Vrijwel iedereen heeft tegenwoordig de beschikking over een flatbedscanner en als het een beetje wil tevens over een digitale camera. Toch blijken er nog steeds de nodige misverstanden te bestaan omtrent zaken als resolutie, kleurdiepte, file-formaat en -omvang. Daarbij worden we niet echt geholpen doordat fabrikanten vaak zo hun eigen benadering en benamingen hanteren. Daarom een korte uiteenzetting van de verschillende begrippen en hun betekenis. Daarbij wordt ook ingegaan op de mogelijkheden van beeldbewerkingssoftware en het vermijden van enkele problemen.
De resolutie van een scanner wordt bepaald door het aantal lichtgevoelige units in een CCD-strip. Een CCD of 'Charge Coupled Device' is het element dat licht omzet in electrische informatie: hoe meer licht hoe hoger de waarde. Over het algemeen is het maximale aantal voor een flatbedscanner 1200 units per inch, hetgeen een horizontale resolutie oplevert van 1200 ppi (pixels per inch). Hogere waarden worden wel bereikt door een techniek die interpolatie heet en waarbij de tussenliggende waarden worden berekend uit het gemiddelde van de aanliggende pixels. Dit voegt dus geen extra data toe en daarom ook geen extra kwaliteit.
Het lichtgevoelige element in een flatbed-scanner is dus lijnvormig en het model wordt dan ook lijn voor lijn afgetast. Daartoe wordt het in verticale richting voortbewogen door een zeer nauwkeurige zogenaamde stappenmotor. Door deze stappenmotor kleinere stappen te laten nemen kan in principe een hogere verticale resolutie worden bereikt. Vervolgens zou dit echter ook betekenen dat pixels hetzij in een richting sterk uitgerekt worden of elkaar overlappen. In de praktijk wordt de verkregen data dan ook hetzij omhoog of omlaag geinterpoleerd. Dat laatste is uiteraard het meest realistisch.
Afgezien van elke mogelijke bewerking achteraf zal de kwaliteit van een afbeelding in eerste instantie toch worden bepaald door het aantal pixels dat deze bij het scannen meekrijgt. Deze bevatten immers de effectieve beeldinformatie. Bij een achteraf optisch vergroten worden de pixels zelf echter uitvergroot en ontstaan de beruchte 'trappetjes'. Deze zijn enigszins tegen te gaan door een zogenaamd 'anti-alias' filter, maar dat maakt toch de uiteindelijke kwaliteit niet beter. Evenmin door een omhoog samplen waarbij er wel meer pixels in het spel worden gebracht, maar niet meer beeldinformatie.
Een kleurenscanner is in feite een combinatie van drie grijstoonscanners met telkens een ander gekleurd filter uitgerust. Wanneer zo voor elke kleur 256 (2 tot de macht 8, ofwel 8-bits) nuancen beschikbaar zijn, zijn dat er voor alle drie kleuren (Rood, Groen en Blauw, ofwel RGB) samen ruim 16 miljoen (256x256x256). Omdat dit gelijkstaat met 2 tot de macht 24 noemen we het een 24-bits kleurdiepte. Dit is ook wat de software kan verwerken en 30- of zelfs 36-bits scanners zullen hun data daarom toch weer naar 24-bits terugrekenen. Het vertegenwoordigt echter wel een data-reserve voor mogelijke scan-instellingen en bij een goede conversie zal vooral de tekening in de schaduw en hoge lichten erop vooruitgaan.
Het lijkt op het eerste gezicht misschien nuttig om met een zo hoog mogelijke resolutie te scannen, maar bedenk dat zelfs bij het scannen van een gewone 8x10" foto op 300 ppi de resulterende scan al een omvang van 7 MB zal hebben. Beter is het daarom om eerst te kijken naar het gebruiksdoel en dan maakt het een groot verschil of dat een web-afbeelding van 350 pixels breedte betreft of een afdruk op een laserprinter of in een duur tijdschrift. We zullen deze gevallen stuk voor stuk onder de loupe nemen en door de verschillende berekeningen te begrijpen worden ook meteen alle andere mogelijkheden duidelijk.
De eerste factor waarmee rekening dient te worden gehouden is de vergrotingsfactor. Logisch dat een afbeelding die tot tweemaal de gescande afmetingen wordt uitvergroot ook met een tweemaal hogere scanresolutie moet worden ingescand. Dat is tevens de reden dat maar weinig scanners met een doorzicht verlichtingsunit zin hebben. Kleinbeelddia's of -negatieven dienen tezeer te worden vergroot om met een scanresolutie van 600 of 1200 ppi kwaliteit te kunnen leveren. Speciale kleinbeeldscanners bezitten meestal een resolutie van tenminste 2400 ppi.
