Einleitung
kap1: wahrnehmung
kap2: das digitale bild
kap3: die digitale aufnahme
kap4: das jpeg-verfahren
kap5: farbraumveränderung
kap6: dct
kap7: quantisierung
kap8: codierung
kap9: de-codierung
kap10: dateitypen
kap11: jpeg2000
resümee
quellen
autoren


< Kapitel 9 Kapitel 11 >

10 Verschiedene Dateitypen im Vergleich


Nun werfen wir noch einmal einen Blick über den Rand von JPEG hinaus. Wir stellen kurz dar, welche verschiedenen Möglichkeiten es beim Quantisieren von Bildern gibt, danach betrachten wir einige gängige Dateitypen zum Vergleich mit JPEG, damit man nicht nur weiß, wie JPEG funktioniert, sondern das Dateiformat auch einordnen und bewerten kann.


10.1 Unterschiede in der Quantisierung

Je nach ihrer Farbtiefe, der Anzahl der darstellbaren Farben also, unterscheidet man Pixelbilder folgendermaßen:


10.1.a Bitmap-Grafiken

Farbtiefe:

1 Bit, 2 Farben (meist schwarz und weiß, aber auch andere Schmuckfarben möglich)

Anwendungsgebiet:

einfarbige Grafiken wie Kupferstiche, einfarbige Zeichnungen, Logos, Schriftzüge usw.

Dateiformate:

TIF, BMP, PCX, MAC, GIF, IFF, PSD

Strichzeichnung Frequenzmoduliertes Raster-Bitmap
Strichzeichnung
nur schwarz oder weiß, keine durch Raster dargestellte Übergänge und Zwischentöne
Frequenzmoduliert gerastertes Bitmap
verschiedene Helligkeitswerte werden durch Anhäufungen gleich großer, Rasterpunkte unterschiedlichen Abstands erzeugt


Autotypisches Raster-Bitmap Linienraster
Autotypisch gerastertes Bitmap
verschiedene Helligkeitswerte werden durch unterschiedlich große Rasterpunkte dargestellt (typisches "Zeitungsraster")
Sonstige Rasterungen
Verschiedene Helligkeitswerte werden für besondere gestalterische Gesichtspunkte durch unterschiedlich starke geometrische Gebilde erzeugt, z.B. Rauten, Kreise... (hier Linien).


10.1.b Graustufen-Bilder

Farbtiefe:

8 Bit = 256 Graustufen darstellbar

Anwendungsgebiet:

gescannte Schwarzweiß-Fotos, alle nicht bunten und nicht gerasterten Bilder

Dateiformate:

TIF, BMP, PCX, GIF, JPEG, IFF, PSD

256 Graustufen

Ein typisches Graubild mit üblichen 256 Graustufen


10.1.c Indizierte Bilder

Farbtiefe:

1 bis 8 Bit, 2 (meist schwarz und weiß) bis 256 Farben möglich

Anwendungsgebiet:

mehrfarbige Grafiken (Zeichnungen, Logos, Schriftzüge, im Computer erstellte Zeichnungen) mit max. 256 Farben ohne Farbverläufe, aus Platz- oder Geschwindigkeitsgründen heruntergerechnete Echtfarb-Bilder usw.

Dateiformate:

TIF, BMP, PCX, MAC, GIF, IFF, WMF, PSD

Indiziertes Bild

Ein idiziertes Bild mit 39 selbst definierten Farbstufen


10.1.d Echtstufen-Bilder (True-Color)

Farbtiefe:

24 Bit (RGB) oder 32 Bit (CMYK), entsprechend 16,7 Mio. Farben
Zusätzlich gibt es unter anderen noch Farbbilder mit anderen Bittiefen, diese haben aber für den Datenaustausch (z.B. zwischen einem Layout-Büro und einer Druckerei) kaum Bedeutung und werden nur für Spezialzwecke benötigt. Die Echtfarb-Bilder können in verschiedene Farbräume transferiert werden (CMYK, RGB, Lab), die je nach Verwendungszweck ausgewählt werden sollten (siehe Kapitel 5). Das Transferieren in den CMYK-Farbraum sollte nur erfolgen, wenn die Daten für den Druck benötigt werden, da, bedingt durch den kleineren Farbraum, keine verlustfreie Rücktransformation in die anderen Farbräume mehr möglich ist.

Anwendungsgebiet:

gescannte Farbfotos, fotorealistische Bilder

Dateiformate:

TIF, BMP, PCX, MAC, JPEG, PCD, IFF, PSD

Echtfarben = 16,7 Millionen Farbstufen

Ein Echtfarben-Bild mit 16,7 Millionen Farbstufen


10.2 Die gebräuchlichsten Pixelbild-Dateiformate

Im Folgenden betrachten wir diese gängigen Dateiformate etwas genauer:


TIFF (Tagged Image File Format)

Bildtiefe

RGB: 1 - 32 Bit (2 - 4,5 Mrd. Farben)
CMYK: 1 - 48 Bit (2 - 4,5 Mrd. Farben)
Die Bit-Tiefen über 24 (RGB) und 32 (CMYK) werden nur benötigt, um in der Bildbearbeitungssoftware Spielraum für Tonwertkorrekturen zu haben, ohne dass ein Tonwertabriss entsteht. Gedruckt wird nur mit 24 bzw. 32 Bit/Pixel.

