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OriginalOriginal
400 fache Vergrößerung400 fache Vergrößerung
1600 fache Vergrößerung1600 fache Vergrößerung
Bitmap-Grafik: Bild mit Hilfe eines Rasters von Punkten beschreiben
Die einzelnen Pixel sind im Normalfall nicht sichtbar.
Vergrössert man das Bild aber stark genug, so kann man die Aufteilung des Bildes in Pixel deutlich erkennen.
Pixelgrafiken
Dieser Begriff setzt sich zusammen aus:
Bilder, die sich aus vielen kleinen Bildpunkten zusammensetzen, nennt man:
In Pixelgrafiken enthält jeder Punkt die Bild-information.
Picture und Elements = Pixel
auch hier setzen sich die Bilder aus kleinen Bildpunkten ( Pixeln ) zusammen.
auch hier setzen sich die Bilder aus kleinen Bildpunkten ( Pixeln ) zusammen.
PixelgrafikPixelgrafik
Monitor
Foto
Scanner
Drucker
Monitor
Foto
Scanner
Drucker
Dateigröße:Ø 1359 KB
Dateigröße:Ø 32 KB
Skalierbarohne
Qualitäts-verlust
Skalierbarmit großem
Qualitäts-verlust
Nicht jede Grafik ist eine Pixelgrafik:Nicht jede Grafik ist eine Pixelgrafik:
Frosch.cdr Frosch.bmp
Pixelgrafik
Woran liegt das ?
Es gibt jedoch noch eine andere Methode, Grafikinformationen abzuspeichern:
Bei dieser Grafik sieht man deutlich den punktweisen Aufbau und den damit verbundenen Treppchen-effekt.
Beispiel: Kreis und LinieBeispiel: Kreis und Linie
GrafikformateGrafikformate - Vergleich - Vergleich
Linie als Bitmap Line als Vektorgrafik
7,5 cm
5 cm 4 cm
Kreis:
• Mittelpunkt: (7,5 : 5)• Radius: 4• Farbe: Dunkelrot• Stärke: 0,2• Füllung: Gold
Vektorgrafik: Bild in geometrische Objekte unterteilen
VektorgrafikenBitmaps
Anwendungs-bereiche
Photos
Grafiken mit weichen Farbübergängen
Internetbilder
technische Zeichnungen
Schriftzüge
Druckvorlagen
Einfach editierbar
werden von fast allen Grafikprogrammen unterstützt
Keine Qualitätseinbussen bei Änderung der
Bildgrösse Vorteile
Nachteile nur mit spezifischen
Programmen editierbar;
Die VektorgrafikDie Vektorgrafik
E
A
200 300 400 5001000
100
200
300
400
Einheiten
EinheitenBei Vektorgrafiken wird der Bildschirm mit einem unsichtbaren Koordinatensystem überzogen.
Die Linie
Das System merkt sich nur,dass es sich um eine Strecke handelt, dass diese grün ist und den Anfangs- und den Endpunkt der Strecke.
(100/50)
(350/100)
[Strecke, grün, A=(100/50), E=(350/100)]
wird lediglich durch den Anfangspunkt A und den Endpunkt E im Koordinatensystem festgelegt.
Die VektorgrafikDie Vektorgrafik
r(80)M
200 300 400 5001000
100
200
300
400
Einheiten
Einheiten
Hier merkt sich das System lediglich,dass es sich um einen Kreis handelt, dass dieser blau ist, wo sein Mittelpunkt liegt und welchen Radius er hat.
