Den digitala bildens anatomi

(vad du bör veta för att förstå vad du gör)

 

BILDUPPLÖSNING:  Pixeln är den digitala bildens minsta byggsten. Om du förstorar en bild tillräckligt mycket (ca 600%) så kan du lätt se pixlarna med blotta ögat. Kan du se pixlarna när du visar hela bilden i helskärmsläge så har bilden en låg upplösning. En bilds upplösning mäts i pixlar per tum (eng. pixels per inch = ppi) En tum motsvarar 2,54 cm. Det mänskliga ögat kan urskilja ungefär 36 pixlar per tum. Därför bör en bild som ska användas för publicering på webben ha en minsta upplösning på 72 ppi för att de enskilda pixlarna inte ska synas. Om bilden ska tryckas i ett magasin eller en bok så används ett 150 linjers raster. Då ska bilden ha en upplösning på 300 ppi, dvs. dubbla upplösningen mot rastret. Detta beror på att rastret ska ”översätta” pixlarna till färgpunkter (rasterpunkter). Om man inte har högre upplösning på bilden än rastret så tappar bilden skärpa och detaljer. En bläckstråleskrivare har betydligt högre upplösning (600-1200 dpi = dots per inch) och kan skriva ut de faktiska pixlarna. Då spelar istället betraktningsavståndet in. En liten bild som ska ses nära ska ha en upplösning på 360 ppi, men en stor bild som ses på lite avstånd klarar sig på 240 ppi.

BILDSTORLEK:  En digital bilds storlek mäts i antal pixlar (px) i form av bredd (px) gånger höjd (px) = totala antalet pixlar på ytan. Har du en kamera som ger dig bilder i storleken 3000 x 2000 px, så har den 3000×2000 = 6 000 000 (sex miljoner) pixlar, eller 6 megapixel (mp). mega=miljoner Antalet pixlar i bilden avgör hur stora utskrifter du kan göra. Photoshop gör den här uträkningen åt dig om du matar in vilken upplösning du vill ha. Det fungerar så här: Anta att din bild är 3000 px bred. Du bestämmer dig för en medelstor upplösning på 300 ppi. 3000px/300ppi = 10 inch = 25,4 cm. Med en upplösning på 300 ppi blir din bild drygt 25 cm bred. Du kan låta Photoshop förstora eller förminska bildens storlek (alltså öka eller minska antalet pixlar). Det kallas för att interpolera bilden. Om du vill göra en mycket stor bild kanske upplösningen inte räcker till och pixlarna börjar synas. Genom att berätta för Photoshop hur stor du vill göra din bild och vilken upplösning du vill använda kan programmet räkna ut hur många pixlar som behövs och lägger automatiskt till de pixlar som saknas. På detta sätt kan du göra en stor bild utan att pixlarna syns. Problemet med den här metoden är att din bild aldrig kan få fler detaljer än den hade från början och även om den blir större så blir den också mindre skarp. De pixlar som läggs till är ju en ren gissning av Photoshop som bygger på de pixlar som finns tillgängliga från början. Men då riktigt stora bilder ofta är tänkta att ses från ett större avstånd, är det ändå en användbar metod. Då du minskar storleken på bilden så ska Photoshop lägga ihop ett antal pixlar till en enda. Även här betyder det att du förlorar information jämfört med originalbilden och därför minskar också detaljskärpan.

FÄRGDJUP:  En digital färgbild återges med hjälp av en kombination av tre färger: röd, grön och blå. Färgerna ligger i olika kanaler och varje pixel får sin färg av hur mycket ljus varje kanal bidrar med. En röd pixel består huvudsakligen av ljus i den röda kanalen.En gul pixel består av en kombination av ljus från den röda och den gröna kanalen.En vit pixel har maximalt ljus från samtliga tre kanaler (pixeln är vit i alla kanalerna). En svart pixel består av en avsaknad av ljus från alla tre kanaler.

