Anmerkung 1: Die auf dieser Seite gezeigten Bilder haben nicht das Format, das sie beschreiben, wie wurden in JPG, GIF und PNG umgewandelt, um sie für jeden darstellbar zu machen.

Die benutzten Bilder

Auf dieser Seite werden 6 verschiedene Bilder betrachtet:

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
	687 Bytes	2957 Bytes	5829 Bytes	6477 Bytes	11723 Bytes	11988 Bytes

Terminologie

Man unterscheidet bei den Bildformaten zwischen nicht komprimierten und komprimierten Dateien. Die komprimierten Dateien kann man zusätzlich noch in verlustfreie und verlustbehaftete unterteilen. Verlustbehaftet bedeutet, dass das komprimierte Bild das Originalbild nur annähert. Beispielsweise werden weniger Farben benutzt, oder nur jedes zweite Pixel gespeichert. Um die verlustbehafteten Dateien aufzubessern gibt es mehrere Möglichkeiten, hier sind ein paar wenige davon aufgeführt (übertrieben dargestellt):

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
keine Aufbesserung	keine Aufbesserung möglich	346 Bytes	622 Bytes	504 Bytes	1002 Bytes	Ähnlich wie farbiges Bild
Diffusion-Dither		761 Bytes	800 Bytes	871 Bytes	1056 Bytes
Muster-Dither		637 Bytes	813 Bytes	881 Bytes	1142 Bytes
Random-Dither		878 Bytes	882 Bytes	1002 Bytes	1180 Bytes
Gauss-Smooth		516 Bytes	649 Bytes	702 Bytes	753 Bytes

Farbmodi

Die korrekte Wahl der Farben spiel häufig eine bedeutende Rolle in der erfolgreichen Abspeicherung eines Bildes. Man bezeichnet eine Grundfarben jeweils als Kanal. Mehrere Kanäle zusammen ergeben Farb-Mischungen. Hier die gängigsten:

Spektrum	Erklärung
	BW BW bedeutet Black-White (Schwarz-Weiss). Es gibt nur diese zwei Farben. Wird äquivalent genutzt zum Begriff Bitmap (hier ist nicht das Format BMP gemeint!). 1 Kanal, 1 Bit
	Grayscale Graustufen. Meistens mit 256 Zwischenabstufungen, aber eben: Nur grau in grau. 1 Kanal, 8 Bit
	RGB RGB bedeutet Red-Green-Blue (Rot-Grün-Blau). Das am häufigsten benutzte Format. Damit lassen sich auf einem Computerbildschirm sämtliche Bilder darstellen. Die drei Grundfarben werden nach dem additiven Verfahren gemischt (für die Programmierung: negativ-multiplizieren), was bedeutet, dass der Farbwert 0-0-0 Schwarz ist und 1-1-1 Weiss. Dazwischen gibt es pro Farbwert heutzutags entweder 6, 32, 256 oder 65 536 Abstufungen (Siehe unten). 3 Kanäle
	CMYK CMYK bedeutet Cyan-Magenta-Yellow-blacK (Mit bestem Dank an Oliver Walter, der mir erklärte, für was das K steht :-) Und mit bestem Dank an Rico Krafft, der mir bestätigte, dass das K ebenfalls für Key (Schlüssel-Farbe) steht). Sprich: "smick". Dieser Modus wird für Drucker benötigt. Da diese die Farben nicht mit dem additiven Verfahren, sondern nur mit dem subtraktiven Verfahren (multiplizieren) mischen können, brauchen sie vier Grundfarben, was bedeutet, dass der Farbwert 0-0-0-0 Weiss ist und 0-0-0-1 Schwarz. Aber auch 1-1-1-1 ist Schwarz. Dadurch entsteht eine gewisse Redundanz unter den möglichen Farbwerten (nur auf dem Bildschirm! Für Druckereien besteht ein markanter Unterschied zwischen den verschiedenen Schwarz-Tönen). 1-1-1-0 nennt man das Tri-Chrom-Schwarz (Ein sehr dunkles, dreckiges Braun). 4 Kanäle
	LAB LAB mischt die Farben mittels der Helligkeit (L) und zwei komplementären Kanälen (A und B), welche jeweils eine Achse des HSV-Farbkreises abdecken (einfach gesagt, A geht von Cyan bis Magenta und B von Blau bis Gelb). Dieses Verfahren wird besonders im Videobereich genutzt. Die Helligkeit von LAB ist gleich der natürlichen Helligkeit von Farben (weiss=100%, Cyan=91%, Magenta=60%, gelb=98%, rot=54%, grün=88%, blau=29%). Da dieser Modus Redundanz (Je tiefer L, desto redundanter wird A) in den Farbwerten beinhaltet, eignet er sich auch für Komprimierung. 3 Kanäle
	HSV HSV mischt die Farben mittles den drei Werten Farbwinkel, Sättigungsgrad und Leuchtwert. Redundanz: Je tiefer der Leutwert, desto redundanter werden die beiden anderen Werte. 3 Kanäle
	HLS HLS mischt die Farben mittles den drei Werten Farbwinkel, Sättigungsgrad und Helligkeit. Redundanz: Je mehr die Helligkeit von 50% abweicht, desto redundanter werden die beiden anderen Werte. 3 Kanäle
	Alpha Der Alpha-Kanal ist auch bekannt unter dem Namen Maske oder Transparenz. Dieser Kanal hat heutzutags entweder 2 oder 256 Abstufungen. 0 = vollkommen Transparent, 1=Deckend. Der Alpha-Kanal ist nur sinnvoll im Zusammenspiel mit anderen Kanälen. 1 zusätzlicher Kanal.

