Multimedia - luento 9

Tällä luennolla käsitellään digitaalista valokuvausta, digivalokuvia, erilaisia kuvaformaatteja, ääntä ja ääniformaatteja sekä videoformaatteja.

Valokuvauksen tekniikka

Valokuvauksessa on tärkeätä tuntea seuraavat peruskäsitteet:

Valotusaika (Shutter speed)
Polttoväli (Focal length)
Aukko (Aperture)
Herkkyys (ISO)

Valotusaika (Shutter speed)

Valotusaika (käytetään myös nimeä suljinaika) määrää kuinka pitkän ajan kennolle pääsee valoa.
Hyvässa valaistuksessa käytetään lyhyttä valotusaikaa, esim. 1/1000 sekuntia.
Heikossa valaistuksessa valotusaikaa pidennetään jopa useaksi sekunniksi. Mitä pitempi valotusaika, sitä helpommin kuva tärähtää.
Liikkuvien kohteiden kuvauksessa ei voi käyttää pitkää valotusaikaa, jos kuva halutaan tarkaksi. Heikossa valaistuksessa olevasta liikkuvasta kohteesta onkin erittäin vaikea saada tarkkaa kuvaa.
- Esimerkki valotusajan muuttumisesta
Sama valotus voidaan saada aikaan useilla erilaisilla aukon ja valotusajan yhdistelmillä. Huom. jokainen yhdistelmä tuottaa kuitenkin erilaisen valokuvan!
Oikea valotus

Polttoväli (Focal length)

Polttoväli vs. zoom: Polttoväliä vaihdetaan zoomia käyttämällä.
Polttovälin vaikutus riippuu miten suurelle alalle kuvataan. Perinteisessä filmikamerassa filmi on 35 mm levyinen.
Laajakulmaobjektiivi on polttoväliltään alle 30 mm.
Teleobjektiivi on polttoväliltään > 70 mm.
Digikameroissa kenno on huomattavasti filmiä kapeampi eli yleensä 5-10 mm.
- Pienestä kennosta johtuen digikameroiden objektiivit ovat polttoväliltään huomattavasti pienempiä kuin filmikameroiden.
- Usein digikameroiden yhteydessä ilmoitetaan filmikokoa vastaava polttoväli eli vaikka oikea polttoväli olisi 6 mm, niin ilmoitetaan 24 mm.
- Digijärjestelmäkameroissa kenno on kuitenkin suurempi esim.: APS-C 22,3 x 14,9 mm (rajauskerroin 1,6), APS-H 27,9 x 18,6 mm (rajauskerroin 1,3) ja täyden koon kenno 36,0 x 24 mm (vastaa perinteistä 35 mm filmikameraa).
Zoomin pituus ilmaistaan kertoimella, sen lyhimmän ja pisimmän polttovälin suhteella, esimerkiksi 4x. Edellä mainitussa Canon Digital IXUS 100 IS kamerassa on siis 3x zoom.
Mitä suurempi polttoväli on, sitä herkemmin kuva tärähtää. Jos polttoväli on esim. 150 mm, niin valotusajan on oltava 1/150 tai nopeampi.
Mitä suurempi polttoväli, sitä kauempaa voi kohteesta ottaa kuvan.
Muuttamalla polttoväliä ja pitämällä kohteen kuvassa samankokoisena kaikilla polttoväleillä on kuvan perspektiivi erilainen jokaisella polttovälillä.

Aukko (Aperture)

Aukon koko määrää kuinka paljon valoa kulkee kennolle asti.
Aukon koko määritellään f-luvulla. Mitä pienempi f-luku, niin sitä suurempi on aukko. Esimerkiksi merkintä f/2.0 tarkoittaa, että aukon halkaisija on objektiivin polttoväli jaettuna kahdella.
Mitä suurempi aukko, sitä lyhyempi on kuvan syväterävyysalue.
Pieni aukko suurentaa syväterävyysaluetta ja vaatii pidemmän valotusajan. Suuri aukko pienentää syväterävyyttä ja vaatii lyhyemmän valotusajan.
Objektiivien ominaisuuksien yhteydessä f-lukua käytetään kuvaamaan objektiivin valovoimaa. Valovoima kertoo, mikä on objektiivin suurin käytettävissä oleva aukko. Mitä pienempi f-luku ilmoitetaan, sitä valovoimaisempi objektiivi on.