Der Kreis:
(250/200)
[Kreis, blau, M=(250/200), r=80 ]
Die VektorgrafikDie Vektorgrafik
r(80)
(250/200)M
200 300 400 5001000
100
200
300
400
Einheiten
Einheiten
Geordnete Auflistungen von Informationen nennt man Vektoren
E
A
(350/100)(100/50)
[Kreis, blau, M=(250/200), r=80 ][Strecke, grün, A=(100/50), E=(350/100)]
SpeicherplatzbedarfSpeicherplatzbedarf
VektorgrafikVektorgrafik PixelgrafikPixelgrafik
gering:gering:
die gesamte Grafikinformationist als Vektor ge-speichert
die gesamte Grafikinformationist als Vektor ge-speichert
hoch:hoch:
jeder einzelne Pixel enthält die Grafikinformation
jeder einzelne Pixel enthält die Grafikinformation
Skalierung (Vergrößerung):Skalierung (Vergrößerung):
VektorgrafikVektorgrafik PixelgrafikPixelgrafik
frei skalierbar:ohne Qualitätsverlust
frei skalierbar:ohne Qualitätsverlust
Skalierung:nur mit Qualitätsverlust
Skalierung:nur mit Qualitätsverlust
unscharfe Bilder, Treppchenbildung
unscharfe Bilder, Treppchenbildung
glatte, scharfe Kantenglatte, scharfe Kanten
NachbearbeitungNachbearbeitung
VektorgrafikVektorgrafik PixelgrafikPixelgrafik
begrenzt:begrenzt:
nur ganze Unterobjekte lassen sich bearbeiten
nur ganze Unterobjekte lassen sich bearbeiten
unbegrenzt:unbegrenzt:
jeder einzelne Pixel lässt sich bearbeiten
jeder einzelne Pixel lässt sich bearbeiten
EignungEignung
VektorgrafikVektorgrafik PixelgrafikPixelgrafik
Konstruktions-zeichnungenKonstruktions-zeichnungen
Schriften (True Types)Schriften (True Types)
FotosFotos
NachbearbeitungNachbearbeitung
Clip - ArtsClip - Arts
StadtpläneStadtpläne
MalenMalen
für:für: für:für:
ZusammenfassungZusammenfassung
Zeichen- u. Konstruktions-programme
Zeichen- u. Konstruktions-programme
Mal- u. Foto-programme
Mal- u. Foto-programme
Vektorprogramme Vektorprogramme
Pixelprogramme Pixelprogramme
VektorgrafikprogrammeVektorgrafikprogrammePixelgrafikprogrammePixelgrafikprogramme
Von Bits und Bytes :Speicherung von Informationen
Von Bits und Bytes :Speicherung von Informationen
Speicherung von Informationen Speicherung von Informationen
Für jede Information wird im Speicher des Computers Speicherplatz reserviert.Es gibt nur zwei Möglichkeiten. Entweder der Stromkreis wird geschlossen oder nicht:
an oder aus ja odernein 0 oder 1
Folglich ist das binäre Zahlensystem zum Speichern von Informationen am besten geeignet: Es gibt also nur 2 Ziffern: 0 und 1 (Vergleich: Beim dezimalen Zahlensystem sind es 10 Ziffern: 0, 1, 2, ...9.)Alle Zahlen des Dezimalsystems lassen sich auch im binären Zahlensystem darstellen.
Die kleinste Speichereinheit nennt man 1 Bit:
1 Bit = 21
01
2 Zustände (einstellig)bzw. 2 MöglichkeitenInformationen zuspeichern
2 Bit = 22
00011011
4 Zustände(zweistellig)
Speicherung von Informationen Speicherung von Informationen
16 Zustände
Speicherung von Informationen Speicherung von Informationen
0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 101011 111100 121101 131110 141111 15
binär dez.
4 Bit = 24
8 Bit = 28
256 Zustände
Speicherung von Informationen Speicherung von Informationen
0000 0000 00000 0001 10000 0010 20000 0011 30000 1000 4 ............ .... 1111 1010 2501111 1011 2511111 1100 2521111 1101 2531111 1110 2541111 1111 255
binär dez.
8 Bit = 1 Byte
Das Wort „Byte“ setzt sich zusammen aus den Wörtern „Bit“ und „eight“ (engl.: 8).
