Erklärte Typen digitaler Bilddateien

Erklärte Typen digitaler Bilddateien

JPG, GIF, TIFF, PNG, BMP, RAW. Was sind sie und wie wählt man sie aus? Diese und viele andere Dateitypen werden zur Kodierung digitaler Bilder verwendet. Die Auswahl ist einfacher, als Sie vielleicht denken.

Ein Teil des Grundes für die Vielzahl der Dateitypen ist die Notwendigkeit der Kompression. Bilddateien können recht groß sein, und größere Dateitypen bedeuten mehr Festplattennutzung und langsamere Downloads und da stellt sich die Frage, welche bildformate gibt es und welche sind gut für mich. Komprimierung ist ein Begriff, der verwendet wird, um Möglichkeiten zu beschreiben, die Größe der Datei zu reduzieren. Komprimierungsschemata können verlustbehaftet oder verlustfrei sein.

welche bildformate gibt es

Ein weiterer Grund für die vielen Dateitypen ist, dass sich Bilder in der Anzahl der Farben unterscheiden, die sie enthalten. Wenn ein Bild nur wenige Farben hat, kann ein Dateityp so gestaltet werden, dass er dies ausnutzt, um die Dateigröße zu reduzieren.

Verlustfreie vs. verlustfreie Kompression

Sie werden oft die Begriffe „verlustbehaftete“ und „verlustfreie“ Kompression hören. Ein verlustfreier Komprimierungsalgorithmus verwirft keine Informationen. Es sucht nach effizienteren Möglichkeiten, ein Bild darzustellen, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit einzugehen. Im Gegensatz dazu akzeptieren verlustbehaftete Algorithmen eine gewisse Verschlechterung des Bildes, um eine kleinere Dateigröße zu erreichen.

Ein verlustfreier Algorithmus kann beispielsweise nach einem wiederkehrenden Muster in der Datei suchen und jedes Auftreten durch eine kurze Abkürzung ersetzen, wodurch die Dateigröße reduziert wird. Im Gegensatz dazu kann ein verlustbehafteter Algorithmus Farbinformationen in einer niedrigeren Auflösung als das Bild selbst speichern, da das Auge nicht so empfindlich auf Farbveränderungen über einen kleinen Abstand reagiert.

Anzahl der Farben

Bilder beginnen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Farben in ihnen. Die einfachsten Bilder können nur zwei Farben enthalten, wie z.B. Schwarz-Weiß, und benötigen nur 1 Bit, um jedes Pixel darzustellen. Viele frühe PC-Grafikkarten würden nur 16 feste Farben unterstützen. Spätere Karten zeigten 256 gleichzeitig, von denen jede aus einem Pool von 224 oder 16 Millionen Farben ausgewählt werden konnte. Aktuelle Karten verwenden 24 Bit für jeden Pixel und sind daher in der Lage, 224 oder 16 Millionen Farben ohne Einschränkung darzustellen. Ein paar Displays noch mehr. Da das Auge Schwierigkeiten hat, zwischen ähnlichen Farben zu unterscheiden, werden 24 Bit oder 16 Millionen Farben manchmal als TrueColor bezeichnet. Bessere moderne Kameras können noch mehr Farben erfassen.

Die Dateitypen

TIFF ist im Prinzip ein sehr flexibles Format, das verlustfrei oder verlustbehaftet sein kann. Die Details des Bildspeicheralgorithmus sind als Teil der Datei enthalten. In der Praxis wird TIFF fast ausschließlich als verlustfreies Bildspeicherformat verwendet, das überhaupt keine Kompression verwendet. Die meisten Grafikprogramme, die TIFF verwenden, komprimieren nicht. Folglich sind die Dateigrößen recht groß (Manchmal wird ein verlustfreier Komprimierungsalgorithmus namens LZW verwendet, der aber nicht universell unterstützt wird.)

PNG ist auch ein verlustfreies Speicherformat. Im Gegensatz zur üblichen TIFF-Verwendung sucht es jedoch nach Mustern im Bild, mit denen es die Dateigröße komprimieren kann. Die Kompression ist genau reversibel, so dass das Bild genau wiederhergestellt wird.

