Digitaalinen kuva

Käsitteitä ja sanastoa

Bittikarttakuva, pikseli, resoluutio

(kuva: wikipedia.org)

Tietokoneen kuvaruudulla tarkasteltava kuva muodostuu pienistä kuvapisteistä, joita kutsutaan pikseleiksi. Kuvan koko (leveys ja korkeus) ilmoitetaan pikseleinä. Pikselien lukumäärä ilmaisee kuvassa olevan informaation määrää, eli mitä enemmän pikseleitä, sitä tarkempi kuva. Pikselimäärää kuvataan usein termillä resoluutio. Bittikarttakuvan resoluutio vaikuttaa tallennetun tiedoston tiedostokokoon.

Tulostusresoluutio, dpi (dots per inch)

Tulostettaessa bittikarttakuvaa paperille tulostuvan kuvan kokoon vaikuttaa käytettävä tulostusresoluutio. Tulostustarkkuus ilmoitetaan pisteinä/tuuma (dpi = dots per inch). Jos kuva, jonka koko on 600x600 pikseliä tulostetaan resoluutiolla 1200 dpi, tulostetun kuvan koko paperilla on 0,5 x 0,5 tuumaa, eli noin sentti kertaa sentti, mikä on kirjan kuvaksi liian pieni. Tietokoneruudulla tarkasteltuna kelvollinen kuva ei välttämättä ole tulostukseen soveltuva. Painettavaa materiaalia tuotettaessa onkin syytä kiinnittää huomio kuvien riittävän suureen kokoon, koska tulostimien ja painokoneiden tulostustarkkuus on paljon suurempi kuin tietokonenäyttöjen tarkkuus. Eritoten, kun halutaan tulosteeseen suuria kuvia, pikseleitä on oltava riittävästi, jotta kuvan laatu ei kärsi.

Lisätietoa:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Bittikarttagrafiikka

Vektorigrafiikka, zoomaus

Vektorigrafiikkakuva ei muodostu pikseleistä, vaan graafisista piirtokomennoista, kuten janat, kaaret, ympyrät, monikulmiot jne. Tietokone piirtää kuvan ruudulle pyydettyyn kokoon. Tästä syystä vektorigrafiikkakuvia on mahdollista zoomata rajattomasti kuvan laadun kärsimättä.

Lisätietoa:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Vektorigrafiikka

Mustavalko-, harmaasävy- vai värikuva?

Mustavalko- eli binäärikuva

Yksikertaisin bittikarttakuva on kuva, joka muodostuu vain mustista ja valkoisista pikseleistä. Yksittäisen pikselin lukuarvo on joko 0 (musta) tai 1 (valkoinen). Tällaiset kuvat alkavat olla harvinaisia, koska näyttötekniikan kehittyminen on mahdollistanut eri harmaan sävyjen ja värien esittämisen. Binäärikuvan laatu on palikkamainen, mutta riittävän korkeilla resoluutioilla, eli pienellä pistekoolla kuvat näyttävät kelvollisilta. Binäärikuvan etuna on pieni tiedostokoko, koska kuva sisältämä informaatio saadaan tiivistettyä pieneen tilaan.
Pikselin arvo 1 sytyttää valkoisen valon kyseisessä kuvapisteessä.

Harmaasävyjä simuloidaan painotekniikassa mustien ja valkoisten pisteiden suhteella. Tummemmilla alueilla on mustia pisteitä tiheämmässä. Menetelmää kutsutaan rasteroinniksi (dithering). Tekniikka vaatii suuren resoluution, eli erittäin pienen pistekoon.

Viereisessä kuvassa on pelkästään mustia ja valkoisia pisteitä.

Harmaasävykuva

Arkikielessä harmaasävykuviakin kutsutaan usein mustavalkokuviksi. Käytettävissä olevien harmaasävyjen määrään voidaan vaikuttaa. Oheisessa esimerkkikuvassa on käytössä 32 eri harmaan sävyä. Yleensä harmaasävykuvissa käytetään 256 eri tummuusarvoa. Jokaista kuvapistettä edustaa lukuarvo, joka ilmaisee pikselin kirkkauden.

Harmaasävyjen avulla binäärikuville ominainen palikkamaisuus pehmenee ja kaarevien viivojen reunat saadaan näyttämään paremmilta pienemmilläkin resoluutioilla. Menetelmää kutsutaan reunan pehmennykseksi (anti-aliasing).

Värikuva (RGB-kuva)

Värikuvassa tallennetaan jokaiselle pikselille tieto punaisen, vihreän ja sinisen valon määrästä kyseisessä kuvapisteessä. Näiden kolmen värin sekoitus nähdään värinä, joka kattaa koko ihmisen näkemän värispektrin. Värikuva vaatii muistia kolminkertaisen määrän harmaasävykuvaan verrattuna. Kuvan käsitteleminen kolmessa eri väriavaruudessa tarjoaa lukuisia mahdollisuuksia käsitellä kuvaa matemaattisten algoritmien avulla.

Jokaista kuvapistettä varten tarvitaan kolme lukuarvoa [0...255, 0...255, 0...255], joilla kuvataan punaisen, vihreän ja sinisen valon määrää kyseisen pikselin alueella.

Värikuva muodostuu punaisen, vihreän ja sinisen kuvan yhdistelmästä.