lern.blog.lizard

Eine kurze Zusatzinformation zum vorherigen Blogbeitrag Aufgabe 6

Was ist eine Grafik?
Grafik (aus dem Griechischen): „die Be-/Schreibende [Kunst]“)
„Grafik“ ist im weitesten Sinn ist der Sammelbegriff für alle künstlerischen oder technischen Darstellungen. Bei Computergrafiken unterscheidet man zwischen Vektor- und Rastergrafiken. Bei einer Vektorgrafik besteht das Bild aus einer mathematischen Beschreibung durch Linien und Kurven, bei einer Rastergrafik aus vielen Bildpunkten (Pixeln).

Pixel
„Pixel“ ist ein Kunstwort aus der Abkürzung der englischen Worte „picture“ und „element“. Es wird mit px abgekürzt. Pixel bezeichnet sowohl die kleinste Einheit einer digitalen Rastergrafik als auch deren Darstellung auf einem Bildschirm. Ein Pixel ist ein einzelner Bildpunkt. Das kann ein Punkt auf dem Bildschirm oder auch auf einem Ausdruck sein. Ein Pixel ist dabei wie ein Atom: Es ist nicht weiter teil-, verkleiner- oder vergrößerbar. Pixel sind weder rechteckig noch quadratisch; vielmehr haben Pixel keinerlei räumliche Ausdehnung. Der verbreitete Irrglaube, Pixel seien kleine Quadrate, rührt daher, dass solche bei der Vergrößerung von Rastergrafiken mit Pixelwiederholung entstehen.

Raster- oder Pixelgrafik
Rastergrafiken (auch Pixelgrafiken genannt) eignen sich zur Darstellung komplexerer Bilder wie Fotos, die nicht mit Vektorgrafiken (Linien und Kurven) beschreibbar sind. Die einzelnen Pixel sind dabei rasterförmig angeordnet und enthalten Werte, die eine bestimmte Farbe oder Helligkeit definieren. Neben Farbinformationen können Rastergrafiken auch einen sogenannten Alphakanal enthalten, der Transparenzinformationen enthält. Die Speicherung beliebiger weiterer Informationen ist denkbar; das genaue Format ist vom verwendeten Grafikformat abhängig. Nur bei der Ausgabe auf dem Bildschirm muss ein bestimmtes Format beachtet werden, das von der Grafikkarte vorgegeben ist.

Probleme von Pixelgrafiken
Sowohl die Bildauflösung als auch die Größe der im Pixel gespeicherten Informationen (etwa die Farbtiefe) ist begrenzt, weshalb ein Pixel nur eine Annäherung der Wirklichkeit darstellen kann. Die Begrenztheit der örtlichen Abtastrate führt dazu, dass Bildinformationen verloren gehen. Da Rastergrafiken nur aus einer begrenzten Anzahl von Pixeln bestehen, werden geometrische Formen meist nur angenähert. Bei bestimmten geometrischen Verzerrungen einer Rastergrafik gehen Informationen verloren, und es können auch Farbtöne erzeugt werden, die vorher nicht vorhanden waren. Das Verkleinern, Vergrößern oder Drehen einer Rastergrafik kann zu unscharfen oder fehlerhaft wirkenden Bildern führen. Bei der Vergrößerung kommt es zu einer „pixeligen“ Darstellung. Dieses Problem nennt man Alias-Effekt oder Treppeneffekt. Mittels Interpolation (Kantenglättung, auch Antialiasing genannt; macht Photoshop oft automatisch) werden die Kanten glatter, was aber zu Lasten der Bildschärfe geht. Die optische Auflösung des Bildes wird durch die Interpolation nicht vergrößert.

Dateiformate Pixelgrafik
BMP – Bitmap, verlustfrei komprimiert, Standard Pixelformat von Windows, kein CMYK (keine Druck-farben möglich), PICT ist dasselbe für Apple
GIF – Graphics Interchange Format, verlustbehaftet komprimiert, Pixelformat für Grafiken und Texte auf Webseiten, Animationen möglich, transparente Pixel möglich
JPEG – Joint Photographic Experts Group, Pixelformat für Fotos auf Webseiten, keine Transparenz möglich, höhere Farbtiefe, Bilder werden stark komprimiert, haben trotzdem noch eine gute Qualität, verlustbehaftete und verlustfreie Komprimierung
JPEG 2000 - Standard zur Bildkomprimierung, verlustfreie und verlustbehaftete Kompression, sehr gute Komprimierungsraten für verlustbehaftete, fotoähnliche Bilder
PNG – Portable Network Graphics, Pixelformat für Webseiten, Vorteile von GIF und JPG kombiniert, setzte sich aber nicht durch, verlustfreie Kompression, Ersatz für GIF, weniger komplex als TIF, PNG unterstützt unterschiedliche Farbtiefen und Transparenz per Alphakanal
TIF –  Tagged Image File Format,  Format für Printproduktion, hohe Farbtiefe, Photoshop-Ebenen können gespeichert werden, verlustfreie Kompression
PSD – Photoshop Speicherformat; weiter bearbeitbar; enthält Kanäle, Ebenen, Masken usw.
RAW – Fotodatei im Rohformat; Chip in der Kamera speichert als RAW; keine Komprimierung, dafür große Dateien; viele eigene Formate; für Profi-Fotografen

JPEG-Kompression
JPG basiert auf einem Algorithmus, der Bilddaten so reduziert, dass sie für das menschliche Auge wenig an Qualität verlieren. Schwerpunkte bei der Erstellung eines geeigneten Algorithmus waren hohe Kompressionsrate und hohe Geschwindigkeit zum Kodieren und Dekodieren. Gibt aber keinen Algorithmus für alle Anforderungen, sodass das Kompressionsverfahren in verschiedene Modi gegliedert wurde. Die Qualität vom Bild hängt neben der Kompressionrate noch von der Art der Bilder ab. Rauschen und regelmäßige feine Strukturen im Bild verringern die maximal mögliche Kompressionsrate.

Quellen:
Wikipedia - die freie Enzyklopädie
Böhringer, Joachim/Bühler, Peter/Schlaich, Patrick (2006): Kompendium der Mediengestaltung für Digital- und Printmedien. 3., vollst. überarb. u. erw. Aufl. Berlin: Springer.