Aukko	Valotusaika
2.0	1/250
2.8	1/125
4.0	1/60
5.6	1/30
8	1/15
11	1/8
16	1/4
22	1/2

Syväterävyys (Depth of field, DOF)

Syväterävyysalue kasvaa kun polttoväli pienenee tai tarkennusetäisyys kasvaa tai aukko pienenee.
Digikameroissa syväterävyysalue on suurempi kuin filmikameroissa käytettyjen objektiivien todellisten polttovälien pienuudesta johtuen.
DOF-cartoon
Potretti, jossa tausta epäterävä
Potretti, jossa tausta liian terävä
Kuva, jossa erittäin pieni syväterävyys

Herkkyys (ISO)

Kameran kyky kuvata hämärässä; kameran kennon herkkyys valolle.
Erot eri kameroissa ovat huomattavia. Yleensä isommalla kennolla varustetut ovat herkempiä.
Digikameran kennon herkkyys määritellään ISO-luvulla, joka on esim. 100, 200, 400, 800 tai 1600.
Kaksinkertaistamalla ISO-arvo saadaan puolitettua vaadittava valotusaika.
Perussääntö: mitä hämärämpää on, sitä suurempi ISO-arvo tarvitaan.
Suurella herkkyydellä suljinaika saadaan pieneksi, minkä vuoksi esimerkiksi urheilukuvauksessa käytetään usein suuria ISO-arvoja.
Mitä suurempi ISO-arvo on, sitä rakeisempi tai muuten huonolaatuisempi on kuva.
Esimerkki

Aukko (aperture)	Valotusaika (shutter)	Herkkyys (ISO)
2.0	1/250	100
2.8	1/125	100
4.0	1/60	100
5.6	1/30	100
8	1/15	100
11	1/8	100
16	1/4	100
22	1/2	100
22	1/4	200
22	1/8	400
22	1/15	800
22	1/30	1600

Miten valitsen oikean aukko/valotus/herkkyys -yhdistelmän?

Valinta riippuu täysin siitä minkälaisen kuvan haluat ottaa. Apuna voi käyttää laskuria. Tämä on se valinta, joka erottaa ammattikuvaajat amatööreistä ;)

Kamerat

Pokkaridigikameroista (Compact) ja digijärjestelmäkameroista löytyy kaikista yleensä ainakin useita seuraavista ominaisuuksista:

Täysautomaatti
Valmiita kuvausohjelmia eri tilanteisiin (muotokuva, maisema, urheilu, jne.)
Automaattivalotus (Auto / Program mode, P)
Automaattivalotuksen korjaus (Exposure compensation)
Aika-automatiikka (Shutter priority, Tv, S)
Aukko-automatiikka (Aperture priority, Av, A)
Manuaali (M) eli käsisäätö
Syväterävyysohjelma (A-DEP)
Automaattitarkennus (Auto focus)
Valkotasapaino (White balance)
Haarukointi (Bracketing)
Histogrammi
Salama

Automaattivalotus

Auto-ohjelmassa kamera keksii mieleisensä aukon ja valotusajan yhdistelmän. Tämä riittää asetuksena useimmille ihmisille valokuvatessa.

Ohjelmoitu auto -ohjelmassa (Program) kamera keksii mieleisensä aukon ja valotusajan yhdistelmän, mutta käyttäjä voi halutessaan korjata valotusta.

Aika-automatiikkaohjelmassa (Shutter priority) kuvaaja määrää valotusajan ja kamera laskee tarvittavan aukon.

Aukko-automatiikkaohjelmassa (Aperture priority) kuvaaja määrää aukon ja kamera laskee tarvittavan valotusajan.

Valotusta voi yleensä korjata (kompensoida) haluaamaansa suuntaan. Esim. +2.

Haarukoinnilla (Bracketing) voi kameran määrätä ottamaan samalla kerralla useamman kuvan erilaisilla valotuksilla.

Manuaaliohjelmassa kuvaaja määrää sekä aukon että valotusajan.

