Kuvan- ja äänenk nenkäsittely Taitotyöpajat 30.11.2010 Miisa Brännfors Technology Research Unit (LET)
Tietokonegrafiikka voidaan jakaa kahteen ryhmään: bittikarttagrafiikkaan ja vektorigrafiikkaan
Bittikarttagrafiikka Digitaalinen kuva muodostuu neliönmuotoisista yhdenvärisistä alkeisyksiköistä, pikseleistä. Jokainen pikseli saa oman paikkansa kuvassa x- ja y- koordinaattien mukaan. Esim. PhotoShopissa pääset halutessasi muokkaamaan kuvaa vaikka yhden pikselin tarkkuudella. Tavallisin käyttötarkoitus on valokuvat. Tosin etenkin Internetin yhteydessä sitä käytetään myös tekstien ja muun selkografiikan tekemiseen. Tiedoston koot riippuvat pikselien määrästä, värimäärästä ja tallennusmuodosta. Painokelpoiset kuvatiedostot ovat suuria tiedostoja
Vektorigrafiikka Kuva muodostuu matemaattisten kaavojen avulla lasketuista viivoista ja käyristä. Vektorigrafiikka soveltuu tietokoneella tehtyjen selkokuvien, piirrosten, graafien, logojen yms. esittämiseen. Viivoista ja käyristä tehdään suljettuja muotoalueita, joille voidaan antaa haluttu täyttöväri. Vektorigrafiikkassa kuvaa ei voi muokata pikseleiden avulla, vaan muokkaamalla käyriä ja viivoja. Kuvat skaalautuvat laadun kärsimättä Tulostusjälki hyvä Pienet tiedostokoot
Vektorigrafiikkapiirros Vektorigrafiikkapiirro s siten, että siinä näkyy käytetyt pisteet ja polut Vektorigrafiikkapiirro s värinäytöllä
RGB-värimalli, täysvärikuva Tietokoneella värit muodostetaan kolmen värikanavan avulla: R=red=punainen G=green=vihreä B=blue=sininen Värisävy (Hue): Kertoo mistä väristä on kyse: punainen, oranssi, keltainen jne Kylläisyys (Saturation): Ilmaisee värin kylläisyyden Kylläisimmillään väri on puhdas Lisättäessä väriin valkoista tai mustaa, kylläisyys vähenee, saadaan murrettu väri Valoisuus (Brightness): Kertoo kuinka vaalea tai tumma väri on
Photoshopin värimuokkain
Kuvankäsittely Käsiteltävä kuva voi olla skannattu valokuva tai digikameralla otettu digitaalinen valokuva Wikipedia: Kuvankäsittely on kuvatiedostojen muokkaamista tai säätämistä kuvankäsittelyohjelmalla. Työvaiheen aikana kuvatiedostoja muokataan käyttötarkoitusta varten aineisto- ja laatuvaatimusten mukaisesti. Kuvankäsittely tarkoittaa yksinkertaisimmillaan kuvatiedostossa olevien pikselien muokkaamista. Pikselien määrää, väriä, kirkkautta ja sijaintia voidaan muuttaa. Kuvankäsittely voi vaihdella yksinkertaisesta kuvan valaistuksen parantamisesta kuvamanipulaatioihin. Nykyisin kuvankäsittelyä tehdään lähes pelkästään tietokoneilla. Kuvankäsittelyn jälkeen kuva tallennetaan sopivaan kuvatiedostomuotoon.
