Illustrationen im WEB: Pixel

Ausschnitte
veröffentlicht im
AEC-Report 6/99

erste Fassung:
18.8.1997

 
weitere Infos im Glossar z.T. mit Büchern zum Thema:

Bildformate

Browser

Internet

Kompressions-Artefakte

World Wide Web
 

außerdem:

über Bildformate, Farbtiefe, Farbreduzierung
 

 
GIF und JPEG sind Standard

Zur Darstellung von Pixelbildern sollte immer eines der beiden Standard-Bildformate den Vorrang erhalten, da praktisch jeder Web-Browser mit ihnen umzugehen versteht - gemeint sind JPEG bzw. JPG ("Joint Photografic Expert Group") oder GIF ("Graphics Interchange Format").

In beiden Fällen handelt es sich um stark komprimierende Bildformate mit einer klaren Arbeitsteilung:

• während JPEG für Fotos und aufwendige Visualisierungen ideal geeignet ist,
• hat das GIF-Format seine Stärken bei Grafiken mit wenigen Farben - so z.B. bei Logos, Statistiken, Schriftzügen oder typischen Architektenplänen.

Das JPEG-Format kann 16,7 Mio. Farben darstellen (man spricht auch von "True-Color")  und beschränkt sich bei der Komprimierung von Bildern nicht auf übliche Algorithmen (siehe: Glossar). Stattdessen verwendet JPEG raffinierte Verfahren, die selektiv einzelne Bildinformationen löschen, was bei hohen Kompressionen allerdings zu sehr störenden, rechteckig-verschachtelten Bildflecken - sogenannten "Artefakten" - führen kann.

Auch scharfe, kontrastreiche Kanten werden negativ von starken JPEG-Kompressionen beeinflußt und verlieren an Klarheit:

Das von dem Online-Service Compuserve sehr früh entwickelte GIF-Format beschränkt sich dagegen auf maximal 256 Farben. Ist eine GIF-Datei für die Verwendung im World Wide Web vorgesehen, dann stehen streng genommen für den eigentlichen Bildinhalt sogar nur 216 Farben zur Verfügung; die restlichen 40 Farben gelten als vordefiniert. Das Metier des GIF-Foramtes sind flächige, grafische Darstellungen ohne nennenswerte Farbverläufe.

Darüber hinaus bietet eine allgemein etablierte Weiterentwicklung des GIF-Formates mit der Versions-Nummer 89a einige bemerkenswerte Besonderheiten, die gerade im World Wide Web gerne eingesetzt werden:

• 89a-Bilder können unsichtbaren Text im ASCII-Code enthalten - z.B. für Copyright-Informationen;
• sie können im sogenannte Interlaced-Format abgespeichert werden, bei dem ein stufenweiser Aufbau des Bildes erfolgt, den man als Internet-Surfer mitverfolgen kann (man sieht also, daß etwas passiert);
• und es lassen sich transparente Bildteile definierten, durch die der Hintergrund einer Web-Seite durchscheinen kann.
• Nicht zuletzt ermöglicht das 89a-Format kleine Animationen, indem mehrere Ebenen einer GIF-Datei nacheinander dargestellt werden. Diese Dateien können sogar erstaunlich klein sein (wenn sie gut erstellt wurden), weil es völlig ausreichend ist, wenn nur die sich ändernden Bildteile für jedes Folgebild gespeichert werden.
  HINWEIS: Animierte GIF-Dateien können nicht nur stupide vor sich hinblinken, sondern auch erklären und demonstrieren - siehe WHIP!-PlugIn-Demo.

Für Fotos sollte nur im Notfall das GIF-Format verwenden werden - nämlich dann, wenn transparente Bildteile oder animierte Sequenzen gewünscht sind. Mit einigen Kniffen bleiben Fotos aber selbst im GIF-Format ansehnlich: Zum einen kann mit einer "optimierten Farbpalette" gearbeitet werden, wodurch die 256 bzw. 216 verfügbaren "Farbtöpfe" optimal auf das jeweilige Bild abgestimmt werden: wenn beispielsweise die Farben blau und gelb unterrepräsentiert sind (oder möglicherweise ganz fehlen), dann werden die nicht benötigten blauen und gelben "Farbtöpfe" mehr oder weniger auf das verbleibende Farbspektrum verteilt.

Zum anderen können Bilder "gedithert" bzw. gerastert werden. Dabei werden die in der GIF-Palette eines Bildes nicht enthaltene Farbtöne durch die Mischung verschiedenfarbiger Pixel nachgebildet. Dieser Effekt wird natürlich sofort sichtbar, wenn homogene Farbflächen oder ruhige Farbverläufe aus der Nähe betrachtet werden. Aus einer gewissen Entfernung allerdings verschwimmen diese feinen Strukturen und ein 256-Farbenbild kommt dann augenscheinlich dem Farbspektrum des Originalbildes mit 16,7 Millionen Farben sehr nahe. Der Nachteil geditherter Bilder ist, daß sie sich kaum komprimieren und nachträglich in ihrer Auflösung fast nicht verändern lassen (siehe auch "über Bildformate, Farbtiefe , Farbreduzierung")
 

 
PNG - das Bildformat für das nächste Jahrtausend?

Neben GIF und JPEG gibt es noch ein weiteres Format für Pixelbilder, das von nahezu jedem aktuellen (!) Browser dargestellt werden kann: das PNG-Format ist Mitte der 90er Jahre aus einem Zusammenschluß von Software-Entwicklern, Publizisten und technischen Autoren entstanden. (PNG steht für "Portable Network Graphic" und wird "ping" ausgesprochen.)

PNG sollte von Anfang an alle Eigenschaften des GIF-Formates aufweisen.

• Darüber hinaus wurde aber auf eine größere Farbtiefe mit bis zu 48 Bit pro Pixel geachtet;
• das PNG-Format verfügt über einen eigenen "Alpha-Kanal" zur Realisierung abgestufter Transparenzeffekte;
• ein Integritäts-Check erkennt mögliche Übertragungsfehler und
• es sind automatische Gamma-Korrekturen vorgesehen, um Helligkeitsschwankungen auf unterschiedlichen Hardware-Plattformen auszugleichen.

PNG bietet eine sehr gute Darstellungsqualität, und nicht zuletzt besticht PNG durch eine verhältnismäßig starke Komprimierung mit wenigen Verlusten bei den Bildinhalten. Viele Bildverarbeitungsprogramme können inzwischen Bilder im PNG-Format erstellen. Im INTERNET wird PNG beispielsweise vom Navigator (ab 4.04) und dem Internet Explorer (ab 4.0) unterstützt - aber eben erst ab diesen verhältnismäßig jungen Versionen. Kein Wunder also, wenn das PNG-Format (noch) ein Mauerblümchen-Dasein fristet.

 
Kapitelübersicht (in Klammern einige Stichworte):

Einleitung
Pixelbilder (GIF, JPEG und PNG)
Vektorgrafiken (Flash, Plug-Ins oder JAVA-Applets?)
CAD-Zeichnungen (DWF, WHIP!, SVF, WebCGM, SVG, VML) 
3D und Fazit (VRML, O2C, MetaStream, IBR, QickTime VR)
 

© Alfons Oebbeke, Neustadt 1997 - 2001
  
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