Erilaisia valotusmittaustapoja ovat esim. seuraavat:

Kuva-alan keskiarvo (Matrix metering)
Automaattisesti painotettu mittaus (Evaluative metering)
Pistemittaus (Spot metering)
Keskustapainotteinen mittaus (Center weighted exposure metering)

Kamera kuvittelee maailmaa keskiharmaaksi.

Histogrammi paljastaa osuuko valotus oikeaan.

Jos histogrammi painottuu oikealle, kuva koostuu pääosin kirkkaista sävyistä. Jos se painottuu vasemmalle, kuvassa on enemmän tummia sävyjä.

Jos histogrammi leikkautuu ulos oikealta, kuva on ylivalottunut. Vastaavasti alivalotus näkyy histogrammin leikkautumisena vasemmalta.

Histogrammin tulkinta

Tarkennus (Focus)

Automaattitarkennusta käytettäessä kamera pyrkii etsimään kuva-alalta todennäköisimmän kohteen ja tarkentaa siihen.

Käytetystä ohjelmasta riippuen kamera etsii kohdetta joko koko kuva-alalta tai vain keskeltä.

Tarkennuksen ja samalla myös valotuksen voi lukita painamalla laukaisin puoleen väliin.

Valkotasapaino (White balance)

Ihmissilmä sopeutuu kameraa paremmin eri valolähteiden väreihin ja esittää aina valkoisen valkoisena.

Digitaalikamerat osaavat vaihtelevalla laadulla saada kuvan valkoisen näyttämään luonnolliselta eli säätämään kuvan valkotasapainoa.

Valkotasapainon käsisäädöllä voi auttaa kameraa asettamaan oikean valkotasapainon. Käsisäädössä valkotasapaino mitataan valkoisesta paperista tai muusta valkoisesta kohteesta.

Laukaisuviive

Digitaalikameroissa esiintyy lähes poikkeuksetta selkeä laukaisuviive eli aika, joka kuluu laukaisimen painalluksesta kuvan ottamiseen.

Laukaisuviive muodostuu tarkennukseen kuluvasta ajasta ja varsinaisesta laukaisuajasta. Tarkennusaika on merkittävin tekijä laukaisuviiveen muodostumisessa.

Laukaisuviivettä voi merkittävästi lyhentää tarkentamalla kamera etukäteen painamalla laukaisin puoleen väliin.

Salama

Sisäänrakennettu kiinteä salama on yleensä heikko, eikä sitä voida suunnata muualle kuin suoraan kohteeseen.
Ulkoinen salama mahdollistaa salamavalon heijastamisen katon tai seinän kautta.
Täytesalamalla valaistaan varjossa oleva osa kohteesta, vaikka muuten valo riittäisi kuvaamiseen ilman salamaa.
Slow sync -salamalla valaistaan kohde ja tausta valotetaan pitkällä valotusajalla.

Lisätietoja

Kuvat

Erilaiset kuvat ja kuvaformaatit sopivat eri käyttötarkoituksiin.

Esim. WWW-sivulle sopiva kuva ei toimi hyvin tulostuksessa

Kuvamuodot

Bittikartta - Kuvainformaatio on tallennettuna kuvapisteinä. Yleisin kuvamuoto
- Kuvaa suurennettaessa laatu kärsii eikä pienentäminenkään ole aina ongelmatonta.
Vektorigrafiikka - Kuvainformaatio on tallennettuna geometrisina muotoina
- Koon suurentaminen mahdollista tarkkuuden säilyessä.
- Usein pienempi tiedostokoko bittikarttakuvaan verrattuna.
- Ei kuitenkaan sovellu valokuvien näyttämiseen, koska valokuvissa on liikaa yksityiskohtia

Kuvankäsittelytermistöä

Pikseli (engl. pixel) - kuvapiste
- Tietokoneen näytöllä kuva muodostuu kuvapisteistä
Läpinäkyvyys (engl. transparency)
- Jonkin värin kohdalta tausta näkyy läpi
.
Häviöllinen ja häviötön
- Häviöllisessä kuvaformaatissa hukataan kuvainformaatiota tavalla jota silmä ei huomaa. Tuloksena pienempi tiedostokoko
- Häviöttömässä kuvaformaatissa säilyy kaikki kuvainformaatio

