Grundlagen der digitalen Bildbearbeitung - lehre-phzh.ch
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>digitalen</strong> <strong>Bildbearbeitung</strong><br />
1. Vektor- und Pixelbil<strong>der</strong><br />
Vektorbil<strong>der</strong> (z.B. von AppleWorks Zei<strong>ch</strong>nungsumgebung o<strong>der</strong> Adobe Illustrator erstellt)<br />
bestehen aus mathematis<strong>ch</strong> definierten Linien und Kurven (= Vektoren).<br />
Man zei<strong>ch</strong>net z.B. einen blauen Kreis mit Radius 5 cm an eine bestimmte Stelle. Dieser Kreis<br />
kann nur als Ganzes bewegt, gelös<strong>ch</strong>t o<strong>der</strong> in <strong>der</strong> Grösse verän<strong>der</strong>t werden.<br />
Geeignet ist diese Art von Grafiken vor allem für Logos. Sie belegen ni<strong>ch</strong>t sehr viel Spei<strong>ch</strong>erplatz.<br />
Au<strong>ch</strong> bei starker Vergrösserung bleiben klare Konturlinien erhalten.<br />
Pixelbil<strong>der</strong> (z.B. von AppleWorks Malumgebung o<strong>der</strong> Adobe Photoshop erstellt) be-stehen<br />
aus einem Raster kleiner Quadrate (Pixel). Ein blauer Kreis besteht hier aus einer Ansammlung<br />
von Bildpunkten, die zusammen diesen Kreis ergeben. Jede beliebige Gruppe<br />
von Pixel kann bearbeitet, gelös<strong>ch</strong>t o<strong>der</strong> bewegt werden. Der Kreis brau<strong>ch</strong>t ni<strong>ch</strong>t als Ganzes<br />
erhalten zu bleiben. Bei starker Vergrösserung o<strong>der</strong> s<strong>ch</strong>le<strong>ch</strong>ter Auflösung ers<strong>ch</strong>einen Pixelbil<strong>der</strong><br />
gezackt. Pixelbil<strong>der</strong> belegen je na<strong>ch</strong> Auflösung sehr viel Spei<strong>ch</strong>erplatz. Sie sind vor allem<br />
für Fotos geeignet.<br />
Anmerkungen:<br />
• Da Computerbilds<strong>ch</strong>irme aus einem Raster von Pixel aufgebaut sind, werden au<strong>ch</strong> Vektorbil<strong>der</strong><br />
als Pixel angezeigt. Sie werden dazu in Pixel umgere<strong>ch</strong>net.<br />
• Werden Pixelbil<strong>der</strong> in die AppleWorks Zei<strong>ch</strong>nungsumgebung eingefügt, werden sie wie<br />
ein an<strong>der</strong>es grafis<strong>ch</strong>es Objekt behandelt: man kann sie nur als Ganzes vers<strong>ch</strong>ieben, skalieren,<br />
lös<strong>ch</strong>en, usw.<br />
• Wird umgekehrt ein Vektorbild in die Malumgebung von AppleWorks eingefügt, wird es in<br />
ein Pixelbild verwandelt und kann entspre<strong>ch</strong>end bearbeitet werden.<br />
Rickhaus/Strub: Computerbil<strong>der</strong> <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>digitalen</strong> <strong>Bildbearbeitung</strong> Seite 14
2. Auflösung - Farbtiefe - Druck<br />
2.1. Auflösung<br />
Je mehr Bildpunkte (Pixel) pro Flä<strong>ch</strong>eneinheit ein Bild besitzt, desto besser ist das Bild. Die<br />
Anzahl Bildpunkte pro Flä<strong>ch</strong>eneinheit wird Auflösung genannt. Dabei kommen folgende<br />
Masseinheiten zur Anwendung:<br />
Abkürzung Bedeutung Anwendung<br />
dpi dots per in<strong>ch</strong> = Punkte pro Zoll Auflösung eines Ausgabegerätes (Drucker)<br />
ppi pixel per in<strong>ch</strong> = Pixel pro Zoll Auflösung gescannter Bil<strong>der</strong>, Bil<strong>der</strong> aus digitaler<br />
Fotografie; Auflösung des Bilds<strong>ch</strong>irmes<br />