”Bit” (binary digit) är den minsta byggstenen i ett dataprogram. Att byggstenen är binär betyder att den har två möjliga former 1 eller 0 (på eller av). En vanlig digital bild (t ex JPG) är i 8 bitars format, dvs. har ett färgdjup på 8 bitar. Varje pixel har alltså en kedja av 8 bitar som talar om vilket värde den ska ha. Varje bit har 2 variationer och kombinationen av de 8 bitarna ger totalt 256 olika värden (nyanser) av pixeln. (2 upphöjt till 8 =256) En 8 bitars bild som består av endast en kanal, dvs. är svartvit, består alltså maximalt av 256 olika nyanser grått. 8 bitars färgbilder har tre kanaler (röd, grön och blå), med 256 möjliga nyanser vardera. Eftersom alla kanaler kombineras för att bestämma pixelns färg ger det: 256 x 256 x 256 = 16 777 216 (ca 16,8 miljoner) olika färgnyanser att välja på för varje enskild pixel. Ett tränat mänskligt öga kan uppfatta maximalt ca 16 miljoner olika färgnyanser. En 8 bitars bild har alltså tillräckligt många möjliga nyanser för att uppfattas som naturlig.

VARFÖR RAW?

8 bitars bilder (t ex. JPG-bilder) har tillräckligt färgdjup för att betraktas och användas i de flesta sammanhang som för webb, tryck och utskrift. Problemen kommer när du vill förändra bilden. Så fort du förändrar bilden på något sätt, t ex. ökar kontrasten, förändrar någon färg eller lättar skuggorna i bilden, så innebär det att du gör dig av med information (data). All redigering innebär att du kastar bort något för att framhäva något annat. Det blir mindre och mindre information kvar i din bild och till slut är det så få färgnyanser kvar att det börjar synas för blotta ögat. Du kommer att upptäcka det på två sätt. Först kommer du att få ”spikar” i histogrammet. Histogrammet beskriver alla nyanser från ljusa till mörka, som finns bilden, i den röda, gröna och blåa kanalen. Histogrammet ska visa en jämn kurva utan uppehåll för att alla möjliga 16 miljoner nyanser ska finnas i bilden. Om det uppstår ett hål (spik) i histogrammet innebär det att det saknas en nyans där. Om det saknas nyanser så innebär det att övergångarna mellan olika färger inte blir steglösa utan syns som band. Det uppstår Posterisering.

Om du väljer att låta kameran spara bilderna som 8 bitars jpg filer så konverterar kameran själv råfilen, väljer vad den tycker är viktigt och kastar bort resten utan att du vet vad som försvinner. Du tvingas göra alla möjliga justeringar redan innan du tar bilden, mäta färgtemperaturen, välja exakt rätt exponering, tala om för kameran vilket tonomfång motivet har osv. Om du inte är nöjd med den bild som kommer direkt ur kameran utan vill ha möjligheten att redigera din bild på ett säkert sätt, då måste du fotografera i RAW-format.

Kamerans sensor kan läsa och leverera bildfiler i 12 eller 14 bitars färgdjup. 14 bitars färgdjup ger 214 = 16 384 nyanser. Med de tre färgkanalerna blir det: 16 384 x 16 384 x 16 384 = 4 398 046 511 104 (ca 4,4 tusen miljarder möjliga färgnyanser) betydligt fler än de 16 miljonerna du behöver i din färdiga bild. Det ger dig tillräckligt utrymme att göra omfattande justeringar i färgbalans, exponering och kurvor innan du riskerar att bilden blir förstörd.

HUR FUNKAR KAMERAN?

En digital kamerasensor är egentligen helt färgblind. pixlarna kan bara registrera ljusnivåerna i motivet på samma sätt som en svartvit film. För att lära sensorn att se i färg sätter man små färgfilter framför varje pixel. Färgfiltren man använder har samma färg som de grundfärger som finns i de tre kanaler som bygger upp en digital bild. Det finns dock ingen standard för vad som är rött, grönt respektive blått, så varje sensortillverkare har bestämt en egen definition av de tre färgerna, Det innebär att olika kameror ser färger på olika sätt.