Bittisyvyys - kuvaformaatin tallentamien värien lukumäärä

Bittejä	2^	Värien määrä
1	2^1	2 - mustavalkoinen
8	2^8	256
24	2^24	16 miljoonaa - täysvärit

Kuvan resoluutio

Resoluutio tarkoittaa kuvan tai näyttölaitteen pikseleiden kokonaismäärää, joka lasketaan kertomalla kuvan/näytön vaakapisteiden lukumäärä pystypisteiden lukumäärällä.

esim. näytön resoluutio voi olla 1680 x 1050 pikseliä ja kuvan resoluutio voisi olla 2048x1536 pikseliä.

Kuvan tulostuskoko (pikselitiheys)

Yksikkönä pikselitiheydessä käytetään ppi:tä, joka tarkoittaa pikseleitä tuumalla (pixels per inch). Pistetiheyden yksikkö on taas dpi (pisteitä tuumalla, dots per inch).
Pikselitiheydellä (pistetiheydellä) tarkoitetaan kuvantoistolaitteen (usein tulostin) erottelukykyä.
- Kun kuvan pikselitiheys on esimerkiksi 150 ppi:tä, on kuvassa (tulosteessa) yhden neliötuuman alueella 150 x 150 pikseliä eli yhteensä 22500 pikseliä.
- Jos taas kuvan pikselitiheys on 50 ppi:tä, on siinä kyseisellä alueella silloin vain 2500 pikseliä.
- Jos kuvan pikselitiheys siis tuplataan ja kuvan tulostuskoko halutaan pitää ennallaan, nelinkertaistetaan pikselien määrä ja kuvan tiedostokoko suurenee samassa suhteessa.
- Mitä suurempi pikselitiheys kuvalla on, sitä enemmän sen kokoa voidaan suurentaa kuvan laadun kärsimättä, eli pikseleiden fyysinen koko pysyy vielä niin pienenä, ettei ihmissilmä erota niitä.
Pikselitiheys vaikuttaa ainoastaan paperitulosteiden tarkkuuteen. Näytöltä katseltavan kuvan tarkkuuteen sillä ei ole vaikutusta.
- WWW-sivuille laitettavien valokuvien pikselitiheydellä ei yleensä ole merkitystä tai voi käyttää asetusta 72 ppi
- Tulostukseen riittää yleensä 150 ppi
- Painotuotteisiin tarvitaan vähintään 300 ppi
- Mitä suurempi tiheys niin sitä paremmalta (vähemmän rakeiselta) tuloste näyttää
Tulostimissa ilmoitetaan tulostustarkkuus pikselitiheytenä esim. 1200x1200
- Tämä on tulostimen maksimitarkkuus eli sitä tiheämpään ei kannata yrittää pisteitä ahtaa. Pienempää pistetiheyttä voi toki käyttää.
Tulostuskoon muuttaminen tapahtuu pikselitiheyden säätämisellä. Kuvankäsittelyssä ei muutetakaan kuvan pikselien määrää vaan vain muutetaan pikselitiheyden asetusta.
- Kuvan tulostuskokoon vaikuttavat kuvan pikselitiheys ja pikseleiden kokonaismäärä (leveys ja korkeus pikseleinä).
- Tulostuskoko voidaan laskea kaavalla:
  - leveys (pikseleinä) / pikselitiheys (ppi)
- Tuloksena saadaan kuvan leveys tuumina. Tuumat saadaan senttimetreiksi kertomalla tulos 2.54:lla.
- Esimerkiksi 300 x 200 pikselin kokoisen kuvan (pikselitiheys 72 ppi) fyysisen leveyden ja korkeuden laskeminen:
  - Leveys: 300 / 72 = 4.167 tuumaa = 10.58 senttimetriä (2.54 x 4.167)
  - Korkeus: 200 / 72 = 2.778 tuumaa = 7.06 senttimetriä (2.54 x 2.778)
  Jos edellämainittu kuva tulostetaan edellämainitulla tarkkuudella niin kuva näyttää paperilla rakeiseilta koska ppi on vain 72. Jos käytetään suurempaa tiheyttä esim. 150 ppi niin kuvan koko paperilla puolittuu. Haluttaessa hyvälaatuinen tuloste tarvittaisiin tästä kuvasta tarkempi (suurempi resoluutio) versio.