Vergrotingsfactor = eindafmeting gedeeld door beginafmeting
Meestal zal er na het scannen nog enige bewerking met behulp van passende software plaatsvinden. Misschien zal de afbeelding ook wat worden bijgesneden (eigenlijk dus afsnijden). Het is daarom goed om toch met een wat hogere resolutie in te scannen en dit later door 'resizing', dat in feite een resampling proces is waarbij een aantal pixels wordt weggegooid, tot de juiste afmetingen terug te brengen. Vaak zullen hierbij ook kleine oneffenheden verdwijnen of in elk geval minder storend worden. Je ziet bij dit essentiele proces tussen de verschillende programma's beslist verschillen in kwaliteit.
Wie zich het hoofd niet te zeer wil breken over formules en andere lastige berekeningen kan door paar simpele regels in acht te nemen tegen veel, zo niet de meeste situaties opgewassen zijn. Scan bijvoorbeeld modellen die voor het Internet bestemd zijn in met een omvang van ca. 500 kB. Na bewerking, resizing en compressie resulteren zij dan in goed hanteerbare JPEG-bestanden van 10-20 kB. Is een niet te grote printerafdruk het doel dan biedt een scan met een omvang van 1-1.5 MB over het algemeen voldoende speelruimte voor een uitstekend resultaat. Ook hier echter geldt: experimenteer!
Bij web-afbeeldingen blijven we in het pixeldomein en dat maakt de berekening nogal eenvoudig. De werkelijke resolutie van de meeste monitors bedraagt 72 dpi (of 96 dpi bij de Mac) en we hebben verder dus alleen te maken met de afmetingen in pixels. Willen we een schermafbeelding van 400 pixels breed dan dienen we bij het scannen ook in tenminste 400 pixels te voorzien. Is het te scannen model dus slechts 2.5 cm (ongeveer één inch) breed dan dienen we dus tenminste met een resolutie van 400 dpi te scannen.
Scanresolutie = 72 x vergrotingsfactor
Een drukproces kan slechts onderscheid maken tussen wel of geen inkt en maakt daarom gebruik van meer of minder fijne rasters om de illusie van een continue verlopende toon tot stand te brengen. Je dient hier rekening te houden met de rastergrootte welke bij een kwaliteitstijdschrift tot wel 60 lijnen per centimeter kan bedragen, dus zo'n 150 per inch (lpi). Er geldt hiervoor echter ook een zogeheten kwaliteitsfactor (qf) die boven de 133 lpi ruwweg 1.5 bedraagt en daaronder 1.8. Hiermee dien je de vereiste scanresolutie te vermenigvuldigen:
Scanresolutie = kwaliteitsfactor x rastergrootte x vergrotingsfactor
Ook bij laserprinters moet je rekening houden met een zeker rastereffect. Er worden ook hier namelijk geen pixels afgedrukt maar clusters van afdrukpunten die samen het rasterpatroon vormen. Een laserprinter van 300 dpi werkt over het algemeen met een patroon van 6x6 punten (36 kleurnuancen) en kent daarmee een rastergrootte van 50 lpi (lijnen per inch). Een 600 dpi-printer heeft met 8x8 punten (64 kleurnuancen) een rastergrootte van 75 lpi. Ook hier geldt de hierboven genoemde kwaliteitsfactor en de berekening wordt hierdoor:
Voor 300 lpi: scanresolutie = 1.8 (qf) x 50 x vergrotingsfactor
Voor 600 lpi: scanresolutie = 1.8 (qf) x 75 x vergrotingsfactor
Inkjetprinters maken gebruik van andere technieken en rasters, welke bovendien voor de verschillende fabrikaten vaak verschillen. Zelf wat experimenteren is daarom aan te raden. In grote lijnen gaat hier echter eenzelfde soort rekenwijze op als bij de laserprinters, zij het dan dat over het algemeen een rasterpatroon met meer punten wordt gehanteerd. Deze gaat vaak tot 16x16 punten waarmee de volle 256 kleurnuancen kunnen worden weergegeven en dat in dat geval een rastergrootte van 90 lpi oplevert. Soms vloeien de gekleurde inktpuntjes ook min of meer ineen, waardoor de detailweergave nog weer beter kan worden.
Scanresolutie = 1.8 (qf) x rastergrootte x vergrotingsfactor
Het kleurensysteem van Rood/Groen/Blauw heet additief, omdat hierbij drie gekleurde lichtbundels bij elkaar worden opgeteld. Bij het afdrukken geldt een andere benadering waarbij van het witte papier door de inkt als het ware de kleuren worden afgetrokken. Het heet daarom subtractief en werkt met de kleuren lichtblauw (Cyaan), purperrood (Magenta) en geel (Yellow). Om ook een diep zwart te kunnen halen wordt daar nog eens zwarte inkt (blacK) aan toegevoegd. De beeldbewerkingssoftware kan van het ene in het andere systeem omrekenen, maar meestal niet zo goed als de drukker het kan.
