über Bildformate, Farbtiefe , Farbreduzierung
 
Jedes Bildverarbeitungsprogramm erlaubt den Umgang (Laden und Speichern) mit einer ganzen Reihe von Dateiformaten. Damit wird dem Anwender die Möglichkeit geben, abhängig von seinen weiteren Plänen das für Ihn sinnvollste Format zu verwenden. Er kann also ein Bildformat danach wählen, ob Plattenspeicher gespart werden soll, ob das Bild mehr oder weniger schnell aufgebaut werden muß (wichtig, wenn Shows erstellt werden), ob ein Bild in einem DTP-Programm und schwarz/weiß verwendet wird oder an einen professionellen Belichtungsservice gehen soll.

Jedes Pixel einer 24-Bit-Grafik (16,7 Mio. Farben = TrueColor) benötigt 3 Byte. Ein unbehandeltes Bild mit Vollfarben in einer noch recht geringen Auflösung von 800 auf 600 Bildpunkten belegt also bereits 1,44 MB. Manche Bildformate wie TIFF oder BMP behandeln Bilder 1:1 - d.h., daß sie ein Bild in der Größe speichern, die dem theoretisch errechneten Wert entspricht. Andere Formate wie TIFF-komprimiert, PICT oder Photoshop komprimieren Bilder - OHNE daß Informationen verloren gehen. Dazu werden gleichfarbige Bildanteile zusammengefaßt. Dieses Verfahren spart Plattenplatz und Übertragungszeit, verlangsamt aber das Öffnen der Datei durch ein Programm. Weitere Formate wie beispielsweise das JPEG-Format lassen sogar Bildinformationen für alle Zeiten unter den Tisch fallen zugunsten höchster Verdichtungsraten.

Ausgangspunkt aller im folgenden Abschnitt dargestellten Überlegungen ist ein Bild mit einer Auflösung von 1536 x 1024, was in voller Farbtiefe (24 Bit) ungefähr 4,7 MB entspricht. Als Graustufenbild bzw. farbreduzierte 256-Farbendatei (8 Bit) belegt dasselbe Bild knapp 1,6 MB. Übrigens: Die Druckgröße entspricht bei anspruchsvollen 600 dpi nur 7,5 x 4,8 cm.

die wichtigsten Bilddateiformate in der Übersicht:

Format-
name
Kurz- form Kompri- mierung Vergleich zur Org.größe von 4,74 MB Anmerkung Zweck
Anwendung
Bitmap BMP

RLE

nein

ja - als RLE-Datei mit 256 Farben

4,74 MB

als RLE:
< 1,59 MB

als Windows- und OS/2- Format Windows-
Programme
Encapsulated
Postscript
EPS nein 13,12 MB ASCII- Codierung mit 8-Bit Vorschau DTP
Compuserve
"Graphics
Interchange
Format"
GIF immer 1,30 MB maximal 8 Bit (256 Farben) Farbtiefe!

verschied. Besonderheiten: Transparenz, Ani- mation, Interlaced,...

kompatibel zu vielen Programmen

einer der INTERNET- Standards für Logos, Buttons, Grafiken mit geringer Farbtiefe

JPEG JPG immer 1,62 MB
0,23 MB
0,05 MB
Option "sehr gut"
Option "gut"
Option "mäßig"

je nach Komprimierung wird das Bild verändert, bei starker Vergrößerung stören sogenannte "Fractale"

Speicherplatz sparen

einer der INTERNET- Standards für Photos, Grafiken mit hoher Farbtiefe

Photo CD PCD ab Auflösung 1024x 1536 6 Auflösungen möglich Bild muß zur Speicherung konvertiert werden nur zum Lesen von Photo-CDs
Pixar PXR nein 4,74 MB für High-End- Workstations (wenig kompatibel zu PCs) Austausch mit Prepress-Systemen
Pict(ure) PIC variable < 3,79 MB Hausformat von Apple Macintosh kompatibel zu Mac-Programmen
Paintbrush PCX PCX nein 4,8 MB verliert vermutlich an Bedeutung Bildverarbeitung und -austausch
Photoshop 2.5 ff PSD ja, mit variablem Faktor kleiner

4,62 MB

konzentriert sich auf Photoshop mit zusätzlichen Photoshop spezifischen Optionen (z.B. Bildebenen)
Targa TGA nein 4,74 MB   sehr kompatibel, Belichtungsdienste
TIFF (Tagged
Image File
Format)
TIF nein 4,74 MB   kompatibel zu vielen EBVs *), schnelles Öffnen und Speichern
TIFF, LZW-
komprimiert
TIF ja kleiner