ppcm pixel per cm = Pixel pro cm Auflösung gescannter Bil<strong>der</strong>, Bil<strong>der</strong> aus digitaler<br />
Fotografie; Auflösung des Bilds<strong>ch</strong>irmes<br />
Für den Alltagsgebrau<strong>ch</strong> gilt:<br />
dpi = ppi<br />
2.2. Farbtiefe<br />
Jedes einzelne Pixel hat eine ganz bestimmte Farbe o<strong>der</strong> Graustufe. Dieser Farbwert wird<br />
als eine Zahl im Zweiersystem vom Coputer verarbeitet. Je mehr Stellen (Bits) diese Zahl<br />
hat, desto mehr Farben (Graustufen) können dargestellt werden. Mit einem Bit sind nur zwei<br />
Werte mögli<strong>ch</strong>: 0 o<strong>der</strong> 1, d. h. s<strong>ch</strong>warz o<strong>der</strong> weiss.<br />
Beispiele für Farbdarstellungen (Menü Modus bei Adobe Photoshop)<br />
Modus Farbtiefe Bedeutung Farben<br />
Bitmap 1 Bit 2 Werte pro Pixel s<strong>ch</strong>warz und weiss<br />
Graustufen 8 Bit 28 Grauwerte pro Pixel 256 Graustufen<br />
Indizierte Farben 8 Bit 28 Farbwerte pro Pixel bis 256 Farben<br />
RGB Farben 24 Bit 28 Werte pro Pixel pro 256•256•256 = 16‘777‘216 Farben<br />
Farbkanal (rot-grün-blau)<br />
48 Bit 216 Werte pro Kanal ca. 281‘474‘976‘714‘000 Farben<br />
2.3. Farbgrundlagen<br />
RGB - Farben: Additive Farben. Das von farbigen Li<strong>ch</strong>tquellen (Rot, Grün, Blau) aus-gehende<br />
Li<strong>ch</strong>t wird gemis<strong>ch</strong>t. Leu<strong>ch</strong>ten die 3 Li<strong>ch</strong>tquellen glei<strong>ch</strong> hell, erhält man weisses Li<strong>ch</strong>t. Weitere<br />
Farben des Spektrums entstehen, wenn nur 2 Li<strong>ch</strong>tquellen leu<strong>ch</strong>ten<br />
und wenn die Li<strong>ch</strong>tquellen unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong> hell sind. S<strong>ch</strong>warz bedeutet kein Li<strong>ch</strong>t.<br />
Anwendung: Elektronis<strong>ch</strong>e Spei<strong>ch</strong>erung von Farben, DIA, Film, Bilds<strong>ch</strong>irm...<br />
CMYK - Farben: Subtraktive Farben. Einen begrenzten Umfang <strong>der</strong> Spektralfarben er-hält<br />
man dur<strong>ch</strong> Mis<strong>ch</strong>en von Cyan (Blau), Magenta (Rot), Yellow (Gelb) und S<strong>ch</strong>warz.<br />
Anwendung: Beim Ausdruck eines Farbbildes wird das Bild von RGB- Farben in CMYK-<br />
Farben mit Hilfe von Kalibrierungstabellen umgere<strong>ch</strong>net, Malerei, Offsetdruck ...<br />
Indizierte Farben: Aus RGB - Farben dur<strong>ch</strong> Verglei<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong> Tabellen erre<strong>ch</strong>nete Farb-werte<br />
(z.B. im Internet verwendet).<br />
2.4. Konsequenzen<br />
Die Bil<strong>der</strong> sollten mögli<strong>ch</strong>st gut aussehen und trotzdem wenig Spei<strong>ch</strong>erplatz beanspru<strong>ch</strong>en,<br />
(z.B. für die Übermittlung im Internet [lange Ladezeiten], zur Übertragung an den Drucker) darum:<br />
• Beim Scannen na<strong>ch</strong> <strong>der</strong> Vors<strong>ch</strong>au (dem Vorabscan) den effektiv gewüns<strong>ch</strong>ten Berei<strong>ch</strong><br />
Rickhaus/Strub: Computerbil<strong>der</strong> <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>digitalen</strong> <strong>Bildbearbeitung</strong> Seite 15
auswählen und einscannen.<br />
• Die Auflösung sinnvoll (dem Ausgabemedium angepasst) wählen (für Farbbil<strong>der</strong> rei<strong>ch</strong>en<br />
oft 150 ppi).<br />