Een probleem dat zich voordoet wanneer je afbeeldingen uit een boek of tijdschrift inscant is het optreden van het zogeheten 'moiré'. Dat is een grof en vaak zeer storend interferentiepatroon over de gehele afbeelding. Er zijn verschillende oplossingen om dit te minimaliseren of zelfs geheel te verwijderen:
- probeer het model een fractie te draaien om het effect te minimaliseren
- scan tweemaal hoger in dan nodig en downsample vervolgens de afbeelding in een beeldbewerkingsprogramma
- sommige bewerkingssoftware kent een effectief anti-moiréfilter met de naam Remove Pattern of Despeckle
- maak de afbeelding een fractie onscherp met het filter Gaussian Blur en verscherp daarna met Unsharp Mask
Het beste is te experimenteren met een combinatie van genoemde technieken. Sommige scansoftware heeft een effectief anti-moiréfilter ingebouwd dat dit automatisch kan verrichten, maar voor een optimaal resultaat dien je dan wel de exacte rasterdichtheid van de afbeelding te kennen.
Het loont zich om al direct bij het scannen een zo goed mogelijke afbeelding te krijgen en een van de belangrijkste middelen daartoe is de 'white point' en 'black point' instelling voor de contrastomvang van het te scannen model. Door op deze wijze de lichtste en de donkerste partij te bestemmen ben je verzekerd van een hoogst mogelijke toonomvang van de afbeelding. Vaak geeft dit een flinke verbetering ten opzichte van de automatische instelling. Het is de moeite waard om eens een groot aantal scans met verschillende instellingen te maken en op het beeldscherm (of in druk) te vergelijken.
Met behulp van beeldbewerkingssoftware is het scherpteverlies dat vrijwel altijd bij het scannen optreedt effectief te compenseren. Het mooiste gaat dit met een filter dat de wat onwaarschijnlijke naam Unsharp Mask meekreeg. Deze naam stamt nog uit de tijd dat dit effect inderdaad met onscherpe grijsmaskers moest worden verkregen. Het was een omslachtige en dus dure methode die nu echter in een handomdraai kan worden uitgevoerd. Bedenk dat het effect door andere bewerkingen waarbij resamplen optreedt weer ongedaan wordt gemaakt, dus altijd als laatste bewerking toepassen.
Er zijn verschillende manieren om een ingescande afbeelding op te peppen. Belangrijke overweging hierbij is dat het achteraf ingrijpen in contrast en helderheid in feite een reductie van de effectieve toonschaal ten gevolge heeft en dus informatieverlies. Probeer het eerst met het manipuleren van de 'gamma', d.w.z. het gebied van de middentonen. Bij sommige programma's kun je hiervoor een getalswaarde invoeren, maar mooier werkt een rechtstreekse bewerking van het zogenaamde 'histogram' met tegelijk een preview van het effect op de afbeelding.
Er bestaan veel verschillende grafische formaten, maar gelukkig steekt daar een als meest universeel bovenuit. Dat is het TIFF-formaat, afkorting van Tagged Image File Format en gekenmerkt door de extensie TIF. Dit wordt zowel op het Mac- als op het Windowsplatform gebruikt (zei het met de bytes in een iets andere volgorde). Er zijn in de loop van de tijd wel enige herzieningen geweest zodat we nu bij versie 6 zijn aangekomen. Er bestaan ook compressie-schema's voor TIF, maar die worden niet door alle programma's ondersteund, dus het is beter om extern met bijvoorbeeld WinZIP te comprimeren.
In tegenstelling tot TIF bezit het voor Internet veelgebruikte JPEG-formaat standaard een ingebouwde variabele compressie, die echter met verlies van data gepaard gaat. Er is uiteraard een balans tussen kwaliteit en omvang, maar vaak kan, vooral voor beeldscherm-toepassingen, een verbluffende compressie worden bereikt met een nog goed ogende kwaliteit. Ook hier loont enig experimenteren. Omdat dit formaat data kwijtraakt is het uiteraard minder geschikt voor verdere verwerking. Een goede methode is om een (gecomprimeerde) TIF-file als bronbestand voor eventuele bewerkingen achter te houden.
In de drukkerwereld buitengewoon belangrijk, maar bij de thuisgebruiker over het algemeen schromelijk verwaarloosd is het onderwerp 'Kleurenmanagement'. Hieronder wordt de controle verstaan die je al bij het begin hebt over de kleurweergave van het eindproduct. Helaas heeft elke scanner, elke monitor en elke kleurenprinter wezenlijk andere kenmerken en dit is vaak ook nog afhankelijk van allerlei individuele instellingen. Bovendien vindt de beoordeling vaak onder wisselende lichtomstandigheden plaats. Het is dus een ingewikkelde materie waarop we zeker nog zullen terugkomen.