Fagstoff

Pikselbaserte bilder

Publisert: 17.08.2016, Oppdatert: 07.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Rød, grønn og blå lysdiode. Grafikk.  

Pikselbaserte bilder består av et rutenett hvor hver rute har en farge. Et bilde består av millioner av slike små ruter. Hver rute kalles en piksel. Når et bilde inneholder et høyt antall piksler som vises tett, framstår bildet for oss som jevnt og fint. Som regel må vi forstørre et bilde kraftig for å se pikslene.

Pikselmengde måles i megapiksler

Antallet piksler forteller oss noe om bildets tekniske kvalitet. Hvis vi teller alle rutene i bildet øverst i denne artikkelen, kommer vi til 1682. Det er selvsagt lettere å gange antall piksler i høyde og bredde. Det blir som å regne areal med piksler i stedet for centimeter. Et bilde sendt fra en mobiltelefon kan ha oppløsning på 1632  × 1224 piksler som gir 1.997.558 piksler. Dette tilsvarer 2 megapiksler, fordi mega betyr en million.

Oppløsning er antall piksler per tomme

Pikseltetthet kaller vi oppløsning. Vi pleier å bruke betegnelsen ppi på oppløsning, det betyr piksler per tomme (inch). En tomme er 2,54 cm. Hvis du tar fram linjalen din og måler bildet du nå ser på, finner du kanskje ut at det er ca. seks tommer bredt. Da blir oppløsningen ca. 10 ppi.

Hvilken oppløsning har et HD-bilde med 1920 piksler i bredden som vises på en 30-tommers bredformatskjerm? Siden skjermmålet er diagonalen, må vi først finne bredden. Den regner vi ut med Pytagoras og får 26 tommer. Regnestykket gir da en oppløsning på 1920 / 26 = 74 ppi.

Selv om de fleste nye skjermer har høyere oppløsning, pleier vi å godta 72 ppi som god nok oppløsning i et bilde som skal vises på skjerm. Til trykk vil dette derimot bli tydelig pikselert – her ønsker vi gjerne 300 ppi.

Resampling brukes til å endre antall piksler

Tenk deg at du har en ullsokk som ikke passer. Er den for stor, kan du likevel få den på, eller krympe den litt i vask – men å strekke den ut gjør at den blir dårligere.

Slik er det også med bilder. Hvis vi ønsker å endre antall piksler, må det beregnes nye piksler. Det går fint å redusere pikselmengden. Datamaskinen beregner nye for oss.

Rød, grønn og blå lysdiode. Grafikk.Oppskalert bilde.

Ofte ønsker vi flere piksler, f.eks. når man forstørrer en bit av et bilde. Selv om datamaskinen gjør så godt den kan, vil det gi et uskarpt bilde. I nøden kan dette likevel hjelpe oss hvis vi gjør det i liten grad, i praksis kan vi nok godta ca. 25 % oppskalering.

Rød, grønn og blå lysdiode. Foto.En piksel får sin farge ved hjelp av tre lys.

Hver piksel har fargedybde og fargekanaler

Som regel arbeider vi med fargebilder i RGB-systemet (rødt, grønt, blått). Når bildet skal gjengis på skjerm, er det tre små lys bak hver piksel. Hvis alle tre står på fullt, får vi hvitt lys. Hvert lys bak hver piksel må ha sin styrkeinnstilling på en skala fra 0 til 255. Denne skalaen er en vanlig fargedybde, og RGB kan på denne måten gi 16,7 millioner forskjellige farger til en piksel ved å kombinere innstillingene på de tre lysene.

Det går an å ha andre fargedybder. Et raw-bilde fra kamera har en skala som går lenger enn til 255. Bilder kan ha nivåer av gjennomsiktighet for hver piksel. Da har vi en alfakanal i tillegg til RGB. Bruker vi fargesystemet CMYK, trenger vi fire fargekanaler, men bruker vi gråtoner, trenger vi bare én. 

Bildebehandling krever flere filformater

Vi skiller mellom ulike faser av produksjonsprosessen:

  • Som produksjonsformat kan kamera lage bilder i raw-format.
  • Til arbeidsformat bruker vi filtyper som kan ta vare på flere bildelag, f.eks. PSD i Photoshop.
  • Til utkjøring bruker vi filtyper som passer til mediet det skal brukes på, f.eks. JPG på fotografier til e-post og web.