1 Bit = 21
2 Zustände:schwarz u.
weiß
2 Bit = 22
4 Zustände; also 4 Farben
4 Bit = 24
16 Farben
Speicherplatz pro Pixel in einem Bild: Speicherplatz pro Pixel in einem Bild:
1 Bit 2 Bit
4 Bit
Beispiele:
16 Farben=4 Bit
256 Farben=8 Bit 16 Mio. Farben= 24 Bit
16 Mio. Farben= 24 Bit
jpg
Eine hohe Bildqualität beinhaltet:
1. möglichst viele Farben pro Pixel und
2. möglichst kleine Pixel, also viele Pixel pro Bild
das bedeutet: das bedeutet:
Mit 8 Bit = 256 Farben lassen sich keine fotorealistischen Bilder aufbauen (Gif als Format ist demnach für Fotos ungeeignet.)
man benötigt mindestens: 16 Bit = 65 Tausend Farben besser:24 Bit = 16 Millionen Farben oder:32 Bit = 4,3 Milliarden Farben
GrafikformateGrafikformate - Farbtiefe - Farbtiefe
Farbübergänge
2 Farben
16 Farben
256 Farben
16.7 Millionen Farben
(4 Bit)
(1 Bit)
(8 Bit)
(24 Bit)
Farbtiefe Farbtiefe
Die Anzahl der Bits pro Bildpunkt (Pixel) bezeichnet man als
Farbtiefe
Die Farbtiefe von 24 Bit wird auch True Color (24-Bit) genannt. In der Systemsteuerung lässt sie sich für den Monitor einstellen.
Die Anzahl der Bildpunkte pro Zoll nennt man Auflösung
Sie wird unterschiedlich angegeben:
dpi = dots per inch (Drucker) ppi = pixel per inch (Bildschirm)manchmal auch als:lpi = line per inch
Auflösung Auflösung
1. Beispiel:
Ein 17 Zoll Monitor mit einer Einstellung von 1024 x 768 Pixel
hat in der Breite also 1024 und in der Höhe 768 Pixel
Mein Monitor hat eine tatsächliche Bildbreite von 32 cm
2,54 cm = 1 inch 32 cm = 12,6 inch
Rechenbeispiel Rechenbeispiel
Die Auflösung von meinem Bildschirm beträgt dann:
1024 / 12,6 = 81 dpi
2. Beispiel:Ein Bild hat eine Größe 32 x 24 cm und eine Auflösung 600 dpi
Bei einer Farbtiefe von 24 Bit (= 16 Mio. Farben pro Pixel )sind in dem Bild insgesamt:
43 Mio. x 16 Mio. = 6,88 · 1014 Farbinformationen gespeichert.
Größe der Dateien: 20 MB und mehr
Breite: 32 cm = 12,6 inch12,6 inch x 600 pixel/inch 7560 Pixel
1 inch 600 Pixel
Höhe: 24 cm = 9,4 inch9,4 inch x 600 pixel/inch 5640 Pixel
Das sind insgesamt:7560 x 5640 = 42,64 Mio. Pixel
Rechenbeispiel Rechenbeispiel
Um ein qualitativ gutes Bild darzustellen, benötigt man eine hohe Farbtiefe und eine hohe Auflösung
ZusammenfassungZusammenfassung
...und das kostet Speicherplatz...und das kostet Speicherplatz
folglich:riesige Mengen an Grafikinformationen
.gif
.tif
.jpg.png.bmp
Hohe Farbtiefe und hohe Auflösung
Ø hoher Speicherplatzbedarf
Ø hohe Qualität
Methode: DatenkomprimierungØ ohne wesentlichen Informationsverlust
die Art der Komprimierung ist abhängig vom Grafikformat
GrafikformateGrafikformate
Ø allerdings mit QualitätseinbußenØ dieser Vorgang ist irreversibel
Windows-BitmapWindows-Bitmap
Beim Abspeichern von Bilddateien lassen sich die verschiedenen Grafikformate auswählen:
Ø Grafikformate erkennt man an der Erweiterung des Dateinamens
Krokus.bmp Windows Bitmap - Datei
Beim Abspeichern von Bilddateien lassen sich die verschiedenen Grafikformate auswählen
jedoch bei *.bmp - Dateien:
Ø keine Datenkompression