Kuvatiedoston koko

Kuvatiedoston kokoon vaikuttavat seuraavat asiat:

Kuvan tiedostokokoon vaikuttavat tallennettujen värien määrä, pikseleiden kokonaismäärä ja valittu tiedostoformaatti.
- Huom. kuva voi olla mustavalkoinen mutta jos se tallennetaan täysvärimuodossa niin värejä tallentuu 16 miljoonaa...
Jos kuvaa ei ole pakattu, sen tiedostokoko voidaan laskea kaavalla:
- leveys (pikseleinä) x korkeus (pikseleinä) x bittisyys (värien määrä) / 8
Tuloksena saadaan kuvan tiedostokoko tavuina.
Pakatun kuvan (esimerkiksi JPG-kuva) tiedostokokoa ei pysty laskemaan tietämättä pakkausastetta ja pakkaustapaa.
Esimerkiksi 300 x 200 pikselin BMP-kuvan (24-bittiset värit ja kuvaa ei ole pakattu) tiedostokoon laskeminen:
- 300 x 200 x 24 / 8 = 180000 tavua = 180 kilotavua (kt)

Kuvaformaatteja

Kuvaformaatteja on käytössä erittäin paljon. Yksi formaatti ei sovi kaikkiin tarkoituksiin.

Kuvaformaattien vertailua

Kuvankäsittelyohjelmien omat formaatit

Tallentavat pelkän kuvainformaation lisäksi itse kuvankäsittelyohjelman kaipaamia tietoja
Gimp : .XCF
Photoshop : .PSD

RAW

RAW-tiedostot ovat järjestelmädigikameroiden versioita filminegatiivista.
RAW on valmistajakohtainen digikameran raakakuvan häviötön tiedostomuoto, mihin pikseleitä tallentuu yhtä monta kuin kameran kenno toistaa.
Kuva tallentuu sellaisenaan ilman pakkaamista tai värikorjauksia, joita esimerkiksi JPG:n kohdalla aina tehdään. Sen sijaan RAW:n mukaan tallentuu tieto kuvaushetkellä valittuna olleista säädöistä, jotka on mahdollista kumota ja muokata uudelleen kuvankäsittelyohjelmalla, minkä takia RAW:ia kutsutaan häviöttömäksi tiedostomuodoksi.
RAW-kuvan tiedostokoko on siis suuri ja se vaatii aina jälkikäsittelyä tietokoneella.

JPG

Yleinen tiedostomuoto, jota käytetään yleensä valokuvien näyttämiseen Internet-sivuilla tai muuten isojen kuvien tallentamiseen (esimerkiksi digitaalikameroissa).
16 miljoonaa väriä (24-bittinen).
Häviöllinen (lossy), joten informaation palauttaminen ei onnistu.
Ei tue läpinäkyvyyttä.
Pakattu tiedostomuoto, jossa tallennettaessa informaatiota katoaa. Mahtuu kuitenkin pieneen tilaan.
Pakkausaste voidaan määritellä.
Käytetään valokuvien näyttämiseen WWW:ssä.

GIF

Toinen yleinen tiedostomuoto, jota käytetään yleensä viivapiirroksissa, kaavioissa ja pientä tarkkuutta vaativissa kuvissa.
Tukee animaatioita ja läpinäkyvyyttä.
Maksimissaan vain 256 väriä (8-bittinen).
Ei pakkaa kuvaa, mutta vähentää värejä.
On hyvä vaihtoehto kuville, joissa on paljon samaa väriä sisältäviä alueita.

BMP

Windowsin sisäinen bittikarttakuvaformaatti
16 miljoonaa väriä (24-bittinen).
Koska kuvaa ei ole pakattu, se vie paljon tilaa.