• Nur professionelle Drucke benötigen mehr als 24 Bit Farbtiefe.<br />
• Für die Übermittlung im Internet und für Bilds<strong>ch</strong>irmdarstellung rei<strong>ch</strong>en 72 ppi aus.<br />
• Für Stri<strong>ch</strong>zei<strong>ch</strong>nungen und S<strong>ch</strong>warzweissvorlagen mindestens 300 ppi wählen, sonst sieht<br />
man „Treppenstufen“.<br />
3. Bilddateiformate<br />
Fast jedes Programm spei<strong>ch</strong>ert seine Daten in einem programmeigenen Format, das von keiner<br />
Anwendung direkt geöffnet werden kann. Will man Daten zwis<strong>ch</strong>en vers<strong>ch</strong>iedenen Anwendungen<br />
o<strong>der</strong> sogar über Plattformgrenzen hinweg austaus<strong>ch</strong>en, muss man zu Dateiformaten<br />
greifen, die von mehreren Programmen verstanden werden.<br />
Im Berei<strong>ch</strong> <strong>der</strong> Grafik- und <strong>Bildbearbeitung</strong>sprogramme sind es die folgenden Dateiformate,<br />
die si<strong>ch</strong> dur<strong>ch</strong>gesetzt haben:<br />
PICT ist das Hausformat des Mac-OS für Bil<strong>der</strong> und Grafiken. Es kann sowohl Pixel- als<br />
au<strong>ch</strong> Vektorbildinformationen enthalten. Praktis<strong>ch</strong> jedes Programm auf dem Mac kann dieses<br />
Format importieren o<strong>der</strong> öffnen und das Mac-OS benützt es für die Zwis<strong>ch</strong>enablage. Ein<br />
Windows-Re<strong>ch</strong>ner kann allerdings ni<strong>ch</strong>ts damit anfangen.<br />
TIFF (Tagged Image File Format) ist ein reines Pixelformat. Es ist auf Mac-OS und Windows<br />
praktis<strong>ch</strong> identis<strong>ch</strong> und deshalb für plattformübergreifendes Arbeiten sehr geeignet.<br />
TIFF wird auf dem Mac au<strong>ch</strong> von praktis<strong>ch</strong> allen Programmen, au<strong>ch</strong> Textverarbeitungsprogrammen<br />
verstanden. In TIFF lässt si<strong>ch</strong> au<strong>ch</strong> eine Maske (Alphakanal) mitspei<strong>ch</strong>ern, die in einem<br />
an<strong>der</strong>en <strong>Bildbearbeitung</strong>sprogramm weiterverwendet werden kann. Beim Spei<strong>ch</strong>ern im<br />
TIFF lassen si<strong>ch</strong> Bil<strong>der</strong> mit einem verlustfreien Verfahren komprimieren, Textverarbeitungsprogramme<br />
können dann allerdings ni<strong>ch</strong>ts mehr mit sol<strong>ch</strong>en Bil<strong>der</strong>n anfangen. Anhängsel bei<br />
Windows Dateien: name.tif<br />
JPEG (Joint Photographic Experts Group) wurde von <strong>der</strong> glei<strong>ch</strong>namigen Kommission entwickelt<br />
und ist ein Format, um Pixelbil<strong>der</strong> stark zu komprimieren. Die Kompression ist aber<br />
ni<strong>ch</strong>t verlustfrei. Sie entfernt jene Informationen aus dem Bild, die vom Auge kaum wahrgenommen<br />
werden. Beim Spei<strong>ch</strong>ern kann man zwis<strong>ch</strong>en mehreren Kompressions- und entspre<strong>ch</strong>enden<br />
Qualitätsstufen wählen.<br />
JPEG eignet si<strong>ch</strong> vorallem für Fotografien und wird au<strong>ch</strong> meistens von Bil<strong>der</strong>sammlungen auf<br />
CD‘s und für Web-Design benutzt. Es ist völlig plattformunabhängig. Anhängsel bei Windows<br />
Dateien: name.jpg<br />
GIF (Graphics Inter<strong>ch</strong>ange Format) wurde ursprüngli<strong>ch</strong> von Compuserve entwickelt, um Bil<strong>der</strong><br />