Paletten

Auf dem Computerbildschirm werden die Farben mittels des RGB-Spektrums dargestellt. Je nachdem, wieviel verschiedene Farben man darstellen will, braucht man mehr oder weniger Platz. Da jedoch in den vielen Anwendungsbereichen eines Computers unterschiedlich viel Platz vorhanden bzw erwünscht ist, beschränkt man sich auf eine gewisse Anzahl der unendlich vielen Mischmöglichkeiten. Diese Auswahl nennt man Palette. Heutzutags sind in etwa die folgenden bekannt (Sortiert nach Anzahl Farben):

Web-Farben

Unter Web-Farben versteht man allgemein die Farben, welche durch HTML definiert sind und grundsätzlich von jedem Browser korrekt angezeigt werden können sollten. Webfarben haben pro Kanal 6 Abstufungen, was für jede Grundfarbe in den Hexadezimalwerten 00, 33, 66, 99, cc und ff resultiert. Dies ergibt eine maximale Anzahl an Farben von 6³=216 Farben. Diese haben Platz in einem Byte. Die überschüssigen 40 Farben werden nicht spezifiziert. Manchmal wird eine dieser 40 Farben als Transparenz genutzt. 8 Bit

256 Farben

Dieser Modus ist je nach Betriebssystem und benutztes Programm unterschiedlich aufgebaut. Möglichkeiten sind: Gleich wie die Web-Farben und überschüssige 40 Farbwerte für Graustufen benutzt, LAB-Spektrum, Anpassend an das zu verwendende Bild, User-Spezifisch, usw. 8 Bit

Macintosh: Tausende von Farben

Dieser Modus besitzt pro Kanal 32 Abstufungen. Dies ergibt eine maximale Anzahl an Farben von 32³=32768. Die Farbwerte werden in 5 Bits pro Kanal gespeichert. Das überschüssige 1 Bit ist nicht spezifiziert. (PC: Nicht verfügbar) 16 Bit

True-Color

True-Color besitzt pro Kanal 256 Abstufungen. Dies ergibt eine maximale Anzahl an Farben von 256³=16777216 Farben (Macintosh: Millionen von Farben). Dies ist der momentane Standard auf den meisten Systemen. Einfache Programmierung: Jeder Kanal besitzt genau 1 Byte pro Pixel. 24 Bit