PNG

Kehitetty GIF-kuvan seuraajaksi.
Jopa 48-bittinen kuva (2⁴⁸ väriä).
Tukee läpinäkyvyyttä.
Pakkaa kuvat, muttei aiheuta silti häviötä.
Käytetään kuvaoriginaalien säilyttämiseen.
Käytetään viivapiirroksien ja kaavioiden esittämiseen WWW:ssä.

TIFF

Yleinen tiedostomuoto paperijulkaisuissa ja kuvaoriginaalien säilyttämisessä.
Ei pakkaa kuvaa (eikä täten hävitä tietoa), joten tiedostokoko on suuri.
Tukee harmaasävyjä ja erilaisia värimalleja.
16 miljoonaa väriä (24-bittinen).
WWW-selaimet eivät tue formaattia.

WMF (Windows MetaFile) / EMF (Enhanced Windows Metafile)

Vektorigrafiikkaformaatti
Kuvan tieto tallennetaan geometrisinä muotoina.
Käytetään usein esim. leikepöydän kautta siirrettävissä kuvissa

SVG

Vektorigrafiikkaformaatti
Suunniteltu erityisesti WWW-käyttöön mutta ei vielä kaikkialla tuettu

Milloin käytän mitäkin kuvaformaattia?

Säilytä aina alkuperäinen kuva siinä tiedostomuodossa missä olet sen saanut.
Älä koskaan tee muutoksia suoraan alkuperäiseen kuvatiedostoon
Alkuperäinen tiedostomuoto ei välttämättä sovi kuvan viemiseen muihin ohjelmiin ja ympäristöihin
Kaikki ympäristöt ja ohjelmat eivät kelpuuta vektoriformaatteja joten hyvin usein vektorimuotoinen kuva joudutaan muuntamaan bittikartaksi
Valokuvat
- Jos haluat parhaat mahdollisuudet kuvan jälkikäsittelyyn niin kuvaa RAW-muodossa
- Tulostus- ja julkaisukelpoisen kuvan voit tallentaa JPG-muotoon. Muista tarpeeksi suuri resoluutio ja pikselitiheys
- WWW-versiot JPG-muodossa ja tarpeeksi pienellä resoluutiolla
Kaaviot ja diagrammit
- Jos teet näitä esitysgrafiikka-, tekstinkäsittely- tai taulukkolaskentaohjelmalla niin nämä säilyvät parhaiten ohjelman omassa tiedostomuodossa vaikka se ei kuvaformaatti olisikaan
- Yleensä kaaviot, diagrammit ja muut havainnollistukset ovat vektorimuotoisia eli niitä voi siirrellä WMF/EMF/SVG-muodoissa
- WWW-sivulla käytettävä versio voi olla bittikarttana PNG-muodossa.
Viivapiirrokset
- Vektoriformaatit
- WWW-sivulla käytettävä versio bittikarttana PNG-muodossa.
Leikekuvat
- Vektoriformaatit
- WWW-sivulla käytettävä versio bittikarttana PNG-muodossa.
Kuvankäsittelyohjelmat
- Jos teet mihinkään aiemmin mainittuihin kuvamuotoihin monimutkaisempia muutoksia esim. käytät layereita niin tallenna aina kuvankäsittelyohjelman omaan tiedostomuotoon
- Tarvittaessa voit tallentaa kuvan aina lähes mihin tahansa muotoon

Video

Videoita voidaan välittää joko verkkovideona (stream) tai kokonaisina tiedostoina (download).
Videoon voi liittyä jokin erillinen ääniformaatti tai äänen pakkaus liittyy kiinteästi videoformaattiin.