Les mer i artikkelen vår om formater i medieproduksjon. Vi går ikke i detalj på alle filformater som finnes for bilder, men du kan lese mer på nettsiden Digital fotografering (Høgskolen i Bergen)

Komprimering gir mindre filstørrelse

Vi ønsker best mulig kvalitet med flest mulig piksler i bildene våre. Samtidig ønsker vi lavest mulig filstørrelse. Siden flere piksler gir større filstørrelse, havner vi i et dilemma. Som oftest er det JPG-formatet vi bruker for å få minst mulig filstørrelse og flest mulig piksler i et ferdigbehandlet fotografi.

Filstørrelsen er tyngden til bildefila

Hvis vi ser informasjon om en fil, blir det akkurat som å legge den på vekta – filstørrelsen er det første vi får vite. Den måles med størrelsen bytes. 1000 bytes blir én kilobyte – akkurat som med gram og kilo. Oftest snakker vi om megabyte (MB) – det blir som tonn i forhold til kilo. 

Filstørrelsen til et bilde kan enkelt beregnes med pikselmengde ganger antall fargekanaler. Et lite mobilbilde med 2 megapiksler i RGB blir 6 MB siden det er tre fargekanaler. Det er ikke et spesielt høyt tall. Hvis vi derimot får et 20-megapiksel-bilde med ti lag i arbeidsformat, blir beregningen vår 0,6 GB. Slik kan vi fort fylle opp harddisken og ikke minst arbeidsminnet.

Sko og komprimert sovepose. Foto.Komprimert sovepose.

Komprimeringsteknikker pakker fila mindre

Du har sikkert en sovepose. Når du reiser på tur, er det upraktisk å ha den hengende løst. Sannsynligvis har du et trekk som du kan putte den oppi og stramme slik at den ender opp som en ball. Slik er det også med komprimeringsteknikker som brukes i filformater. Selv om det har vært veldig sammenpakket, kan det pakkes ut når det behøves – og bli akkurat like fint som før!

Datamaskinen bruker matematiske teknikker for å komprimere. I datamaskinen er alle piksler lagret som tall, og da kan datamaskinen finne mønster. Hvis et området av bildet er ensfarget, eller har en fargeforløpning, kan det enkelt beskrives på andre måter enn å lagre hver eneste pikselverdi. PNG-formatet er et utkjøringsformat for bilder som komprimerer godt, spesielt illustrasjoner.

Vi kan godta at noen detaljer fjernes

Noen ganger har vi store datamengder eller dårlige bredbåndslinjer å forholde oss til. Da er det ikke nok med en vanlig komprimeringsteknikk, vi må ty til det som kalles ødeleggende komprimering.

Tenk deg at soveposen kun skal brukes på hemsen inne på hytta. Vi kan da plukke ut litt av fôret slik at den bare varmer akkurat godt nok. Da har vi ødelagt den litt – uten at det oppleves som noe problem. Teknisk kalles dette «lossy» eller «ødeleggende» komprimering, vi fjerner detaljer i bildet som øyet vanligvis ikke oppfatter.

Øye med piksler. Foto.Bildet viser en forstørrelse hvor øverste halvdel er komprimert med ødeleggende komprimering. Her ser man tydelig hvordan pikslene er slått sammen til større ruter med lik farge.

I bildebehandling ender vi ofte opp med at det er nyttig å komprimere sluttproduktet vårt i et utkjøringsformat som bruker ødeleggende komprimering. Husk at det kun er helt til slutt i prosessen at vi bruker et slikt format. Hvis vi lagrer et bilde som JPG flere ganger på rad, vil vi ødelegge det mer og mer for hver gang vi lagrer!

Bildebehandling av fotografi ender opp med en JPG-fil

Som oftest er det JPEG-filer vi bruker for å få minst mulig filstørrelse og flest mulig piksler i et fotografi. Så lenge vi ikke klarer å oppfatte kvalitetstapet, har vi god bruk for den forsterkede reduksjonen det kan gi. Det handler om å bruke passende kompresjonsgrad – og ikke benytte denne type komprimering før vi kommer fram til valg av utkjøringsformat til sluttproduktet. JPG er et mye brukt filformat for bilde som bruker ødeleggende komprimering. Har du for høy komprimeringsgrad, vil du kunne oppleve «artefakter». Det er mønstre utenfor skarpe kanter eller ruter med sammenslåtte piksler.

JPG er et glimrende utkjøringsformat for fotografier, selv om det har ødeleggende komprimering. Man kan gjerne velge «høy kvalitet» som kompresjonsgrad. Da er det minimalt kvalitetstap, men likevel stor reduksjon i filstørrelse.

 
Oppgaver

Aktuelt stoff

Relatert innhold