Rasterikuvan vektorointi

Toisinaan tulee vastaan tilanteita, joissa saatavilla on vain rasterikuva jostain, mikä tavittaisiin mielellään vektorikuvana. Esimerkiksi logo, joka tarvittaisiin tarkkana ja skaalautuvana. Tällaisissa tilanteissa tarpeellinen toiminto on rasterikuvan vektorointi.

Vektoroinnin voi tehdä joko manuaalisesti taikka käyttämällä Inkscapen tarjoamaan automaattista työkalua. Huolellinen manuaalinen työskentely saattaa tuottaa joissain tilanteissa paremman lopputuloksen. Toisaalta automaattinen työkalu on nopeampi ja varsinkin monimutkaisten kuvien kanssa huomattavasti helpompi vaihtoehto. Usein paras vaihtoehto on tehdä vektorointi ensin työkalulla ja sen jälkeen viimeistellä käsin.

Jäljitä bittikartta

Tutustutaan ensin “Jäljitä bittikartta” -työkaluun (“Trace bitmap”). Aloitetaan tuomalla piirtoalueelle melko pienenä rasterikuvana oleva harmaasävyinen logo.

Valitaan “Polku”-valikosta valinta “Jäljitä bittikartta…”. Sama toiminto löytyy myös kuvaa hiiren oikealla napilla esiin tulevasta kontekstivalikosta. Saman dialogin saa esiin myös pikanäppäimellä Shift-Alt-B.

Dialogissa on kolme välilehteä: Single scan yksivärisille vektoroinneille, Multicolor monivärisille vektoroinneille ja Pixel art erityiseen pikseligrafiikan luontiin. Tutustutaan näistä kahteen ensimmäiseen.

Single scan

Sincle scan muodostaa kuvasta vain yhden polun. Vaikka alkuperäisessä kuvassa olisi valkoista ja mustaa, tämä tuottaa siis yhden tumman (mustan) polun ja muu osa on läpinäkyvää.

Valitaan vektoroitava rasterikuvaobjekti valintatyökalulla. Jos dialogissa on valittuna kohta “Live updates”, näkyy “Preview”-osiossa esikatselukuva tulevasta vektorikuvasta.

Dialogissa on ensimmäisenä valintana Tunnistustapa (“Detection mode”), jolla valitaan menetelmä, jota käytetään vektorikuvan luomiseen. Vaihtoehtoina ovat:

• Brightness cutoff – Kirkkaudessaan valitun kynnysarvon alle jäävät kohdat kuvasta tulkitaan mustaksi.
• Edge detection – Kuvasta tunnistetaan tumman ja vaalean väliset reunaviivat.
• Color quantization – Kuvasta tunnistetaan useampi tummuussävy ja ne vektoroidaan tummuuden mukaan vuorotellen mustiksi ja vaaleiksi (läpinäkyviksi).
• Autotrace – Käytetään Autotrace-algoritmia.
• Centerline tracing – Piirretään kuhunkin tunnistettuun alueeseen keskiviiva.

Tunnistustavan alapuolella on itse kynnysarvon valinta arvosta 0 arvoon 1. Arvo 0 tarkoittaa täysin mustaa (ei kirkkautta) ja sillä, vain täysin mustat kohdat muodostavat vektoripolun. Arvo 1 taas tarkoittaa täysin valkoista (täysi kirkkaus) ja sillä käytännössä koko kuva tulkitaan mustaksi. Näiden arvojen välillä oleva kynnysarvo määrittää kirkkauden, jota tummemmista kohdista muodostuu luotava polku.

Alla olevissa kuvissa on alkuperäinen rasterikuvana oleva logo sekä esikatselunäkymä kynnysarvoilla 0,400 ja 0,700. Näistä jälkimmäinen arvo ylittää myös vaaleamman harmaan kirkkausarvon. Viimeisessä kuvassa on laitettu päälle Negatiivikuva (“Invert image”) -asetus, joka vaihtaa tumman ja vaalean keskenään.

Muina valittavina parametreina ovat “Specles”, “Smooth corners” ja “Optimize” sekä niiden lukuarvot. Näistä “Specles”-arvoa kasvattamalla saadaan vektorointi ohittamaan kuvassa olevat pienet tahrat ja täplät. “Smooth corners” tasoittaa lopputuloksesta pois teräviä kulmia. “Optimize”-arvon kasvattaminen pyrkii vähentämään polkuun tulevien solmujen määrää.

Muissa tunnistustavoissa on kussakin oma säätöarvonsa.

“Edge detection” -tilassa reunan kynnysarvo (“Edge threshold”).

“Color quantization” -tilassa värien määrä, eli kuinka moneen kirkkauteen kuvan värisävyt jaotellaan.

“Autotracella” ja sitä hyödyntävällä “Centerline tracing” -tilalla lukumäärä, montako kertaa suodatinta suoritetaan sekä virheiden raja-arvo.

Näillä neljällä lopputulokset tästä harmaasävyisestä kuvasta näyttävät seuraavilta:

Multicolor

“Multicolor”-välilehden toiminta on pääpiirteissään samanlainen kuin “Single scan” -välilehden, mutta yhden värisävyn sijaan etsitään “Scans”-arvolla määrättyä määrää sävyjä, näistä muodostetaan polut ja yhdistetään samaan ryhmään.

