Samouczek: Wektoryzacja skanów

Niniejszy samouczek opisuje sposób przekształcenia zeskanowanego obrazu na grafikę wektorową. Proces ten, nazywany trasowaniem lub wektoryzacją, można wykonać ręcznie lub za pomocą automatycznych narzędzi. Z tego samouczka dowiesz się jak w prosty i szybki sposób dokonać takiej konwersji za pomocą Vector Magic.

Jakich obrazów dotyczy ten samouczek?

Przedmiotem samouczka są następujące obrazy:

• Skany grafiki pierwotnie narysowanej lub wydrukowanej na papierze

Samouczek nie dotyczy następujących obrazów:

• Bitmapy będące rezultatem cyfrowej rasteryzacji oryginalnej grafiki wektorowej. Zobacz oddzielny samouczek
• Zdjęcia. Zobacz oddzielny samouczek
• Obrazy narysowane za pomocą narzędzia do edycji bitmap, takiego jak Photoshop.

Czego będę potrzebować aby przeczytać ten samouczek?

• Samouczek korzysta z wersji desktopowej Vector Magic. Wersję próbną możesz pobrać ze strony aplikacji desktopowej.

• Wersja online jest bardzo podobna do trybu w pełni automatycznego w wersji desktopowej. Interfejs użytkownika jest nieco inny, oraz nie istnieje obsługa przezroczystości. Mając to na uwadze, z samouczkiem można zapoznać się również korzystając z wersji online.

Najlepsze sposoby skanowania grafiki przeznaczonej do wektoryzacji

Jako że sprzęt i programy do skanowania różnią się w zależności od producenta, postaramy się aby zawarte tu informacje były jak najbardziej ogólne. Poniższe uwagi mają charakter jedynie orientacyjny; aby dokonać właściwego wyboru w danym przypadku, zachęcamy do eksperymentowania z konkretnym sprzętem i oprogramowaniem oraz materiałem źródłowym. Poniżej przedstawiam moje sugestie:

• W przypadku pliku źródłowego, który jest czarno-biały lub w skali szarości należy wybrać opcję skanowania w skali szarości.

  • Wybieranie czarno-białego trybu skanowania nie jest wskazane, jako że powoduje utratę danych w wyniku kwantyzacji.
  • Nie należy również używać trybu skanowania w kolorze, jako że prowadzi to do powstawania na skanie niepożądanych artefaktów koloru wzdłuż granic kształtu.
• Do kolorowych materiałów źródłowych należy stosować ustawienia skanowania w kolorze.
• Należy wyłączyć funkcję maski wyostrzającej i inne funkcje kontrastu lub korekty krawędzi. Co prawda korygują one niektóre aspekty zeskanowanego rezultatu z estetycznego punktu widzenia, ale jednocześnie utrudniają jego wektoryzację.
• Podajnik skanera powinien być czysty i niezakurzony.
• Zalecana rozdzielczość skanowania to 150-300 dpi. W przypadku większości skanerów klasy konsumenckiej skanowanie powyżej 300 dpi nie ma sensu, jako że w wyższych rozdzielczościach poziom szczegółowości i tak jest tylko pozorny. 150 dpi sprawdza się w przypadku większości skanów, szczególnie jeśli zamierzamy następnie zwektoryzować uzyskaną w ten sposób bitmapę.
• Przed wektoryzacją najlepiej nie skalować, filtrować czy zmieniać surowego skanu w jakikolwiek inny sposób. Można przyciąć go do poprawnego rozmiaru, natomiast bardziej zaawansowane działania skutkują zwykle usunięciem ze skanu przydatnych informacji.

Bliższa analiza jakości skanu w różnych rozdzielczościach

Aby zilustrować niektóre cechy skanu, przeprowadziliśmy mały eksperyment.

