MIÉRT ÉS HOGYAN KELL SZKENNELNI? IV.

A digitalizálás igen széles terület, ezért első lépésként a vizsgálandó részét kell kijelölni. Egyes tevékenységi körök speciális, az adott célok elérését lehetővé tevő technikai, technológiai követelményeket támasztanak. Így például a szövegfelismerő (OCR) programok követelményei nem azonosak a világhálón való megjelenést célzó akciók kívánalmaival. Az is nyilvánvaló, hogy az automatizált, ipari körülmények között történő dokumentum konverzió nem ugyanolyan feladat, mint a műalkotások digitalizálása a múzeumi tárolás számára. E cikk keretein belül csak a magánszférában szokásos, kis példányszámú szkennelési műveletek tárgyalására szorítkozunk.
Egy másik, igen fontos szempont az, hogy nem a minden ellen való kiabálás, nem a marketing célzatú kijelentések ismételgetése a cél, hanem annak érzékeltetése, hogy a bináris fotótechnológia bonyolult, nem lineáris folyamat. Ez, igen egyszerűen fogalmazva, azt jelenti, hogy ha kétszer annyit költesz valamire, az nem azt jelenti, hogy az eredmények is minden további nélkül kétszer olyan jók lesznek. A célok elérését csak az egész, globális jelfeldolgozási folyamatnak az optimalizálása teszi lehetővé.
Ennek a kijelentésnek az igazolására egy magasabb technikai specifikációval rendelkező HP szkennerrel, illetve egy univerzális, másoló Canon nyomtatóval és a megfelelő utólagos szoftveres manipulációval elérhető eredmények bemutatása a cél. Nem meglepő, hogy mindkét esetben nyerhetünk kielégítő vizuális minőséget.

A kiindulási szempontok meghatározása
A követendő lépések technikai paraméterei erőteljesen függenek a digitalizált kép felhasználási területének követelményeitől. A méteres nagyítások előkészítési lépései nyilvánvalóan lényegesen eltérnek a világhálóra kerülő portfólió vagy a vetített képes bemutatkozást célzó anyag létrehozására irányuló akciók paramétereitől. Abban az esetben, amikor nem egy meghatározott felhasználási terület, hanem az általános, tárolásra irányuló feladat végrehajtása a cél, akkor az alkalmazni kívánt paraméterek kiválasztásánál azt is figyelembe kell venni, hogy a későbbiekben felmerülhető szempontok minél teljesebb kielégítése váljék lehetővé.
Az itt következő példák éppen ezeknek – az általános követelmények elérésére irányuló lépéseknek – a bemutatását célozzák.
Az általános szoftverháttér utóbbi időben bekövetkezett fejlődésére tekintettel (a fényképezésnél is érvényes elvet követve) a magukban a szkennerekben felkínált szoftveres manipulációt a minimumra kell csökkenteni. Az így létrejövő (a nomenklatúrával visszaélve!) RAW eredménynek nevezhető alapnak a későbbi, célirányos manipulációjával tulajdonképpen igen széles felhasználási terület követelményeit lehet kielégíteni.
Azt is figyelembe kell venni, hogy a tárolási igények igen széles határok között változnak.
Tartsuk szem előtt, hogy a JPEG forma az adott területen nem látszik alkalmasnak.1 Egy veszteség nélkül tömöríthető forma (Tif forma belső LZW kompresszióval) vagy például a Bitmap (bmp) fájlforma (külső kompresszióval) alkalmazása látszik célszerűnek.
Miután a gyártó cégek által közölt technikai adatok2 nem teszik lehetővé a közvetlen értelmezést, itt az adatok direkt átadásáról lehet csak szó. A alkalmazott HP szkenner esetében a 100 PPI (Pixel per Inch) feloldási érték alkalmazásával egy A4-es kiindulási alap esetén az eredményül kapott fájl mérete 2,8 MB. Ezzel szemben a 4800 PPI felbontás esetén a fájl mérete nagyobb, mint 3 GB3. Világos, hogy nagy gondot kell fordítani a helyes technikai adat kiválasztására. Egyébként is, az itt felhozott példák azt mutatják, hogy egy ilyen extrém érték alkalmazása teljesen értelmetlen.

Az alkalmazandó numerikus programok
Az eredményül kapott kiindulási képanyag sok esetben a vizuális élesség növelését igényli. Talán itt lehet számolni a legnagyobb meglepetésekkel. A huszadik század harmincas éveiben a nyomdaiparban kifejlesztett unsharp masking módszer helyett számos, a tudományos képmanipulációs eljárásokra alapított lehetőség áll rendelkezésre.
Az egyik csoportot az úgynevezett dekonvolúciós eljárások adják. Ez a módszer tulajdonképpen az optikai képalkotás matematikai modelljén alapul. A részletek kifejtése helyett itt csak az egyes esetekben meglepő hatásfok megemlítése lehetséges.
Egy másik, egyre szélesebb alkalmazási területet nyerő módszer az úgynevezett wavelet függvényosztályra alapozott élesítési és zajcsökkentési eljárás.4 Itt erre a lehetőségre is található példa.
Vannak egyéb, jelenleg fejlesztés alatt álló megoldások is, melyek figyelemmel kísérése mindenképpen ajánlott.5
Végül figyelmet érdemel a képméret változtatása is. Ezen a területen is igen gyors a fejlődés. A közismert, klasszikusnak tekinthető lehetőségek mellett megemlítendő néhány újabb, fejlesztés alatt álló módszer is. Ilyen az úgynevezett seam carving matematikai eljáráson alapuló képméret változtató lehetőség. A mellékelt képrészletek is mutatják, hogy az egymást követő lépések megfelelő kiválasztásával gyakorlatilag azonos vizuális képminőség érhető el alapvetően különböző numerikus és hardveres lehetőségek alkalmazásával is.