“Tunnistustapoina” tällä välilehdellä ovat:

• Brightness steps – Sävyt tunnistetaan kirkkauden mukaan, kuten “Single scan” -vaihtoehdossa. Lopputuloksena on harmaasävyinen kuva, jossa sävyjä on maksimissaan “Scan”-parametrin mukainen määrä.
• Värit – Tunnistetaan (enintään) “Scan”-parametrin mukainen määrä värejä ja muodostetaan niistä polut. Jos alkuperäisessä kuvassa on enemmän värisävyjä, niitä niputetaan yhteen ja keskimääräistetään.
• Grays – Muodostetaan harmaasävyinen kuva.
• Autotrace – Käytetään erillistä autotrace-algoritmia, joka on hitaampi, mutta toisinaan perusteellisempi.

Käytetään tällä kertaa alkuperäisenä rasterikuvana valokuvaa Melissa Salmelan piirtämästä joulukortista.

Tästä kuvasta neljä eri tunnistustapaa tekevät yllä luetellussa järjestyksessä seuraavat vektorikuvat.

Muita uusia asetuksia tällä “Multicolor”-välilehdellä ovat:

Tasoita – Rasterikuvalle tehdään sumennus ennen vektorointia. Esimerkiksi joidenkin valokuvien kanssa tämä saattaa parantaa lopputulosta poistamalla tarpeetonta epätasaisuutta.

Stack, eli pinoaminen, tarkoittaa sitä että ilman tätä asetusta kukin erivärinen polku peittää vain oman alueensa ja polkujen muodostavat alueet ovat vierekkäin. Tällöin niiden väliin saattaa jäädä tyhjiä rakoja, joista tausta paistaa läpi. Jos taas “Stack”-asetus on valittuna, eri väriset polut pinotaan päällekkäin, jolloin ei muodostu väliin jääviä rakoja. Havainnollistetaan tätä vektoroimalla alla oleva rantapallo karkeasti yhdeksällä värisävyllä.

Vasemmalla olevassa kuvassa “Stack”-asetus ei ole ollut päällä ja oikeassa se on ruksittuna.

Alla olevissa kuvissa kummankin vektorikuvan osia on siirrelty hieman niin, että näkyy, miten alla olevat polut ovat suurempia ja päällä olevat peittävät alla olevia niin, että väleihin ei jää rakoja.

Esitetään vielä yhtenä esimerkkinä maisemavalokuva ja siitä tehdyt vektoriversiot.

Vektorikuva 8 värillä:

Vektorikuva 20 värillä:

Vektorikuva 40 värillä:

Käsin tehty vektorointi

Jos vektorointi halutaan tehdä käsin, se kannattaa todennäkoisesti tehdä piirtotyökalulla seuraamalla kuvan ääriviivoja ja luomalla polku kerrallaan yksi värialue kerrallaan. Parhaan tuloksen saa yleensä käyttämällä vastaavaa pinoamistekniikkaa kuin edellä “Stack”-asetuksen esittelyssä. Silloin piirrettyjen värialueiden välille ei jää tyhjiä rakoja vaan alueet on pinottuina päällekkäin.

Yksi tapa on seurata seuraavia vaiheita:

1. Asetetaan alkuperäinen rasterikuva taaemmalle tasolle ja lukitaan se. Tämän tason läpinäkyvyyttä voidaan tarvittaessa myös säätää, jos ei haluta sen olevan taustalla liian kirkkaana.
2. Lisätään päälle uusi taso, johon vektoripiirros piirretään.
3. Kierrätään koko kohteen ääriviivat piirtotyökalulla.
4. Korjaillaan ääriviivat solmutyökalulla siirtelemällä solmuja, kääntelemällä kaarevuuksia ja tarvittaessa lisäämällä tai poistamalla solmuja.
5. Rajataan ääriviivojen sisäpuolelta pienempiä eri värisiä alueita.
6. Tarvittaessa monistetaan ulointa ääriviivaa ja otetaan sillä leikkauksia muiden alueiden kanssa.
7. Lisäillään alueille sopivia täyttövärejä värivalitsimella alkuperäisestä kuvasta.

Piirtämisen aikana kannattaa hyödyntää eri värisiä ääriviivoja, tyhjää täyttöväriä ja läpinäkyviä täyttövärejä, jotta on helpompi nähdä, missä alueiden ääriviivat kulkevat.

Yleensä lopullisiin vektoroituihin kuviin kannattaa käyttää polkuja joissa on käytetty vain täyttöväriä ja jätetty reunaväri pois. Tällä tavalla muodot ja värit on yleensä helpompi hallita. Jos kuvassa on selkeitä viivoja, nämä todennäköisesti kannattaa piirtää viivoina, mutta jossain vaiheessa muuttaa myös täytetyiksi poluiksi “Reunaviiva poluksi” -toiminnolla.

Lopullinen käsin vektoroitu kissa.

Käsin vektoroimalla lopputulos on yksinkertaisempi. Laatu riippuu siitä, miten paljon kuvaa jaksaa muokata.

Käsin vektoroinnissa myös maaliämpäri on hyödyllinen työkalu. Alla oleva kuva on vektoroitu käyttämällä maaliämpäriä eri värialueisiin erilaisilla kynnysarvoilla, yhdistelemällä samaa väriä olevia alueita unionilla ja liittämällä maaliämpärin luomiin polkuihin kynällä piirrettyjä alueita sekä pinoamalla värialueet sopivasti.