2,73 MB

komprimiert ohne Informations- verluste kompatibel zu vielen EBVs *),
TIFF 8 Bit
(256 Farben)
TIF nein kleiner

1,58 MB

reduzierte Farbinformation kompatibel zu vielen EBVs *),
TIFF 8 Bit, LZW- komprimiert TIF ja kleiner

0,71 MB

komprimiert gegenüber der 8-Bit-Version verlustfrei kompatibel zu vielen EBVs *),

*) EBV: elektronisches Bildverarbeitungs-System

Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl weiterer Formate, die dann jeweils auf eine bestimmte Software besonders zugeschnitten wurden und deshalb seltener vorkommen. Dazu zähle ich LBM (Standardformat vom DOS-Programm DeluxePAINT) oder POF (SPIRIT-Pixel-Format, um Bilder innerhalb einer CAD-Zeichnung schnell aufbauen zu können). Die Programme verfügen dann in ihrem Lieferumfang meistens über Konvertierungsmöglichkeiten, die sie zur Welt der TIFFs, GIFs oder Targas kompatibel macht.

Außerdem kann es trotz Quasi-Standardisierung (keine DIN- bzw. ISO-Normung oder ähnliches vorhanden) immer wieder einmal zu Kompatibilitäts-Problemen kommen. Mir ist das besonders aufgefallen, wenn ich GIF-Dateien mit PhotoStyler (Version 1 und 2) erstellt und bearbeitet habe und diese dann mit anderen Programmen (WinWORD 6 oder FRESCOmovie) nutzen wollte.

Ergebnis: Wenn man sich’s so richtig überlegt, genügen eigentlich drei bzw. vier Bildformate: mit TIFF (meistens LZH-komprimiert) wickeln die Profis den Datenaustausch mit anderen Programmen und Rechnerwelten ab, JPEG bietet effektive Komprimierungen mit einem kalkulierten Datenverlust und EPS ist unerläßlich für die Druckvorstufe (damit sollten Original-Dokumente für Prospekte erstellen). Im PC-Bereich spielt noch das GIF-Format (als viertes Bildformat) eine nicht unwesentliche Rolle: es wurde entwickelt für die schnelle Datenübertragung, ist deshalb auf 256 Farben beschränkt, kann aber auf nahezu jeder Rechnerplattform von allen mir bekannten Programmen bearbeitet werden. Viele Texturen für Rendering-Programme wie 3D-Studio oder FRESCOmovie werden im GIF-Format angeboten. Auf CDs sind Bilddateien häufig im GIF- (und JPEG-) Format abgelegt.

Hinweise zur Farbtiefe: Die Fachleute sprechen von 8 Bit, 24 Bit oder gar 32 Bit Farbtiefe. Was verbirgt sich dahinter. Ganz einfach: Für Computerleute hat alles mit Bits zu tun, als der binären Auseinandersetzung mit einer Thematik. 1 Bit kann bekanntlich nur 2 Zustände haben - nämlich ein bzw. aus. Auf Farben übertragen heißt das "schwarz" oder "weiß". In 8 Bit kann man demzufolge 256 verschiedene Zustände ausdrücken; auf Farben übertragen als 256 verschiedene Farben. Damit ist die folgende Tabelle selbsterklärend (hoffentlich!):

Farbtiefe Anmerkung: Anzahl der Farben Verwendung
1 Bit 2 Zustände: 0 oder 1 2 Farben gescannte schwarz-weiße Pläne für hybride Verarbeitung in Verbindung mit CAD-Programmen
4 Bit binär: 0000 - 1111 16 Farben Grafikkarten in der PC-Steinzeit
8 Bit 8 Bit = 1 Byte = 256 256 Farben maximal Standard-VGA-Farbtiefe, deshalb wahrscheinlich auch Standard bei farbreduzierten Bilddateien
16 Bit 256 mal 256 = 65536 65.536 Farben sogenannte "Hi-Color"-Lösung für modernen Grafikkarten
24 Bit 3 volle Farbkanäle:

256 mal 256 mal 256

16,7 Mio. Farben "TrueColor" (echte Farben) für Grafikkarten und Bilddateien
32 Bit 3 Farbkanäle und ein Sonderkanal 16,7 Mio. Farben Der Sonderkanal wird für progammabhängig Sonderfunktion verwendet (häufig auch als "Alpha"-Kanal zur Definition von Transparenzen).