Azaz
Sokkal fontosabb a rendelkezésre álló lehetőségek rendszerszerű optimalizálása, mint egyedi, sokat és hangosan reklámozott egyedi lépések egymásutáni végrehajtása. Mindenkinek a saját lehetőségei, egyedi igényei alapján kell meghatároznia a célhoz vezető utat.

Általános megjegyzések.
Amint az eddigiekből kiderült, a bináris technológiára épülő képalkotási folyamatban az elmúlt néhány év alatt lényeges változások következtek be a hardver–szoftver együttműködés területén. Ebben a folyamatban döntő jelentőségű szerepet játszik a programok fejlődése. Ennek a szemléltetésére – amint az a cikkben is említésre került – a jelenlegi hardver háttér közepesnek tekintett szekciójához tartozó eszközökkel elérhető vizuális minőség bemutatása a cél.
A módszer: egy részleteket tartalmazó digitális fotó ás egy numerikus úton generált fájl 10×15 cm nagyságú nyomtatott kép, mint kiindulási pont jutott szerephez. Ezeket egy HP Scanjet és egy CANON szkenner–printer együttes segítségével digitalizáltuk 200, 600, 1200, 2400 és 4800 PPI felbontással. Természetesen a legmagasabb felbontás esetén nem az egész kép került szkennelésre a fájlméret miatt. (Itt kell megjegyezni, hogy az adott kísérletek rendkívüli követelményeket állítanak a számítógépes háttérrel szemben.)
Ezután az adott kiindulási fájl mintegy 5×5 cm-es részlete került különböző programok segítségével 9000×9000 képpontot tartalmazó formára. Ez 300 DPI nyomtatási felbontással kb 75×75 cm nagyságú nyomatot eredményez, ami a kiindulási kép szélességét 2 m fölé viszi.
Ezt követően különböző képmanipulációs programokkal optimalizálási lépések történtek. Az itt közölt képek alapján egyértelmű lehet a következtetés: a szoftveres folyamatok rendszerszerű optimalizálása meglepő minőségi eredményekre vezethet. Továbbá: nincs sok értelme az illogikusan magas felbontási paraméterek használatának. A ténylegesen alkalmazásra kerülő értékeket viszont mindenkinek a rendelkezésre álló háttér alapján, saját hatáskörben kell meghatároznia. Feltétlenül figyelembe kell venni, hogy optimális képminőséget akkor kapunk, ha a szkenner hardver felbontásával készített kiindulási fájlt utóbb méretezzük át megfelelő külső programokkal, nem pedig a szkenneléskor alkalmazunk belső (a szkenner meghajtó-programja által felkínált) numerikus interpolációt. (Szkennelés magas PPI értékekkel). Az ok: az itt szóba jöhető, tudományos igényeket kielégítő programok az egyszerű szkenner-meghajtókhoz képest lényegesen magasabb szinten végzik a deconvolúciós és waveletre alapozott akciókat.
Montvai Attila

Jegyzetek
1 A JPEG forma nem a színértékeket, hanem az úgynevezett diszkrét koszinusz transzformáció együtthatóit tárolja, az ide-oda történő átalakítások szükségszerű minőségveszteséggel járnak.
2 Erről az előző cikkekben már volt szó.
3 Még egy 5x5 cm-es alap esetén is, a kapott fájl nagyobb, mint 200 MB 4800 PPI alkalmazásával!
4 A kitűzött marketingellenes álláspont miatt nincs mód programok, pluginok megnevezésére.
5 Tulajdonképpen lehetőség van eredetileg tudományos célokat szolgáló programok alkalmazására is.

Cikksorozatunk megíratására az ösztönzött minket, hogy rendszeresen találkoztunk szkenneléssel-digitalizálással kapcsolatos legendákkal. Ezek egy részét nyilvánvalóan a gyártók marketingtevékenysége gerjeszti, de nagy része van a megalapozatlan, ám annál határozottabban állított axiómák kialakulásában és fennmaradásában a fotográfusok felkészületlenségének is. Szerzőnk, Montvai Attila fizikus ennek a területnek néhány jelentős összefüggését tárta elénk, a téma más részei felett viszont átsiklottunk. Ennek oka a technológiai háttér és az operációs folyamatok alapvető különbsége volt.
Fontos tudni például, hogy a szkennelés minőségét nemcsak az optikai és elektronikai hardver és az ahhoz rendelt szoftver szinvonala határozza meg, hanem például olyan, földhöz ragadt kérdések is, hogy képes-e az eszköz a szkennelendő eredetik síkban fekvésének biztosítására. A legtöbb, egyéb tulajdonságai szerint kiváló szkenner képtelen ennek az elemi feltételnek megfelelni.
Fontos dolog annak tisztázása is, hogy a számítógéppel végezhető képmanipuláció csak igen pontosan meghatározható korlátok között alkalmas arra, hogy gyenge minőségű eredetiből jó végeredményt hozzon. Ha adatok generálása helyett valamiféle ,,valósághoz” kötődő információk kibontása a cél, akkor a kép-eredetik fototechnikai értelemben vett minősége az utólagos manipulációk kimenetele szempontjából nagyon is meghatározó jelentőségű. (Szerk.)