Kuvankäsittelyn peruskäsitteitä pikseleitä voi olla yhdessä kuvassa jopa miljoonia, joten yksittäisten pikseleiden käsittely ei aina ole mahdollista, joten kuvia on helpompi käsitellä (tai yhdistää) kerrosten/tasojen (layer) avulla yhden kuvan voi ajatella koostuvan useasta kerroksesta, jotka kukin koostuvat eri määrästä pikseleitä kuvankäsittely on helpointa tehdä kerros kerrallaan, ja jokaista kerrosta voi muokata täysin riippumatta muista kerroksista lopputulos saavutetaan yhdistämällä kerrokset halutulla tavalla (halutussa järjestyksessä), ja kerrosten välinen läpinäkyvyys (transparency) voidaan säätää halutulla tavalla lopputuloksen saavuttamiseksi yksittäiselle kerrokselle voidaan tehdä haluttuja aikaisemmin mainittuja peruskuvankäsittelytoimenpiteitä väriavaruus (color mode) RGB, indexed color, CMYK, grayscale, bitmap, duotone kuvan värit määräytyvät kerroksien/tasojen väri-informaatiosta
Kuvaformaatit Kuvaformaatilla tarkoitetaan sitä digitaalista tapaa jolla kuva on siirretty tietokoneen muistiin tiedostoksi. Eri käyttöjärjestelmät ja tietokoneet ymmärtävät eri tallennusformaatteja, minkä lisäksi useimmilla ohjelmilla on myös oma formaatti. PhotoShop tukee kaikkia kuvankäsittelyssä yleisesti tarvittavia tiedostoformaatteja
Resoluutio = pikselitiheys Luku, joka ilmoittaa kuinka paljon kuvassa on pikseleitä / mittayksikkö. Yleisimmin käytetty yksikkö on dpi (dots per inch), joka yleensä tarkoittaa ppi (pixel per inch). Resoluution valinta riippuu kuvan käyttötarkoituksesta.
Näyttökuva Tietokonenäyttö muodostuu pikseleistä. Samalla näytöllä ei voi olla eri kokoisia pikseleitä. Kuvat, jotka ovat PhotoShopissa 100% (sininen palkki kuvan yläreunassa), ovat saman kokoisia myös esim. Internet-sivuilla. Näyttökuvien resoluutiona pidetään 72 dpi:tä (nykyisin arvo voi olla suurempi). Kuvien koot ilmaistaan pikseleinä, jolloin tieto pikseleiden määrästä riittää. Esim. kuva voi olla 450 x 300 pikseliä. Resoluutio arvoa ei käytännössä tarvita.
Tulostettava kuva Printtikuva on tarkempi kuin näyttökuva. Tulostettaessa pikseleiden kokoa voidaan muuttaa Pääsääntö: mitä pienempiä pikseleitä, sitä tarkempi kuva ja tiheämpi resoluutio ja korkeampi sen arvo. Resoluution valinnassa on käytännössä kyse kuvan laadusta ja tarkkuudesta. Tulostusväline ratkaisee resoluution suuruuden: kotona oleva mustesuihku ei tarvitse niin korkeaa resoluutiota kuin kirjapainossa painettava kuva. Mitä korkeampi resoluutio, sitä enemmän pikseleitä ja sitä suurempi kuvan kilotavukoko.
PhotoShop ja kuvan resoluutio PhotoShopissa on erittäin kätevä ja tärkeä toiminto Kuva/Kuvan koko (Image/Image Size) Tässä ikkunassa voit määritellä kuvan kokoon, tulostuskokoon, resoluutioon ja interpolointiin liittyvät toiminnot.
PSD-, TIFF-, -formaatti ja niiden käyttötilanteet psd PhotoShopin oma tallennusmuoto. Psd-muoto sisältää kaiken sen informaation, jota PhotoShopilla voi käsitellä, kuten esimerkiksi kanavat, maskit tai tasot tif Infoa hävittämätön tallenusmuoto WWW-sivuilla ei tif-formaattia käytetä Lyhenne tulee sanoista Tagged Image File Format. Tif on laajasti tunnettu kuvatiedosto- muoto, jota käyttäessäsi voit olla varma, että kaikki joille lähetät kuvainformaatiota tässä muodossa voivat myös lukea sen. 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-, GIF - formaatit JPEG jpg pakkaa kuvan kymmeniä kertoja pienemmäksi Sopii valokuvien tallentamiseen Säilyttää kuvan täysvärikuvana (RGB) Soveltuu multimediaan ja käytetään pääasiallisena formaattina valokuvien tallentamiseen Internettiä varten Pakkaaminen tapahtuu laadun kustannuksella GIF GIF-kuva sisältää maksimissaan 256 väriä Sopii vähävärisille ja selkeitä kontrasteja sisältäville selkokuville, kuten teksteille, logoille, graafeille jne. Talletettaessa kuva Gifformaattiin ohjelma muodostaa kuvalle väripaletin, johon se valitsee ne 256 (tai vähemmän) eri värisävyä, joiden avulla kuva on mahdollisimman lähelle alkuperäistä. Näin kuvatiedoston koko saadaan kevyemmäksi, siksi Gif-kuvat ovat toimivia myös Internet-sivuilla.