Videoiden yleisiä ominaisuuksia

Resoluutio: kuvan tarkkuus, eli korkeus ja leveys pikseleinä.
- Normaalin television resoluutio on 768x576i
- HDTV-resoluutiot:
  - 720p 1280x720
  - 1080p tai 1080i 1920x1080
Kuvasuhde: kuvan leveyden suhde korkeuteen.
- Yleensä laskettavissa resoluutiosta.
- Ei kuitenkaan aina, esim. DVD-resoluutio on 720x576, mutta kuvasuhde voi olla esim. 4:3 tai 16:9. Tällöin kuvaa venytetään toistavan laitteen toimesta.
Lomitus:
- Lomitettu tai progressiivinen.
- Lomitetussa kuvassa on kaksi kenttää. Parilliset ja parittomat vaakaviivat. esim. 1080i tai perustelevision 768x576i
  - TV:ssä (analoginen kuvaputkitelevisio) on tyypillisesti lomitettua kuvaa.
  - Tietokonenäytöllä katselua varten lomitus on poistettava videosta (engl. deinterlace).
- Progressiivisessa videossa kuvat ovat kokonaisia ja ne näytetään kerralla. esim. 720p tai 1080p
Kuvanopeus (Frame rate):
- Montako kuvaa näytetään sekunnissa.
- PAL-standardissa (eurooppa) 25 kuvaa sekunnissa. Lomitettuja kenttiä on tällöin 50.
- NTSC-standardissa (USA) 29.97 kuvaa sekunnissa. Lomitettuja kenttiä siis vajaa 60.
- Elokuvat kuvataan yleensä nopeudella 24 kuvaa /s
- Staattisemmassa kuvassa (esim. ruutukaappauksena tehty luentovideo) riittää vähempikin (esim. 10 kuvaa sekunnissa).

Videoformaatit

Video on aina sisällytetty johonkin tiedostokääreeseen (container), joka määrää milla tavalla video- ja äänidata ja näihin liittyvä metatieto sijoitetaan tiedostoon.

Video ja ääni voidaan pakata useilla eri koodekeilla saman tiedostokääreen sisään.

Quicktime (*.mov) - Applen kehittämä videoformaatti. Tukee esimerkiksi verkkovideota.
Realmedia (*.rm)
Windows Media (Advanced Systems Format) (*.wmv / *.asf) - pääasiassa vain Windowsissa ja Windows Media Playerillä toistettavat videot.
AVI - Audio Video Interleave - vanha, mutta suosittu Windows-järjestelmiin kehitetty container-formaatti.
MPEG-PS/TS, MP4 (*.mpg, *.m2v *.mp4) - MPEG-standardien tiedostomuodot.
.mvk - Matroska-tiedostomuoto
webm
Container-formaattien vertailua (Wikipedia).

Videon pakkaus

Video täytyy pakata häviöllisesti, sillä liikkuva kuva vie todella paljon levytilaa.
Internetissä välitettävä video on pakattava vielä tiiviimmin, sillä verkkoyhteyden kaistanleveys on rajoittava tekijä.
Videon laatu riippuu pakkaustavasta ja tiedoston koosta.
Tiedoston kokoon vaikuttaa datavirta (engl. bitrate). Tätä mitataan bitteinä sekunnissa (bits/s).
CBR (Constant Bitrate)
- Videoon käytetään koko ajan samaa datavirran määrää
VBR (Variable Bitrate).
- Käytetty datavirta vaihtelee videon sisällön mukaan: mitä yksinkertaisempi video tai mitä vähemmän liikettä niin sitä vähemmän datavirtaa

Videokoodekit

Koodekki (engl. codec) määrää tavan, jolla videodata pakataan ja puretaan.
Yleensä koodekki tulee videota toistavan ohjelman mukana, mutta joskus se on haettava erikseen.
Esim. Windows Media Player ja Media Player Classic osaavat esittää mitä tahansa videoita, jos videot ovat niiden ymmärtämässä tiedostokääressa ja videossa käytetty kodekki on asennettuna.
Tarvittavan koodekin voi tunnistaa esim. GSpot-ohjelmalla.
FFDShow sisältää useimmat kodekit, joten pelkästään sen hakemalla pärjää jo melko hyvin.
Useimmiten koodekki ei ole kytköksissä tiedostomuotoon.
- Video voi olla .AVI-, .MP4- tai .MOV-tiedostomuodossa mutta kaikki voivat sisältää samalla koodekilla samalla tavalla pakatun videon esim. H.264
Formaattien vertailu