plattformunabhängig aus dem Online-Dienst per Modem auf die Re<strong>ch</strong>ner seiner Mitglie<strong>der</strong><br />
zu übertragen. Damit dies s<strong>ch</strong>nell geht, verwendet GIF das glei<strong>ch</strong>e verlustfreie Komprimierungsverfahren<br />
wie TIFF. GIF kann nur 256 Farben darstellen und eignet si<strong>ch</strong> daher nur<br />
bes<strong>ch</strong>ränkt für Fotografien, dafür aber für kontrastrei<strong>ch</strong>e Grafiken. In <strong>der</strong> neusten Version GIF8-<br />
9a ist es beson<strong>der</strong>s für das Web-Design attraktiv: Bil<strong>der</strong> bauen si<strong>ch</strong> während <strong>der</strong> Übertragung<br />
von uns<strong>ch</strong>arf zu s<strong>ch</strong>arf auf, Teile des Bildes können als transparent definiert werden, etc.<br />
GIF bekommt zunehmend Konkurrenz von PNG (Portable Network Graphics), das mehr Farben<br />
darstellen kann und im Gegensatz zu GIF keine Lizenzgebühren kostet. Anhängsel bei<br />
Windows Dateien: name.gif<br />
Rickhaus/Strub: Computerbil<strong>der</strong> <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>digitalen</strong> <strong>Bildbearbeitung</strong> Seite 16
EPS (Encapsulated Postscript) kann sowohl Pixelbil<strong>der</strong> als au<strong>ch</strong> Vektorgrafiken enthalten. Es<br />
wird von Profi-Layout Programmen wie QuarkXpress und Adobe PageMaker benutzt.<br />
EPS ist ein Teil des Postscript-Codes, in dem alle Teile eines entspre<strong>ch</strong>enden Dokumentes<br />
bes<strong>ch</strong>rieben sind. Im Postscript-Code werden Daten an einen Laserdrucker übermittelt. Da<br />
si<strong>ch</strong> <strong>der</strong> Postscript-Code ni<strong>ch</strong>t auf dem Bilds<strong>ch</strong>irm darstellen lässt, ist in die Datei eine niedrigauflösende<br />
Bilds<strong>ch</strong>irmansi<strong>ch</strong>t des Bildes eingebettet (encapsu-lated).<br />
EPS hat den Vorteil, dass man in diesem Format Pfade für ein freigestelltes Bildelement mitsi<strong>ch</strong>ern<br />
kann, und die Layoutprogramme dies verstehen. Da <strong>der</strong> Postscript-Code plattformunabhängig<br />
ist, können EPS-Bil<strong>der</strong> au<strong>ch</strong> auf Windows-Re<strong>ch</strong>ner ausgedruckt werden, mit <strong>der</strong><br />
Bilds<strong>ch</strong>irmansi<strong>ch</strong>t gibt es auf Windows allerdings Probleme. Ni<strong>ch</strong>t geeignet ist EPS für die<br />
Ausgabe auf einem Tintenstrahldrucker, weil diese nur die niedrigauflösende Bilds<strong>ch</strong>irmansi<strong>ch</strong>t<br />
drucken. Anhängsel bei Windows Dateien: name.eps<br />
PDF (Portable Document Format) hat Adobe auf <strong>der</strong> Basis von Postscript entwickelt, um Dokumente<br />
mit Texten, Graphiken und Verknüpfungen programm- und plattformunabhängig darzustellen.<br />
Mit dem kostenlos erhältli<strong>ch</strong>en Acrobat Rea<strong>der</strong> lässt si<strong>ch</strong> ein PDF-Dokument öffnen,<br />
ansehen und ausdrucken, aber ni<strong>ch</strong>t bearbeiten. Beispiele: digitale Handbü<strong>ch</strong>er zu Mac-<br />
OS, Adobe Photoshop etc. Anhängsel bei Windows Dateien: name.pdf<br />
Rickhaus/Strub: Computerbil<strong>der</strong> <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>digitalen</strong> <strong>Bildbearbeitung</strong> Seite 17
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