Kuvankäsittelyn toimenpiteitä pienentäminen/suurentaminen (zooming) resoluution muuttaminen (re-sizing) sijoittelu (positioning) rajaus (cropping) leikkaa, kopioi, liimaa (cut, copy, paste) resoluution muuttaminen kääntö, kallistus, taivutus (voidaan pyörittää kuvaa kolmen akselin ympäri) terävöitys (sharpening) valkotasapaino (WB, white balance) värikorjaus
Kuvankäsittelyohjelmia Adobe Photoshop, http://www.adobe.com/fi/photoshop/ Ammattilaistason ohjelma etenkin bittikarttakuville, eli esim. valokuvien käsittelyyn Paint Shop Pro Photo, http://www.jasc.com/products/paintshoppro/ Vaihtoehto Photoshopille, bittikartta- ja vektorigrafiikka GIMP, http://www.gimp.org/ Ilmainen ja monipuolinen kuvankäsittelyohjelma erityisesti Linuxille mutta myös Windowsille Adobe Illustrator, http://www.adobe.com/fi/illustrator/ Ammattilaistason ohjelma vektorigrafiikan tuottamiseen Inkscape, http://www.inkscape.org/ Ilmainen vektorigrafiikkaohjelma, saatavana useille käyttöjärjestelmille Picasa, http://picasa.google.com/ Valokuvien käsittely-, arkistointi- ja verkkojulkaisuohjelma SumoPaint, http://www.sumopaint.com/ Www-selaimessa toimiva kuvankäsittelyohjelma
Työkalupakki Klikkamalla työkalua saat esille kaikki vaihtoehdot ja lyhyen selvityksen toiminnosta
Perustoimintoja: 1.Kuvan rajaaminen Kuva-alan rajaaminen on yksi tavallisimpia toimenpiteitä. Se tapahtuu helpoiten työkalupakin Rajaus (Crop) -toiminnolla. Vedä työkalulla rajattava alue. Ottamalla kiinni nurkkiin ja sivuihin ilmestyvistä neliöistä, voit muutella rajausaluetta.
2. Terävöitys Kuva terävöitetään Terävöitys-työkaluilla, jotka löytävät suotimista: Suodin/Terävöitys (Filter/Sharpen)
3. Valinnat Jos toimenpiteet kohdistetaan johonkin kuvan osaan, on kyseiset pikselit valittava. Aktiivinen valinta näkyy kuvassa vilkkuvana katkoviivana.
Valinnat Aluevalinta Aluevalintatyökalulla valitaan suorakaiteen tai ellipisin muotoisia alueita. Lasso Lasso työkaluilla voidaan valita vapaamuotoisia alueita, seuraten alueen ääriviivoja tai reunoja. Taikasauva Taikasauvalla (Magic Wand) valitaan pikselialueita värin perusteella. Työkalu soveltuu verraittain samansävyisen, taustastaan erottuvan alueen valintaan. Työkalulla klikataan halutussa kohdassa ja se valitsee ko.pikselin ja siinä kiinni olevat lähisävyt. Häivytä (Feather) häivyttää valinnan reunaa valittujen pikseleiden verran (jos halutaan että valinnan reuna ei ole saksilla leikatun näköinen)
Harjoitus 1 Valitse joko Photoshop tai SumoPaint Zoom Crop 1.Tuo ohjelmaan joku kuva 2. Harjoittele ja kokeile ainakin: Image size muuta kuvan kokoa Rotate käännä kuvaa Säädä kontrasti Sumopaint ohjeet löytyy: http://www.sumopaint.com/help/
Harjoitus 2 Valitse joku kuva, johon teet tietyt muutokset = ei pelkkä kokeilujen tuotos Tallenna muokattu kuva blogiisi Muista tekijänoikeudet: käytä joko microsoftin free clip art hakua tai omaa tietokonetta
Äänenkäsittely Audacity Audacity on vapaasti ladattava, yksinkertainen äänitys-, editointi- ja äänenkäsitteluohjelma. Se toimii Windows-, Mac OS X- ja GNU/Linux käyttöjärjestelmissä.