• Oto ciekawy dostępny publicznie wektorowy obraz wzoru węzła celtyckiego. Wersję SVG można pobrać tutaj. Zrasteryzowana bitmapa pliku znajduje się poniżej:
• Plik wydrukowaliśmy za pomocą wysokiej jakości drukarki laserowej. W rezultacie otrzymaliśmy bardzo ostry i wyraźny wydruk obrazu, wypełniający kwadrat o wielkości 6 cali.
• Następnie za pomocą przeznaczonego na rynek konsumencki skanera marki Canon zeskanowaliśmy obraz w trzech rozdzielczościach: 150, 300 i 600 dpi.

W tej części tekstu opisujemy nasze ustalenia. Powyżej, w części poświęconej najlepszym praktykom stwierdziliśmy, że skanowanie w rozdzielczości powyżej 300 dpi nie ma raczej sensu. Skanując w 600 dpi uzyskujemy rzecz jasna obraz, który jest dwa razy większy, ale jednocześnie również dwa razy bardziej rozmyty.

Same skany są zbyt duże aby pokazać je w treści samouczka, poniżej podajemy więc linki do poszczególnych rozmiarów: 150 DPI, 300 DPI, oraz 600 DPI.

Powiększenie krawędzi obrazu jest naprawdę pouczające.

150 DPI

300 DPI

600 DPI

W rozdzielczości 150 dpi szerokość rozmycia na krawędzi obejmuje zasadniczo jeden piksel. I tak być powinno. Dla czujnika skanera nieskończenie ostra krawędź powinna być widoczna w ramach jednego piksela. Taki piksel powinien mieć wtedy odpowiedni odcień szarości, w zależności od tego w jakim stopniu przebiega przez niego krawędź.

W przypadku 300 dpi rozmycie obejmuje dwa lub trzy piksele, co oznacza, że krawędź jest w pewnym stopniu rozmyta. Trudno stwierdzić, czy przyczyną są tu ograniczenia po stronie czujników, czy też przetwarzanie, jakiego dokonał skaner lub oprogramowanie skanera. Tak czy tak, efektywna rozdzielczość tego obrazu nie wynosi 300 dpi.

Sytuacja wygląda tak samo w przypadku 600 dpi, gdzie rozmycie obejmuje trzy lub cztery piksele. W tym przypadku również należy uznać, że efektywna rozdzielczość takiego rozmytego rezultatu jest dużo niższa.

W omawianym przypadku najsensowniejsze wydaje się skanowanie w rozdzielczości 150 dpi. Mając do dyspozycji lepszy skaner można spróbować skanowania w 300 dpi.

Wektoryzacja skanu

Do wektoryzacji wybraliśmy skan o rozdzielczości 150 dpi. Aby zwektoryzować go za pomocą wersji desktopowej Vector Magic należy wykonać następujące kroki:

• Załaduj obraz przeciągając go i upuszczając w aplikacji.
• Wybierz "Kreator podstawowy".
• Wybierz "Logo z wtopionymi krawędziami".
• Wybierz "Średni" poziom jakości.
• Wybierz "Dwa kolory".
• Wybierz "Przeglądanie zakończone".
• Zapisz plik wyjściowy.

Ocena rezultatu

Generalnie rzecz biorąc, rezultat jest bardzo dobry. Kilka narożników, które na oryginale były ostre zostało lekko zaokrąglone, ale zasadniczo zwektoryzowany rezultat dość wiernie odpowiada oryginałowi. Rezultat wektoryzacji w formacie SVG można pobrać tutaj.

Na zrzutach ekranu poniżej widzimy fragment rezultatu w powiększeniu. Pierwszy obraz przedstawia zwektoryzowany rezultat, drugi odpowiadający mu fragment bitmapy, natomiast na trzecim obrazku widzimy ścieżki wektora nałożone na oryginalną bitmapę. Analizowany fragment rezultatu wydaje się ostry i wyraźny i bardzo dobrze odtwarza oryginalny kształt.



Skan o niskiej jakości

Niestety nie wszystkie obrazy źródłowe są tak ostre i wyraźne jak powyższy przykład. Został on wygenerowany poprzez wydrukowanie grafiki wektorowej na drukarce laserowej i od razu zeskanowanie jej z powrotem. Przykład rozważany poniżej jest dużo bardziej problematyczny.