Ø jeder Bildpunkt wird abgespeichert
Ø beste Bildqualität
Windows Bitmap - Datei
Windows-BitmapWindows-Bitmap
Ø jedoch hoher Speicherplatzbedarf
Krokus.bmp
Ø Grafikformate erkennt man an der Erweiterung des Dateinamens
Beispiel:Beispiel:Krokus.bmpKrokus.bmp
3.601 KB3.601 KB
Die wichtigsten Grafikformate:*.bmp = Windows Bitmap
*.jpg (jpeg) = Joint Photographics Experts Group
*.tif (tiff)= Tagged Image File Format
GrafikformateGrafikformate
*.gif = Graphics Interchange Format*.png = Portable Network Graphics
Krokus.bmpKrokus.bmp
3.601 KB3.601 KBKrokus.jpgKrokus.jpg
16 KB16 KB
Krokus.jpg16 KB
Krokus.jpg16 KB
Krokus.jpg50 KB
Krokus.jpg50 KB
Krokus.jpg106 KB
Krokus.jpg106 KB
Krokus.bmp3601 KB
Krokus.bmp3601 KBstark vergrößert
Krokus.jpg106 KB
Krokus.jpg106 KBstark vergrößert
KomprimierungKomprimierung
BMPBMP GIFGIF JPGJPGTIFTIF
nicht möglich
nicht möglich
ja oder nein
ja oder nein
jaGrad nicht
wählbar
jaGrad nicht
wählbar
frei wählbar
frei wählbar
BMPBMP GIFGIF JPGJPGTIFTIF
---------- relativ hoch
relativ hoch
vom Bild abhängig
(bzw. Anzahl
der Farben)
vom Bild abhängig
(bzw. Anzahl
der Farben)
niedrig bis hochniedrig
bis hoch
KomprimierungsgradKomprimierungsgrad
BMPBMP GIFGIF JPGJPGTIFTIF
keinerkeiner keiner keiner Ja, je nach
Kom-primierun
g
Ja, je nach Kom-
primierung
InformationsverlustInformationsverlust
----------
FarbtiefeFarbtiefe
BMPBMP GIFGIF JPGJPGTIFTIF
32 Bit32 Bit 8 Bit 8 Bit 24 Bit 24 Bit
VerwendungVerwendung
BMPBMP GIFGIF JPGJPGTIFTIF
Für Linien und Motive mit klaren Konturen und wenig Farben
1 Trans-parenzfarbe(Alphakanal)
Für Linien und Motive mit klaren Konturen und wenig Farben
1 Trans-parenzfarbe(Alphakanal)
Fotos u. Illustrationen in Echtfarbennicht: für Zeichnungen u. Schriftzüge mit starken Kontrasten
Fotos u. Illustrationen in Echtfarbennicht: für Zeichnungen u. Schriftzüge mit starken Kontrasten
Desktop(Hinter-grundbilder)Fotos u. Illustrationen
Desktop(Hinter-grundbilder)Fotos u. Illustrationen
Fotos u. Illustrationen in Echtfarben
Fotos u. Illustrationen in Echtfarben
WEB - SeitenWEB - Seiten
BMPBMP GIFGIF JPGJPGTIFTIF
nicht geeigne
t
nicht geeigne
t
nicht geeigne
t
nicht geeigne
t
geeignet:
geringe Datei-größe
geeignet:
geringe Datei-größe
geeignet:
geringe Datei-größe
geeignet:
geringe Datei-größe
GrafikformateGrafikformate
alle Bilderhoch, verlustfreiMaximal 16 MioPNG
Fotos und Bilder mit weichen Farbverläufen,
WWW
hoch, mehr oder weniger verlustbehaftet
Maximal 16 MioJPEG
Text als Grafik, Strich-zeichnungen, WWW
gering, verlustfreiMaximal 256GIF
gescannte BildergeringMaximal 16 MioTIFF
Windows Bilderkeine2,6,256,16 MioBMP
AnwendungKompressionAnzahl FarbenFormat
Quellen
• http://www.ihreexperten.de/uploads/media/Bildbearbeitung.pdf
• Bildbearbeitung.ppt von Gisela König• http://www.swisseduc.ch/informatik/vortraege/gra
fikformate/ (Markus Braendle: folien.ppt)
• http://www.swisseduc.ch/informatik/material/grafikformate/docs/vortrag_bildformate.ppt (Beat Döbeli Honegger)
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