Audacityllä voi * äänittää ja päälleäänittää * siirtää ääntä tallenteilta digitaaliseen muotoon * editoida wav-, mp3- ja Ogg Vorbis tiedostoja * miksata ääniä yhteen * efektoida ja muuntaa ääniä * analysoida ääniä
Äänittäminen Audacityllä äänittäminen on tietyiltä osin erilaista kuin muilla tavanomaisilla äänitysohjelmilla. Aina kun Audacityllä äänitetään, ohjelma luo uuden raidan tai uusia raitoja riippuen siitä, kuinka monta sisääntulevaa kanavaa audio IO valikosta on asetettu. Valikko löytyy polkua Muokkaa > Asetukset > Audio IO (CTRL+P). Kun valitaan sisääntulevien kanavien määräksi 2, Audacity äänittää stereoraidan. Kun sisääntulevien kanavien määrä on muu kuin 2, raidat ovat aina yksittäisiä. Stereoraita voidaan halkaista kahdeksi monokanavaksi äänityksen jälkeen raidan oman ponnahdusvalikon kohdasta Jaa stereoraita. Kaksi päällekkäistä raitaa voidaan yhdistää steroraidaksi valitsemalla ylemmän raidan ponnahdusvalikosta Yhdistä steroraidaksi
Editointi Editoinnilla tarkoitetaan esimerkiksi audiotiedostojen leikkaamista, siirtelyä, hiljentämistä, erilaisia häivytyksiä (engl. fading) ja ristihäivytyksiä (engl. cross fade). Editoimalla voidaan esimerkiksi poimia parhaat palat tai poistaa ei-toivottuja ääniä puheäänityksistä. Useimmissa ohjelmissa kaikki tehdyt toiminnot voidaan perua valitsemalla Muokkaa > Kumoa (CTRL+Z).
http://www.aanipaa.tamk.fi/digi_1.htm Digitaalinen ääni 0110100101110001110... Äänikortin A/D-muunnin muuntaa analogisen äänen digitaaliseen muotoon (A/D = analogi-digitaali). Digitaalisesti tallennettu ääni säilyy häiriöttömänä ja häviöttömänä. Digitaalinen ääni voidaan tallentaa 8, 16 tai 32 bitin tarkkuudella (resoluutiolla). Digitaalisesti tallennettua ääntä voidaan käsitellä tietokoneella. Ääni kuvataan tietokoneen ruudulla yleensä verhokäyränä (kts. kuva), jossa vaaka-akselina on aika ja pystyakselina äänen voimakkuus. Digitaalinen ääni voidaan muuttaa analogiseksi ääneksi D/A-muuntimella (D/A = digitaali-analogi) ja toistaa esim. kaiuttimella. Lähde: Harto Pönkä 15.9.2008/SlideShare
Mono-, stereo- ja monikanavaääni Ääntä voidaan tallentaa useille kanaville, jotka toistetaan samaan aikaan päällekkäin. Monikanavaääni tuottaa paremman tilavaikutelman. Monoääni = 1 kanava Stereoääni = 2 kanavaa (vasen ja oikea) Dolby Surround -ääni = vasen, oikea, keski ja takakanava (eli yhteensä 4 kanavaa) analogisesti koodattuna stereoääneksi. Dolby Digital 5.1 -äänijärjestelmä = matalaäänikanava, keskikanava, vasen ja oikea etukanava sekä vasen ja oikea takakanava. Eli yhteensä 6 digitaalista kanavaa.