W tym przypadku mamy do czynienia z dużo bardziej typowym skanem. Osoba, która wykonała skan pomyłkowo ustawiła skaner w trybie kolorowym, czego wynikiem są artefakty krawędzi koloru wzdłuż granic kształtu. Wygląda na to, że jakość oryginalnej grafiki była niska, a kształt jest generalnie nieregularny, jak gdyby był narysowany odręcznie. Poniżej widać obraz w zmniejszonym rozmiarze, natomiast wersja w pełnej rozdzielczości znajduje się tutaj.



Widok w powiększeniu ilustruje kilka problemów związanych z tym obrazem źródłowym.



Odbarwienia są wyraźnie widoczne. Białe kształty są zabarwione na niebiesko w górnej części, a w dolnej na czerwono. Krawędzie są bardzo nieregularne.

Rezultat wektoryzacji

Do wektoryzacji tego obrazu ponownie użyliśmy wersji desktopowej Vector Magic. W tym przypadku poziom jakości ustawiliśmy jako "Średni" i "Niski", żeby porównać rezultaty.

Zauważmy, że po przekazaniu do wersji desktopowej Vector Magic dużego obrazu, takiego jak ten, program analizuje obraz aby stwierdzić, czy wskazane byłoby zmniejszenie jego rozmiaru. Pamiętajmy, że program bardzo starannie dobiera funkcję zmiany rozmiaru, aby jak najlepiej poprawić jakość dzięki efektywnemu zastosowaniu uśredniania pikseli. Większość funkcji zmiany rozmiaru oferowanych przez komercyjne programy do edycji bitmap nie wykonuje tego typu skalowania, musimy więc pozwolić Vector Magic przeprowadzić zmniejszanie we właściwy sposób. Tudzież nigdy nie powiększajmy rozmiaru bitmapy przed przekazaniem jej do Vector Magic. Tego typu zabiegi obniżają jedynie jakość rezultatu.

Rezultaty są dostępne tutaj: niski (SVG), średni (SVG).

Kolejne trzy obrazki przedstawiają oryginalny skan i dwa rezultaty wektoryzacji w dużym powiększeniu. Pierwszy obraz przedstawia oryginał, drugi rezultat o niskim poziomie jakości, a trzeci - rezultat o średnim poziomie jakości.



To, który z dwóch uzyskanych rezultatów jest lepszy, jest kwestią preferencji. Rezultat o niskiej jakości stosuje mniej węzłów co powoduje jego uproszczoną geometrię, natomiast rezultat ze średnim poziomem jakości dużo wierniej odtwarza geometrię, ale stosuje więcej węzłów. Jakkolwiek my skłaniamy się ku jakości na poziomie średnim, zastosowanie obu opcji może być uzasadnione.

Na ostatnim obrazku widzimy ścieżki rezultatu o średniej jakości nałożone na bitmapę. Jak zwykle widać, że ścieżki bardzo ściśle naśladują kształt źródłowej bitmapy. Uzyskanie tak precyzyjnego rezultatu stanowi jedną z największych zalet Vector Magic w porównaniu z innymi narzędziami do automatycznej wektoryzacji.



Wnioski

Niniejszy samouczek zawiera wytyczne i porady dotyczące najlepszych sposobów wektoryzacji skanów za pomocą wersji desktopowej Vector Magic. Zawarte w nim praktyczne wskazówki pomogą użytkownikowi osiągnąć maksymalny efekt pracując ze swoim skanerem i materiałem źródłowym. Zaprezentowaliśmy dwa przykłady skanów poddanych wektoryzacji: wysokiej jakości skan wyraźnego i czystego oryginału, oraz skan niskiej jakości równie niskiej jakości oryginału.

Gorąco zachęcamy do przetestowania różnych sposobów i ustawień. Odpowiednio wykorzystany, Vector Magic oferuje naprawdę duże możliwości w zakresie wektoryzacji skanów.