei  tarvitse välttämättä tuntea niitä kaikkia, vain kaikkein yleisimmät. Yleisimpiä  ovat: PSD-, TIFF-, JPEG-, GIF-formaatti. Opiskelemme tarvitsemiesi kuvaformaattien erikoispiirteet ja niiden  käyttötilanteet.
 

Photoshop-tallennusmuoto (.psd)

Psd on  PhotoShopin oma tallennusmuoto, johon voit tallentaa kaiken tiedon kuvasta. Psd-muoto sisältää kaiken sen informaation, jota ohjelmalla voi käsitellä, kuten esimerkiksi kanavat,  maskit tai tasot, joihin perehdymme tuonnempana.

Mikäli olet sisällyttänyt kuvaan joitakin PhotoShop-ominaisuuksia, jotka haluat säilyttää, silloin psd on ainoa muoto tallentaa kuvasi. Jos kuvassasi on  vaikkapa tasoja muut formaatit eivät tue niitä. PSD-formaatti on Photoshopin oletusformaatti. Sinun on syytä tallennusvaiheessa tietää, missä muodossa tulet käyttämään kuvaasi ja valita tallennusmuoto sen mukaan.

TIF (TIFF)

Lyhenne tulee sanoista Tagged Image File Format. Tif on laajimmin tunnettu kuvatiedosto- muoto, jota käyttäessäsi voit olla varma, että kaikki joille lähetät kuvainformaatiota tässä muodossa voivat myös lukea sen. PhotoShop kysyy tallennusvaiheessa, onko kyseessä PC- vai Mac-tiedosto.

Tif-kuvalle on luonteenomaista raskas tiedostokoko eli kuvan taltioiminen vie paljon tietokoneesi muistia. Toisaalta tif- kuva on laadultaan hyvä, koska se ei hävitä kuvainformaatioita. Tif on laitteistoriippumaton formaatti. Tif soveltuu käytettäväksi painettavien julkaisujen taittokuviksi, jotka pitää säilyttää mahdollisimman laadukkaina.

JPEG (JPG)

Käyttäessäsi tätä tallennustapaa, voit pienentää kuvatiedostosi kokoa. Näin valitessasi säästät koneesi muistitilaa kuitenkin kuvalaadun kustannuksella. JPEG- kuvat puolustavat paikkaansa parhaiten internetissä, jossa tiedoston koko ratkaisee sen miten nopeasti sivu latautuu katselijan ruudulle. Pieneen tiedostokokoon päästään pakkaamalla kuva. Pakkaaminen tapahtuu aina laadun kustannuksella, kuvainformaatiota hukkaamalla. JPEG-formaatissa voit tallennusvaiheessa itse valita pakkaustiheyden. Tämä mahdollistaa kuvatiedoston puristamiseen murto-osaan alkuperäisestään. Tämä lisäpakkaus kannattaa tehdä kuvalle kuitenkin vasta kun on viemässä sitä verkkoon.

JPEG soveltuu pienen kokonsa ansiosta hyvin internetissä ja multimediassa käytettävien valokuvien tallentamiseen. 

GIF

GIF-kuva sisältä maksimissaan 256 väriä. Värien määrä on pieni verrattuna täysvärikuvan yli 16 milj. väriin. Värimäärän pudotus on seurausta väri-informaation indeksoinnista. Talletettaessa kuva Gif- formaattiin ohjelma muodostaa kuvalle väripaletin, johon se valitsee ne 256 eri värisävyä, joiden avulla kuva on mahdollisimman lähelle alkuperäistä. Väripaletti on, ellei toisin määrätä, kuvakohtainen. Näin kuvatiedoston koko saadaan kevyemmäksi, siksi Gif-kuvat ovat varsin toimivia myös internet-sivuilla.

Gif-kuvaa käytetään usein selkokuvien kuten logojen, tekstien ja graafisten esitysten formaattina.