Äänimaisema ja äänikerronta Äänimaisema = mitä kuulemme elinympäristössämme Äänimaisemasta erotetaan perusäänet (esim. sade), signaaliäänet (esim. äänitorvi) ja äänelliset maamerkit (esim. tori). Äänikerronta koostuu neljästä elementistä, joiden yhdistely tuottaa erilaisia merkityksiä. Puhe Tehosteet Musiikki Hiljaisuus Äänikerrontaa on esimerkiksi teatterissa, radiossa, TV:ssä, elokuvissa, multimediassa ja www-sivustoilla. Lähde: Harto Pönkä 15.9.2008/slideshare
Pakkaamattomia ääniformaatteja WAVE (.wav) = Microsoftin / Windowsin ja IBM:n äänistandardi, yleisin ääniformaatti. AIFF (.aif) = Applen / Mac OS:n äänistandardi AU (.au) = SUN:in kehittämä ääniformaatti MIDI (.mid) = Ei ole digitoitua ääntä, vaan syntetisaattorien ja äänikorttien ohjauskieltä. Miditiedoston toistamisesta syntyvä ääni riippuu siten äänikortista. Midi-tiedostot ovat huomattavan pienikokoisia. Audacity (.aup) = Audacity-ohjelman projektien tallennusmuoto. Ei voida toistaa muilla ohjelmilla, mutta säilyttää kaikki ohjelmalla tehdyt muutokset.
Pakattuja ääniformaatteja RealAudia ja RealMedia (.ra,.rm) = RealMedian kehittämiä ääniformaatteja, jotka mahdollistavat streaming-lähetyksen. Toistamiseen tarvitaan RealPlayer. WMA (.wmf) = Microsoftin vastine RealMedialle. Voi sisältää kopiosuojauksen. Toistamiseen tarvitaan Windows Media Player. OGG Vorbis (.ogg) = ilmainen äänenpakkausmenetelmä. MP3 (.mp3) = Pakattu äänimuoto, käytetään esim. Internetissä musiikin levittämiseen, MiniDiscsoittimissa sekä digitaalisissa radio- ja TVlähetyksissä.
Äänenkäsittely- ja tuottamisohjelmia Windowsin ääninauhuri = nauhoittaa ääntä.wavmuodossa. Audacity = moniraitatyöskentelyyn tarkoitettu äänitys- ja äänenkäsittelyohjelma. Cool Edit Pro = shareware äänenkäsittelyohjelma (nykyisin kaupallisena Adobe Audition -nimellä). Band-In-A-Box = MIDI-ääntä tuottava monikanavainen säestys- ja sovitusohjelma. Cakewalk, Logic ja Cubase = MIDI-äänten nauhoittamiseen, muokkaamiseen ja toistamiseen tarkoitettuja kaupallisia sekvensseriohjelmia. Finale, Encore ja Sibelius = MIDI-ääntä tuottavia kaupallisia nuotinnusohjelmia. NoteWorthy Composer = MIDI-ääntä tuottava ilmainen nuotinnusohjelma.
Audacity äänenkäsittelyohjelma Työkalupalkki Aikaraita Monoääniraita ( audioraita ) Stereoääniraita (vasen kanava yllä ja oikea kanava alla) Valittu kohta ääniraidasta näkyy tummana Merkkiraita (merkin lisäys: Ctrl+B) Näytteenottotaajuus
Harjoitus 1: Äänittäminen Tarkista, että äänityslähde on mikrofoni ja näytteenottotaajuus 44 100 Hz. Äänittäminen: Aloita äänitys klikkaamalla Äänitä. Seuraa äänityksen äänenvoimakkuuden kuvaajaa. Säädä äänityksen äänenvoimakkuutta tarvittaessa. Lopeta äänitys klikkaamalla Lopeta. Kuuntele äänitys klikkaamalla Toista. Tee äänitys uudelleen niin monta kertaa, kunnes olet tyytyväinen tulokseen. Kun olet valmis, tallenna projekti.
Harjoitus 2: Ääniraidan muokkaaminen Valitse haluamasi kohta ääniraidalta (Valintatyökalu) Kopioi valitsemasi kohta (Muokkaa Kopioi) Luo uusi ääniraita (Projekti Uusi audioraita) Liitä kopioitu ääni uudelle ääniraidalle (Muokkaa Liitä) Liikuta liitetty ääni ylemmän ääniraidan jälkeiseksi siten, että ne kuuluvat peräkkäin. (Aikakorjaustyökalu) Toista ääniraidat. Tallenna projekti, kun olet tyytyväinen.