MPEG-1 on vanha, mutta hyvin tuettu videoformaatti. Haittapuolina iso tiedostokoko ja artifaktikuviot.
MPEG-2-pakkausta käytetään DVD-videoissa ja suomalaisissa DigiTV-lähetyksissä, soveltuu harvoin Internet-jakeluun.
MPEG-4 - standardi lähes DVD-tasoiselle videolle.
- DivX - tuotantokäyttöön maksullinen pakkausformaatti
- XviD - vapaa MPEG-4 yhteensopiva pakkausformaatti
H.264 / MPEG-4 AVC - käytetään yleisesti QuickTime-videoissa kuten elokuvatrailereissa.
Windows Media 9 -kodekit - esimerkiksi kurssin luentovideot
Häviöttömät, mutta pakkaavat kodekit, esim. Huffyuv, Alparysoft
DV - digitaalisissa videokameroissa käytetty pakkausmuoto

Edellytykset videon toimimiselle

Ohjelma, joka osaa avata käytetyn tiedostoformaatin
- VLC
- Quicktime
- Windows Media Player
- Media Player Classic
Erikseen asennettu tai ohjelmasta löytyvä suora tuki videossa käytetylle äänikoodekille
Erikseen asennettu tai ohjelmasta löytyvä suora tuki videossa käytetylle videokoodekille
Tarpeeksi tehokas laitteisto

Ääni

Digitaalinen ääni tallennetaan halutulla näytteenottotaajuudella
- Esim. CD-tasoinen ääni on tallennettu 44.1 kHz taajuudella eli 44100 näytettä sekunnissa
- Näytteenottotaajuus määrää korkeimman mahdollisen tallennettavan äänen, joka on n. näytteenottotaajuus/2 eli CD-tasoisessa äänessä 22 kHz
Äänen laatuun vaikuttaa kunkin näytteen resoluutio eli monenko bitin tarkkuudella ääninäyte tallennetaan
- CD-äänessä resoluutio on 16-bittiä eli yksi näyte voi saada arvon väliltä 1-65536
- Mitä suurempi resoluutio sitä parempi äänenlaatu
Mitä korkeampi näytteenottotaajuus ja resoluutio sitä enemmän tilaa digitaalinen ääni vie
Pulse-code modulation
Pakkaamaton ääni vie paljon tilaa joten yleensä ääni pakataan häviöllisesti
- Voidaan määritellä haluttu datavirta (bitrate) jolla pakataan. Mitä suurempi bittivirta sitä laadukkaampi lopputulos
  - Muuttuva vai kiinteä datavirta?
    - Muuttuvassa datavirrassa voidaan määritellä tavoiteltu keskiarvo ja minimi ja maksimi
- Määritellään haluttu näytteenottotaajuus
  - Esim. pelkän puheen tallentamiseen riittää huomattavasti pienempi näytteenottotaajuus mitä musiikin tallentaminen vaatii
- Stereo vai mono? Monoääni vie vain puolet stereon vaatimasta tilasta
- Muita koodekkikohtaisia säätöjä

Ääniformaatteja

Samoin kuin videoformaatit niin myös ääniformaatit ovat tiedostokääreitä (container), jotka voivat sisältää erilaisilla koodekeilla käsiteltyä ääntä.

Ääniformaatin ja tiedostokääreen ero ei ole aina niin selkeä, kuin videoiden kohdalla. Moni äänitiedostokääre on samalla myös koodekki.

WAV
- .wav
- Vanha ääniformaatti
- Sisältää yleensä pakkaamatonta häviötöntä äänidataa
- Yleensä äänieditorien käyttämä perustiedostomuoto
- Hyvin yhteensopiva eri ympäristöjen ja ohjelmien välillä
- Vie paljon tilaa
Windows Media Audio (WMA)
- .wma
- Microsoftin kehittämä formaatti ja koodekkiperhe
Free Lossless Audio Codec (FLAC)
- .flac
- Häviötön mutta pakattu
MP3
- Suosituin ääniformaatti
- Häviöllinen
Advanced Audio Coding (AAC)
- .aac ja monia muita päätteitä
- Suunniteltu MP3-formaatin jatkajaksi
- Käytetään usein DVD-elokuvissa
- Häviöllinen
Vorbis
- .ogg
- Vapaa
- MP3-formaatin kilpailija
- Häviöllinen
LPCM
- Pakkaamaton ääni
- Käytössä esim. .wav-tiedostoissa ja Audio CD:llä
- Häviötön

Käyttäjien kommentit