Skanning og avfotografering v/jim-arne Hansen. Grand Nordic Hotell, Tromsø 14. mai 2009

Transkript

1 v/jim-arne Hansen Grand Nordic Hotell, Tromsø 14. mai 2009

2 Innhold: Innledning Tekniske begreper og faguttrykk Formater krav til formater Skanneteknologi: Flatbedskanner Trommelskanner Filmskanner Digitaliseringsbord Digitalkamera - Bilder/illustrasjoner er hentet fra Digitalisering av fotosamlinger, Hege oulie, ABM skrift #1, ref. 2

3 Eksemplet viser det første digitale bildet som ble skannet av Russell A. Kirsch i Med to binære skann lagt ovenpå hverandre var det mulig å oppnå tilstrekkelig med gråtoner til at motivet virket gjenkjennelig. Bildet over viser fotografiet som ble skannet. Foto og skann: Russell A. Kirsch, National Bureau of Standards 3

4 Digitalarkivet har digitalisert og lagt ut ein del eldre bøker. Ei handskriven kokebok frå 1700-talet Kokeboka er trolig fra siste del av 1700-tallet, og inneholder 323 oppskrifter Ref. manuskriptsamlinga ved Statsarkivet i Bergen, 4

5 Teknisk begreper innen fagområdet: Piksler Oppløsning Bitdybde og oppløsning Fargerom, fargekonvertering Filformater krav til filformater 5

6 Piksler (Eng. pixels) Picture element - bildeelement En piksel er et av de mange små punkter som til sammen utgjør en representasjon av et bilde på en datamaskin. Fargen og intensiteten på hvert punkt kan variere. 1 megapiksel = piksler Begrepet brukes ikke bare om antallet piksler i et bilde, men også for å uttrykke antall sensorer i et digitalkamera eller antallet visningselementer i en skjerm. 6

7 Piksler på dataskjerm/monitor Del av bilde er kraftig forstørret. Pikslene visualiseres som små kvadrater i bilde til høyre. Bildet under viser pikselverdier visualisert ved å bruke runde punkter (dots), linjer og med digital filtrering. 7

8 Bilde med forskjellig punktoppløsning En utskrift i 300 dpi vil tilfredstille betegnelsen fotografisk kvalitet Reduseres punktoppløsningen til 72 dpi vil utskriften virke grumsete og uklar. 8

9 Piksler per tomme (PPI) og punkter per tomme (Dots per inch - DPI) (1) Digitaliseringsverktøy bruker PPI Gjengivelsesverktøy bruker DPI. Bredde og høyde til et bilde uttrykt i piksler Pikselverdi regnes ut ved multiplikasjon av bredde og høyde med antallet punkter per tomme (dpi) Omregningstabell Eksempel 1: Fra DPI til piklser 8 x 10 - bilde skannes med 300 dpi (8x300) x (10x300)= 2400x3000= piksler Svar: 7.2 megapiksler Bildestørrelse i centimeter 1 inch = 2.54 centimeter: (8x 2.54) x (10x2.54) = cm x cm 9

10 Piksler og punkter per tomme (2) Tallet for DPI kan beregnes ved å dividere dokumentets/bildets størrelse med tilsvarende pikselstørrelse. Eksempel 2: Fra piksler til dpi Bilde med størrelse 8.5 x 11 er skannet og har pikselverdiene x = piksler (8.25 megapiksler) Hva blir antallet punkter per tomme (DPI)? Utregning: (2 550/8.5) x (3 300/11) Svar: 300 dpi. Størrelse i centimeter: (8.5x2.54cm) x (11x2.54) = cm x 27,94 cm 10

11 Bitdybde/toneoppløsning Antallet bits som brukes for å definere en piksel. Jo større bitdybde, desto flere fargetoner (gråskala eller farger) kan beskrives/representeres. Digitale bilder kan produseres i sort/hvitt (bitonal), gråskala eller i farger. Et bitonal bilde representeres av 1-bits piksler, dvs. bare to toner sort og hvitt. Verdien 0 for sort og 1 for hvitt. 11

12 Bitdybde Eksempel på 1 bit bitonal representasjon Binære tall (bits med verdi 0 eller 1 ) lagres i en sekvens i datamaskinen, vanligvis komprimert. Den binære representasjonen leses og tolkes igjen for å lage en analog versjon for visning på skjerm eller for utskrift. 12