Hinweise zur Farbreduzierung: Vielleicht haben Sie sich im Rahmen des letzten Themas "Bildformat" gefragt, wie man ein Vollfarbenbild mit 16,7 Mio. Farben auf 256 Farben reduzieren kann. Prinzipiell gibt es drei verschiedene Möglichkeiten. (Die folgen Bilder werden vergrößert dargestellt, um die Unterschiede besser darstellen zu können.)

  1. feste Farbpalette: Wenn mit einer festen Farbpalette gearbeitet wird, erzielt man in der Regel das miserabelste Ergebnis. In einer festen Farbpalette sind alle Regenbogenfarben in einem RGB-Schema gleichmäßig verteilt - d.h.: auf die Grundtöne Rot, Gelb, Grün, Türkis, Blau und Violett entfallen jeweils 40 Abstufungen. Was sich vielleicht auf den ersten Blick nach noch ziemlich vielen Möglichkeiten anhört, ist in der Praxis recht wenig; bedenken Sie, daß die 40 Abstufungen nicht nur die Übergänge zwischen den 6 Grundfarben erfassen müssen sondern auch das Spektrum zwischen intensiv und blaß bzw. gräulich. Außerdem dürfen die "Nichtfarben" Weiß und Schwarz mit entsprechenden farbneutralen Grauabstufungen nicht vergessen werden. Muß nun also ein Bild mit 16.7 Mio. Farben auf ein festes 256 Farben-Schema reduziert werden, dann kann das bearbeitende Programm jeder Farbnuance nur sehr grob gerecht werden - das Bild verliert an Brillanz und Aussagekraft. So zu verfahren macht nur dann Sinn, wenn mehrere Bilder zu einem Bild zusammengesetzt werden sollen, und nur ein Bildverarbeitungsprogramm zur Verfügung steht, welches nur 256 Farben bearbeiten kann - oder, wenn eine Präsentation vorbereitet werden muß, die beispielsweise auf einem Notebook mit 256 Farben vorgeführt wird.
     


    HINWEIS: Der QuickShader von CAD-Programmen errechnet in der Regel Bilder mit 256 Farben und einer festen Farbpalette.
     
  2. optimierte Farbpalette: Wieder stehen nur 256 Farben zur Verfügung. Aber wenn mit einer optimierten Farbpalette gearbeitet wird, werden die 256 verfügbaren "Farbtöpfe" jeweils optimal auf die jeweilige Bilddatei abgemischt. Wenn also in der Originaldatei violett unterrepräsentiert ist, oder gar nicht vorhanden, dann werden die entsprechenden violett orientierten "Farbtöpfe" auf die anderen Farben verteilt. In Bildern von Landschaftsgärtnern gibt es demzufolge dann vielleicht 190 Grüntöne und der betonvernarrte Architekt erhält Bilder mit vielleicht 200 Grauabstufungen.
     


    Bilder mit optimierter Farbpalette kommen in der Regel dem Originalbild sehr nahe. ABER: zwei Bilder mit jeweils eigener optimierter Farbpalette können auf der 256-Farbenebene nicht miteinander vermischt werden (Denken Sie an Präsentationen auf Notebooks oder Overhead-Displays!). Wenn das notwendig sein sollte, muß man beide Bilder mit einer Bildverarbeitungssoftware in den TrueColor-Modus mit 16,7 Farben befördern, kann dann entsprechende Bild-Manipulationen durchführen, und transferiert dann - falls notwendig - das Ergebnis wieder in ein optimiertes 256 Farbenbild. HINWEIS: Renderingprogramme wie 3D-Studio arbeiten in der Regel im TrueColor-Modus und transferieren das Ergebnis im Anschluß an die Berechnung - falls gewünscht - in eine 256-Farbendatei mit optimierter Farbpalette. 
  3. gedithert mit fester Farbpalette: Wieder wird mit einer festen Farbpalette gearbeitet. Diesmal aber werden die Originalfarben des Ausgangsbildes durch Farbmischung simuliert. Wenn man sehr nahe an ein solches Bild herangeht, dann sieht man gerade bei größeren Farbflächen oder ruhigen Farbverläufen, wie sich Farbtöne durch eine möglichst elegante Plazierung von farbigen Pixeln zusammensetzen. In einer gewissen Entfernung sieht so ein 256 Farbenbild dem Originalbild ebenfalls sehr ähnlich. Nachteil geditherter Bilder: sie lassen sich kaum komprimieren und in der Größe (sprich: Auflösung) nur noch unzureichend verändern.
     

     

 

copyright: Alfons Oebbeke, Neustadt 1997

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