De flesta kameror har färgfiltren ordnade i ett symmetriskt mönster med en röd två gröna och en blå pixel. En så kallad Bayer-sensor. Det mänskliga ögat är mest känsligt för grönt ljus, därför försöker man efterlikna det med dubbelt så många gröna pixlar. Även här sker en interpolering av bilden. Det behövs ju ett segment av 4 pixlar (RGGB) för att bestämma den exakta nyansen, vilket innebär att detaljupplösningen av färger i en bild egentligen bara är en fjärdedel av antalet pixlar. en 20 mp kamera har en verklig färgupplösning på 5 mp, men det säljer ju inga kameror… I de fall pixlarna inte registrerar något ljus, t ex en röd pixel i en grön gräsmatta, låter man istället de omkringliggande pixlarna avgöra vilken färg den ska få. I princip låter man den pixeln utgå och ersätter den med det som verkar sannolikt. Det är inte så enkelt att det röda filtret bara ser röda nyanser och det gröna filtret bara grönt. Alla filter släpper igenom en viss mängd ljus av andra färger. Här blir valet av nyansen i grundfärgerna viktig för hur bra kamerorna är på att uppfatta små nyansskillnader i motivet. Det är framförallt skillnaden i val av grundfärgernas nyans och deras sätt att släppa igenom närliggande färgtoner som styr de olika kamerornas karaktär och som gör att vissa säger att de föredrar Canons hudtoner eller Nikons sätt att beskriva färgerna i ett landskap. Men det är inte hela sanningen…

FÄRGRYMD

Förutom att bestämma vilken nyans av rött, grönt och blått som är utgångsfärgen, så berättar också färgprofilen vilka nyanser som är möjliga att återge. Bildens färgrymd. Om du tänker dig färgnyanserna utspridda på ett oändligt fält så är färgrymden det område du kan ringa in med en viss mängd rep. Vissa färgprofiler rymmer en stor yta (har en stor färgrymd) andra profiler är mer begränsade.

För att göra det möjligt att exakt beskriva en viss nyans måste man ha en standard som alla kan förhålla sig till. Den första standardprofilen som mjuk- och hårdvarutillverkare kunde enas om var sRGB (standardRGB). Den kom 1996 och det var dåtidens skärmars maximala färgrymd som bestämde standarden. Därför lämpade sig den profilen för alla bilder som främst skulle betraktas på skärm. Profilen antogs också som standard för bilder på internet. Fortfarande idag är sRGB standard för webben och bilder som publiceras på Internet ska ha färgprofilen sRGB. Många webbläsare läser inte färgprofiler utan utgår från att bilden har sRGB-profil. För att vara säker på att bilden visas med rätt färg måste den ha rätt profil. Alla steg i kedjan där bilden visas har en egen profil. Kameran har en profil, skärmen som du betraktar bilden på har en profil. Skrivaren har en annan profil och slutligen; papperet som du skriver ut på har en alldeles egen profil. Alla dessa olika profiler (språk) förhåller sig till en standard som gör det möjligt att ”översätta” från en profil till en annan. Tappar du bort en profil i kedjan så tappar du också nyckeln till vilka färger du har i din bild.

Om du ska byta profil i en bild måste du konvertera profilen. Photoshop utgår från bildens nuvarande profil och räknar om alla färgvärden för att de ska stämma med den nya profilens grundfärger. Ungefär som att översätta från ett språk till ett annat, och precis som i språk finns det inte alltid en direkt översättning utan man kan tvingas formulera sig med andra ord. Därför finns det också olika alternativa sätt att översätta från en profil till en annan. 

Några standardiserade färgprofiler i relation till färgspektret synligt för det mänskliga ögat.

anatomichrister