GIF erstellt aus einem Pool von 16 Millionen eine Tabelle mit bis zu 256 Farben. Wenn das Bild weniger als 256 Farben hat, kann GIF das Bild exakt wiedergeben. Wenn das Bild viele Farben enthält, verwendet die Software, die das GIF erstellt, einen von mehreren Algorithmen, um die Farben im Bild mit der begrenzten Palette von 256 verfügbaren Farben zu approximieren. Bessere Algorithmen durchsuchen das Bild, um einen optimalen Satz von 256 Farben zu finden. Manchmal verwendet GIF die nächstgelegene Farbe, um jedes Pixel darzustellen, und manchmal verwendet es die „Fehlerdiffusion“, um die Farbe der benachbarten Pixel anzupassen, um den Fehler in jedem Pixel zu korrigieren.

GIF erreicht die Kompression auf zwei Arten. Erstens reduziert es die Anzahl der Farben von farbreichen Bildern und damit die Anzahl der benötigten Bits pro Pixel, wie gerade beschrieben. Zweitens ersetzt es häufig vorkommende Muster (insbesondere große Flächen einheitlicher Farbe) durch eine kurze Abkürzung: Anstatt „weiß, weiß, weiß, weiß, weiß, weiß“ zu speichern, speichert es „5 weiß“.

Daher ist GIF nur für Bilder mit 256 Farben oder weniger „verlustfrei“. Für ein sattes, farbechtes Bild kann GIF 99,998% der Farben „verlieren“.

JPG ist optimiert für Fotos und ähnliche Bilder mit kontinuierlichem Ton, die viele, viele Farben enthalten. Es kann erstaunliche Kompressionsraten erreichen, selbst bei gleichbleibend hoher Bildqualität. Die GIF-Kompression ist für solche Bilder unangenehm. JPG arbeitet, indem es Bilder analysiert und Arten von Informationen verwirft, die das Auge am wenigsten wahrnimmt. Es speichert Informationen als 24-Bit-Farbe. Wichtig: Der Kompressionsgrad von JPG ist einstellbar. Bei moderater Kompression von fotografischen Bildern ist es für das Auge sehr schwierig, auch bei extremer Vergrößerung einen Unterschied zum Original zu erkennen. Kompressionsfaktoren von mehr als 20 sind oft durchaus akzeptabel. Bessere Grafikprogramme wie Paintshop Pro und Photoshop ermöglichen es Ihnen, die Bildqualität und Dateigröße in Abhängigkeit von der Komprimierungsstufe anzuzeigen, so dass Sie bequem das Gleichgewicht zwischen Qualität und Dateigröße wählen können.

RAW ist eine Bildausgabeoption, die auf besseren Digitalkameras verfügbar ist. Obwohl verlustfrei, ist es ein Faktor von drei von vier kleiner als TIFF-Dateien desselben Bildes. Der Nachteil ist, dass es für jeden Hersteller ein anderes RAW-Format gibt, so dass Sie möglicherweise die Software des Herstellers verwenden müssen, um die Bilder anzuzeigen. (Einige Grafikprogramme können die RAW-Formate einiger Hersteller lesen.)

BMP ist ein unkomprimiertes proprietäres Format, das von Microsoft entwickelt wurde. Es gibt wirklich keinen Grund, dieses Format jemals zu verwenden.

PSD, PSP, etc. sind proprietäre Formate, die von Grafikprogrammen verwendet werden. Die Dateien von Photoshop haben die Erweiterung PSD, während Paint Shop Pro-Dateien PSP oder PSPimage verwenden. Dies sind die bevorzugten Arbeitsformate, wenn Sie Bilder in der Software bearbeiten, da nur die proprietären Formate die gesamte Bearbeitungsleistung der Programme behalten. Diese Pakete verwenden Layer, um beispielsweise komplexe Bilder zu erstellen, und Layerinformationen können in den nicht-proprietären Formaten wie TIFF und JPG verloren gehen. Achten Sie jedoch darauf, Ihr Endergebnis als Standard-TIFF oder JPG zu speichern, da Sie es sonst in einigen Jahren, wenn sich Ihre Software geändert hat, nicht mehr sehen können.

Derzeit sind GIF, PNG und JPG die Formate, die für fast alle Webbilder verwendet werden. TIFF wird von Webbrowsern nicht allgemein unterstützt und sollte für die Webnutzung vermieden werden. PNG macht alles, was GIF tut, und zwar besser, also ersetzt es zunehmend GIF. PNG wird JPG nicht ersetzen, da JPG in der Lage ist, fotografische Bilder viel stärker zu komprimieren, auch wenn es auf minimalen Qualitätsverlust eingestellt ist.