True-Color mit Alpha

Das gleiche wie True-Color nur mit 8 Bits zusätzlich für den Alpha-Kanal. 32 Bit

PC: High-Color

High-Color wird nach dem RGB-Verfahren gemischt und besitzt pro Kanal 65536 Abstufungen. Dies ergibt eine maximale Anzahl an Farben von 65536³=281474976710656 Farben (Macintosh: nur in bestimmten Programmen verfügbar, aber nicht darstellbar). 48 Bit

Datei-Formate

Grundsätzlich hat jedes Programm das Recht, seine eigenen Dateiformate zu definieren (Die sind hier nicht aufgeführt). Dem Gegenüber gibt es jedoch auch eine Vielzahl an "öffentlichen" Dateiformaten. Diese unterscheiden sich in Grösse, Komprimierbarkeit, Anzahl Farben, usw. Es gibt kein richtiges Dateiformat, jedes hat seine speziellen Vorzüge. Eine Anmerkung zu den Dateigrössen: Programme speichern häufig Voransichten oder weitere Informationen wie Erstellungsdatum und benutztes Programm zu den Bildern hinzu. Dies kann die Dateigrösse stark beeinträchtigen. Hier werden immer die reinen Bild-Grössen angegeben.

BMP

BMP gibt es in zwei Ausführungen: Windows und OS/2. Bei beiden kann die Zeilenfolge wahlweise umgekehrt werden (von unten nach oben). Für Bitmap-Bilder wird automatisch 1-Bit pro Pixel genommen. Für Graustufen-Bilder kann zwischen 4- und 8- Bit pro Pixel gewählt werden. Bei Farbbildern kann bei Windows zwischen 16-, 24- und 32-Bit pro Pixel ausgewählt werden, bei OS/2 nur 24-Bit. Bei Windows kann bei Graustufen-Bildern zusätzlich eine RLE-Komprimierung eingeschaltet werden (die jedoch scheinbar nur gegenteilige Effekte erzielt).

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
Windows, keine Komprimierung	784 Bytes	5880 Bytes	5880 Bytes	14456 Bytes	14456 Bytes
Windows, mit Komprimierung		6120 Bytes	6120 Bytes
OS/2	752 Bytes	5596 Bytes	5596 Bytes	14428 Bytes	14428 Bytes

GIF

siehe Internet-Bildformate

IFF (AIFF oder Amiga IFF)

IFF bietet keine Auswahlmöglichkeiten.

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
	718 Bytes	5754 Bytes	5892 Bytes	12586 Bytes	15138 Bytes

JPG (JPEG)

siehe Internet-Bildformate

PCX

PCX bietet keine Auswahlmöglichkeiten.

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
	912 Bytes	7017 Bytes	6469 Bytes	12579 Bytes	17370 Bytes

PXR (Pixar)

PXR bietet keine Auswahlmöglichkeiten.

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
		6144 Bytes	6144 Bytes	16384 Bytes	16384 Bytes	20480 Bytes

PICT

PICT unterscheidet zwischen Bitmap- Graustufen- und Farb-Bildern. Bitmaps bieten keine weitere Auswahlmöglichkeit an. für Graustufen kann man auswählen zwischen 2-, 4- oder 8-Bit pro Pixel. Für Farbbilder kann ausgewählt werden zwischen 16- und 32-Bit pro Pixel. Für Grau-8 und Farb-32 können zusätzlich noch vier vorgegebene JPG-Komprimierungen gewählt werden (Niedrige, Mittlere, Hohe oder Maximale Qualität)

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
keine Komprimierung	1 Bit 1408 Bytes	8 Bit 7636 Bytes	8 Bit 7632 Bytes	16 Bit 8428 Bytes	16 Bit 8098 Bytes	32 Bit 11768 Bytes