Anwendungsbereich

universelles Austauschformat zwischen fast allen Rechnerplattformen und Anwendungen

Komprimierung

LZW-Komprimierung (und noch mehrere andere Verfahren) möglich, je nach Bildtyp und -beschaffenheit Kompressionsraten zwischen 20 und 60 % ohne Informationsverlust

Vorteile

wird von fast allen Rechnerplattformen und Programmen unterstützt, kein Informationsverlust beim Komprimieren, kann in fast jeder Bildbearbeitung nachbearbeitet werden

Nachteile

nicht alle Programme öffnen komprimierte Dateien korrekt, unkomprimierte sind speicheraufwändiger

Hinweis

Universal-Austauschformat: Verwenden Sie dieses Format mit Komprimierung zum Datenaustausch. Um vollständig sicherzugehen, können Sie dieses Format ohne Komprimierung verwenden, haben dann aber größere Dateien.



BMP (Bitmap)

Bildtiefe

1 - 24 Bit (2 - 16,8 Mio. Farben)

Anwendungsbereich

Hauseigenes Format der Betriebssysteme Windows und OS/2

Komprimierung

Komprimierung möglich, allerdings nur bis 8 Bit Datentiefe, ohne Informationsverlust (dann als RLE- oder DIB-Datei)

Vorteile

wird von fast allen Windows- und OS/2-Programmen unterstützt

Nachteile

fast nur auf IBM-kompatiblen Rechnern, speicheraufwändig



JPEG (Joint Photographic Experts Group)

Bildtiefe

außer 8 Bit Graustufen und 24/32 Bit Echtfarbe keine anderen Farbtiefen zugelassen

Anwendungsbereich

universelles Austauschformat zwischen fast allen Rechnerplattformen und Anwendungen - Weitergabe von großen Bilddateien, das Internet-Format für Echtfarb-Bilder

Komprimierung

Komprimierung - Informationsverlust und Kompressionsrate abhängig von Einstellung (geringe Komprimierung = geringer Detailverlust / starke Komprimierung = hoher Detailverlust)

Vorteile

hohe Kompressionsraten, wird von fast allen Rechnerplattformen und Programmen unterstützt, kann in fast jeder Bildbearbeitung nachbearbeitet werden

Nachteile

Schärfe- und Farbverluste durch die Komprimierung



GIF (Graphics Interchange Format)

Bildtiefe

1 - 8 Bit (2 - 256 Farben)

Anwendungsbereich

universelles Austauschformat zwischen fast allen Rechnerplattformen und Anwendungen, Standardbildformat für Logos (nicht für Echtfarb-Bilder) im Internet

Komprimierung

LZW-Komprimierung, je nach Bildtyp und -beschaffenheit Kompressionsraten zwischen 20 und 95 % ohne Informationsverlust

Vorteile

wird von fast allen Rechnerplattformen und Programmen unterstützt, kein Informationsverlust beim Komprimieren, kann in fast jede Bildbearbeitung eingelesen werden

Nachteile

nur bis 256 Farben darstellbar



IFF (Amiga interchange File Format)

Bildtiefe

1 - 24 Bit (2 - 16,8 Mio. Farben)

Anwendungsbereich

Hausformat des Commodore Amiga, hauptsächlich im Video-Bereich

Komprimierung

LZW-Komprimierung, je nach Bildtyp und -beschaffenheit Kompressionsraten zwischen 20 und 60 % ohne Informationsverlust

Vorteile

kein Informationsverlust beim Komprimieren, unterstützt speichersparende Bildschirmmodi (HAM), bei geringer Bildtiefe wird als indizierte Farben gespeichert

Nachteile

wird nur von wenigen Programmen auf anderen Computer-Plattformen unterstützt, ist nicht weit verbreitet

Hinweis

Nur zum Dateiaustausch zwischen Amiga-Computern!



MAC (Mac-Paint Format)

Bildtiefe

1 - 32 Bit (2 - 4 Mrd. Farben)

Anwendungsbereich

Hausformat des Apple-Macintosh. Wird bis zu einer Farbtiefe von 24 Bit auch von einigen Programmen auf anderen Rechnerplattformen gelesen.

Komprimierung

LZW-Komprimierung möglich, je nach Bildtyp und -beschaffenheit Kompressionsraten zwischen 20 und 60 % ohne Informationsverlust

Vorteile

kein Informationsverlust beim Komprimieren, bei Bildtiefe von 32 Bit zusätzliche Reserven für die Bildbearbeitung

Nachteile

ungenügende Unterstützung auf anderen Rechner-Plattformen

Hinweis

Nur zum Datenaustausch zwischen Macs, falls TIF nicht unterstützt wird.


< Kapitel 9 Kapitel 11 >

Die JPEG-Kompression, Kapitel 10 Sebastian Wickenburg, Aeneas Rooch, Johannes Groß 2002