13 Bitdybde 1 bit (2 1) = 2 tones 2 bits (2 2 ) = 4 tones 3 bits (2 3) = 8 tones 4 bits (2 4) = 16 tones 8 bits (2 8 ) = 256 tones 16 bits (2 16) = 65,536 tones 24 bits (2 24) = 16.7 million tones 1-bit bitonal 8-bit gråskala 24-bit farge bilde (fra venstre til høyre) Truecolour (24 bit-fargebilde) refererer til RGB display modus og trenger ikke Colour Look Up Table (CLUT-tabell) 13

14 Netthinna er følsom for lys mellom 350 og 760 nanometer (nm = 10-9 m) Fiolett: Blå: Grønn: Gul: nm nm nm nm Oransje: nm Rød: nm Ref. Forelesningsnotat v/ Fritz Albregtsen,Universitetet i Oslo/ Institutt for informatikk 14

15 Fargerom - Fargemodellen RGB(A) Additive color mixing beskriver hva slag lys som må emitteres for å lage en gitt farge. Gul (255,255,0) Rød (255,0,0) Grønn (0, 255,0) Cyan (0,255,255) Blå (0,0,255) Magenta (255,0,255) (0, 0, 0) er sort (255, 255, 255) er hvit (255, 0, 0) er rød (0, 255, 0) er grønn (0, 0, 255) er blå (255, 255, 0) er gul (0, 255, 255) er cyan (255, 0, 255) er magenta Ref. Farge-TV og fargemonitorer benytter additiv fargeblanding 15

16 Fargerom - CMYK fargemodell CMYK Cyan, Magenta, Yellow, Key (black) 4-fargers prosess 3 primære farger + sort Subtraktiv fargemiksing i utskriftsprosessen CMYK er vanlig på fargeskrivere. Egen komponent fra svart fordi full verdi av C, M og Y gir mørk brun og ikke svart. 16

17 RGB og CMYK er i prinsippet sekundærfarger for hverandre C = 255 R M = 255 G, Y = B Rød RGB(255,0,0) CMYK(0,255,255) Gul RGB(255,255,0) CMYK(0,0,255) Grønn RGB(0,255,0) CMYK(255,0,255) Hvit RGB(255,255,255) CMYK(0,0,0) Blå RGB(0,0,255) CMYK(255,255,0) Svart RGB(0,0,0) CMYK(255,255,255) Figur RGB/CMYK - Ref. Institutt for informatikk, INF1040 Fritz Albregtsen 22. oktober

18 FARGEKONVERTERING Kilde- og målprofiler Kildeenhetens fargerom Målenhetens fargerom CIE LAB - CIE1976 (L*, a*, b*) color space Standard for referansefargerom Fargestyringssystemet trenger en kilde og en målprofil for å foreta en fargekonvertering Figur er hentet fra 18

19 Fargerom Oppsummering Bruk RGB til masterfiler Fargerommet CMYK brukes kun til trykk/utskrift, og egner seg ikke til lagring av masterfiler RGB kan alltid konverteres til et annet fargerom Adobe RGB (1998) anbefales som standard, og har en relativ vid definisjon av RGBs maksimale fargerom RGB og CMYK er utstyrsavhengige fargerom. CIE XYZ (CIE LAB) er en internasjonal standard for leverandøruavhengig fargerom 19

20 Terminologi Vanlige formater for bildefiler Ref. Name and Current Version TIFF 6.0 (Tagged Image File Format) GIF 89a (Graphics Interchange Format) JPEG (Joint Photographic Expert Group)/JFIF (JPEG File Interchange Format) JP2-JPX/ JPEG 2000 Flashpix ImagePac, Photo CD PNG 1.2 (Portable Network Graphics) PDF 1.4 (Portable Document Format) Extension(s).tif,.tiff.gif.jpeg, jpg,.jif,.jfif.jp2,.jpx,.j2k,.j2c.fpx.pcd.png.pdf Bit-depth(s) 1-bit bitonal; 4- or 8-bit grayscale or palette color; up to 64-bit color[1] 1-8 bit bitonal, grayscale, or color 8-bit grayscale; 24-bit color supports up to bit channels, each grayscale; with 1-38 bits; 24 bit color gray or color 24-bit color 1-48-bit; 1/2/4/8- bit palette color or grayscale, 16- bit grayscale, 24/48-bit truecolor 4-bit grayscale; 8-bit color; up to 64-bit color support 20