PNG

siehe Internet-Bildformate

RAW

Dieses Format ist eigentlich kein Bild-Format. Es kann jedoch für Programmierer sehr nützlich sein. Dieses Format speichert nur die Farbwerte. Es existiert kein Header, in dem weitere Angaben wie Farbtabellen, Breite und Höhe des Bildes, usw gespeichert werden. Die Pixel werden normalerweise von oben links nach unten rechts zuerst horizontal, dann vertikal abgespeichert (also so, wie wir ein Buch lesen). Es gibt zwei Möglichkeiten, die Kanäle abzuspeichern: Interleaved-Ordnung speichert jeden Kanal hintereinander und Non-Interleaved-Ordnung speichert alle Kanäle durchmischt. Anders gesagt befindet sich bei einem RGB-Farbbild (True-Color) bei Interleaved-Ordnung der Rot-Anteil des ersten Pixels an der Stelle 0, der Grün-Anteil an der Stelle Breite*Höhe und der Blau-Anteil an 2*(Breite*Höhe), bei zweiten Pixel sind es dann die Werte 1, (Breite*Höhe)+1 und 2*(Breite*Höhe)+1. Bei Non-Interleaved-Ordnung stehen diese Werte an den Stellen 0, 1 und 2, das zweite Pixel dann an 3, 4 und 5, usw.

Die Grösse der Datei lässt sich einfach berechnen: AnzahlBytesProPixel*AnzahlKanäle*Höhe*Breite. Hier im Beispiel sind alle Bilder 80 Pixel breit und 60 Pixel hoch. Dadurch entstehen folgende Dateigrössen:

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
	600 Bytes	4800 Bytes	4800 Bytes	14400 Bytes	14400 Bytes	19200 Bytes

Achtung: Ein in RAW abgespeichertes Bild kann nur mühsam wiederhergestellt werden, wenn man Daten wie Höhe und Breite nicht kennt!

SCT (Scitex)

SCT bietet keine Auswahlmöglichkeiten.

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
		6848 Bytes	6848 Bytes	16448 Bytes	16448 Bytes

TGA (Targa)

TGA bietet für Farbbilder die Möglichkeit, zwischen 24-, 32- oder 48-Bit pro Pixel auszuwählen. Für Farbbilder besteht zusätzlich die Möglichkeit, eine RLE-Komprimierung einzuschalten.

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
ohne RLE		4844 Bytes	4844 Bytes	14444 Bytes	14444 Bytes
mit RLE				7425 Bytes	7352 Bytes

TIFF

TIFF bietet folgende Möglichkeiten, ein Bild abzuspeichern: Die Bytefolge kann definiert werden (LSB oder MSB). Eine Bildpyramide kann mitgespeichert werden (was auch immer das ist). Zudem können für alle Bildformate eine LZW- und eine ZIP-Komprimierung gewählt werden. Für Graustufen- und Farb-Bilder ohne Alphakanal kann auch direkt eine JPG-Komprimierung eingegeben werden.

	BW-Bild	SW-Spektrum	SW-Bild	Farb-Spektrum	Farb-Bild	Transparenz
ohne Komprimierung	19052 Bytes	19724 Bytes	20284 Bytes	29788 Bytes	31760 Bytes	35520 Bytes
mit Bildpyramide	21178 Bytes	21850 Bytes	22410 Bytes	35128 Bytes	37100 Bytes	42482 Bytes
LZW-Komprimierung	19092 Bytes	16156 Bytes	19608 Bytes	22300 Bytes	29672 Bytes	28344 Bytes
ZIP-Komprimierung	19016 Bytes	16088 Bytes	18980 Bytes	21000 Bytes	27828 Bytes	26704 Bytes
JPG-Komprimierung		754 Bytes	5262 Bytes	7530 Bytes	10831 Bytes

WBMP (Wireless Bitmap)

WBMP ist fast das gleiche wie RAW, ist jedoch nur für Bitmapbilder verfügbar und speichert die Breite und Höhe des Bildes mit ab. Das Bitmapbild ist somit 604 Bytes gross.