21 Krav til filformat for masterfil 1) Være kjent og plattformuavhengige 2) Gi muligheter for et fleksibelt valg av fargerom, punkt- og toneoppløsning 3) Registrere tilstrekkelig metainformasjon 4) Ikke medføre risiko for tap av eksponeringsinformasjon JPEG formatet faller ut pga. punkt 2 og 4: Formatet støtter maksimalt en toneoppløsning på 24 bit Komprimering medfører tap av eksponeringsinformasjon TIFF oppfyller alle kravene til lagring av masterfiler 21

22 JPEG-bilde med hard komprimering og lav oppløsning Her ser man at bildepunktene er omgjort til blokker med sammenfallende fargeverdi for å redusere størrelsen på filen. Ref. Digitalisering av fotosamlinger v/hege Oulie 22

23 Riksarkivet anbefaling for å sikre tilstrekkelig bildekvalitet: Punktoppløsning bildepunkter på den lengste siden Bitdybde 24 bit RGB, 16 til 8 bit for gråskala Fargeprofil Adobe RGB (1998) Filformat TIFF ukromprimert 23

24 Skannerteknologi Flatbedskanner Trommelskanner Filmskanner Digitaliseringsbord Digitalkamera 24

25 Flatbedskanner/bordskanner Ref. Digitalisering av fotosamlinger, Hege oulie, ABM skrift #1 Avansert programvare som gir god kvalitetskontroll Gir fleksibilitet mhp. valg av toneoppløsning Kan ha problemer med å konvertere film Begrenset bruksområde til 2-dimensjonale (2D) formater som passer til skannerarealet Tidkrevende ved skanning av store mengder av materiale 25

26 Trommelskanneren Skanneobjektet blir plassert på en trommel, og lesehodet beveger seg fram og tilbake mens trommelen roterer Avanserte trommelskannere brukes til profesjonell skanning høykvalitetskann. Ikke egnet for skanning av eldre fotografi røff behandling Dyr og tungvint teknologi som framstiller kvalitetsfiler langt over det som er målet for digitalisering i en gjennomsnittlig norsk bildesamling. 26

27 Filmskanneren Har ofte programvare som gir god kvalitetskontroll Gir fleksible løsninger når det gjelder punkt og toneoppløsning Gir muligheter for gruppeskanning (batch-jobb) Er tilpasset dagens filmformater 27

28 Digitaliseringsbord for GIS I bordet er det støpt inn tynne strømførende metalltråder. Kartet festes på digitaliseringsbordet Når trådkorset (musa eller pennen) føres over kartet, oppstår det spenningsfelt rundt trådene. Vha. tastene på trådkorset gis det beskjed om registrering, sletting, sluttmarkering eller andre koder. Høypresisjons- og lavpresisjonsbord avhengig av oppløsning og nøyaktighet Digitaliseringsbord lages i flere størrelser eks. fra A3 til A0. 28

29 Digitalkamera / Digitalt speilreflekskamera Er utviklet for å kunne håndtere varierende lys- og motivforhold Gir fleksibilitet i forhold til ulike opptakssituasjoner Kan ha mer problemer med støy enn andre mer finjusterte digitale løsninger Kan gi problemer med hvordan CCD-brikken gjengir farger når man benytter eldre linser som er tilpasset film. Digitale bakstykker scan back og one shot Online-kamera ofte en stasjonær løsning tilpasset studie opptak, både one shot og mulit shot 29

30 Bøyelig organisk skanner Universitetet i Tokyo plast brukes som leder i elektronisk utrustning Hvert skannerpunkt består av en organisk lysfølsom detektor med en organisk transistor på ryggen skanne sider i en tykk gammel bok uten å måtte brutalt åpne boksidene mer enn innbindingen tåler De lages i to forskjellige filmer som settes sammen. Transistoren har et reflekterende lag som dekker detektoren, slik at lys som kommer bakfra ikke skal forstyrre lysdetektoren. ( itale_kamera/article6135.ece ) 30

31 Spørsmål? Jim-Arne Hansen Rådgiver Interkommunalt arkiv Troms Tlf