Grundlagen digitaler Bildbearbeitung

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Leander Kraus
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1 Grundlagen digitaler Bildbearbeitung

2 Folie 2 Inhaltsübersicht Bitmaps und Vektorgrafiken Grafikformate Farbräume und Farbmodelle Farbmodus (Farbtiefe) Bildauflösung Webfarben

3 Folie 3 Bitmaps und Vektorgrafiken Tiger als Bitmap (Pixelgrafik) Tiger als Vektorgrafik

4 Folie 4 Vergleich Bitmaps und Vektorgrafiken Bitmaps (Pixelgrafiken) Jedes einzelne Pixel kann bearbeitet werden. Größe und Position einzelner Pixel nicht veränderbar Qualitätsverlust beim Skalieren Hoher Speicherbedarf Von fast allen Grafikprogrammen unterstützt Photos, Grafiken mit weichen Farbübergängen, Internetbilder Linie als Bitmap Vektorgrafiken Es kann nur das gesamte Objekt bearbeitet werden. Größe, Form und Position der Objekte jederzeit veränderbar Verlustfrei skalierbar Geringer Speicherbedarf Spezielle Programme zum Editieren erforderlich Technische Zeichnungen, Schriftzüge, Druckvorlagen Linie als Vektorgrafik

5 Folie 5 Grafikformate (Dateitypen) Format Anzahl Farben Kompression Anwendung BMP 2, 6, 256, 16 Mio. keine Windows-Bilder TIFF max 16 Mio. gering, verlustfrei gescannte Bilder GIF max 256 gering, verlustfrei Text als Grafik, Strichzeichnungen für WWW JPEG max 16 Mio. hoch, verlustfrei oder verlustbehaftet Fotos und Bilder mit weichen Farbverläufen für WWW PNG max 16 Mio. hoch, verlustfrei alle Bilder

Folie 6 Farbräume und Farbmodelle spezifischer Farbraum für jedes Ein- und Ausgabegerät Anzahl der exakt reproduzierbaren Farben bestimmt vom

6 Folie 6 Farbräume und Farbmodelle spezifischer Farbraum für jedes Ein- und Ausgabegerät Anzahl der exakt reproduzierbaren Farben bestimmt vom Farbmodell Abb.: Originalfarbmodell, das 1931 von der Commission Internationale de l Éclairage (CIE) zur internationalen Norm der Farbmessung erklärt wurde

7 Folie 7 RGB-Farbmodell Farbdefinition anhand der Anteile in Rot, Grün und Blau in Prozentwerten bzw. auf einer Skala von Rot, Grün und Blau sind additive Primärfarben, durch Mischung zweier entsteht jeweils eine Sekundärfarbe (Cyan, Magenta, Yellow) Scanner, Digitalkameras, Monitore, Belichter Schwarz: Rot 0% Grün 0% Blau 0% Weiß: 100% 100% 100%

Folie 8 CMYK-Modell Kleinerer Farbumfang als RGB Subtraktive Primärfarben (Cyan, Magenta, Yellow), Farbdefinition in Anteilen genau umgekehrt zu RGB-

8 Folie 8 CMYK-Modell Kleinerer Farbumfang als RGB Subtraktive Primärfarben (Cyan, Magenta, Yellow), Farbdefinition in Anteilen genau umgekehrt zu RGB- Modell, Schwarz als Keyoder Kontrast-Farbe Drucker, Digitale Druckvorstufe Cyan Magenta Yellow Schwarz: 100% 100% 100% Weiß: 0% 0% 0% 0 0 0

Folie 9 HSB-Modell Farbdefinition durch Farbton (Hue), Sättigung (Saturation) und Helligkeit (Brightness) Jeder Farbton bestimmt durch Position (in Gradzahlen) auf Farbkreis ergibt

9 Folie 9 HSB-Modell Farbdefinition durch Farbton (Hue), Sättigung (Saturation) und Helligkeit (Brightness) Jeder Farbton bestimmt durch Position (in Gradzahlen) auf Farbkreis ergibt 360 verschiedene Farbtöne Sättigung legt Reinheit in Prozent fest (100 für reine Farbe, 0 entspricht Grau) Graueinstellung mit Helligkeitsprozenten von 100% (weiß) bis 0% (schwarz)

Folie 10 L*a*b-Farbmodell wesentlicher Bestandteil von Photoshop internes Farbmodell wird benutzt beim Umwandeln des Farbmodus eines Bildes in einen anderen basiert auf Originalfarbmodell in

10 Folie 10 L*a*b-Farbmodell wesentlicher Bestandteil von Photoshop internes Farbmodell wird benutzt beim Umwandeln des Farbmodus eines Bildes in einen anderen basiert auf Originalfarbmodell in verbesserter Form von 1976 unter dem Namen CIE L*a*b geräteunabhängig besteht aus Luminanz- oder Helligkeitskomponente (L) und zwei chromatischen Komponenten: a von Grün bis Rot und b von Blau bis Gelb

11 Folie 11 Der Farbmodus (Farbtiefe) bestimmt Anzahl der im Bild verwendeten Farben bestimmt Anzahl der Bits, die zur Darstellung und Speicherung eines Pixels zur Verfügung stehen, je höher dieser Wert umso mehr unterschiedliche Farben darstellbar Farbmodus reicht von einem Bit (Schwarz oder Weiß) bis hin zu 32 Bit Nachträgliche Änderung des Farbmodus eines Bildes wird Konvertierung genannt

12 Folie 12 Verschiedene Farbmodi (1) Farbmodus BITMAP Farbtiefe 1 Bit Schwarz-Weiß-Bilder GRAUSTUFEN 8 Bit 256 Helligkeitsstufen für jedes Pixel, Palette von 0 = Weiß bis 255 = Schwarz DUPLEX INDIZIERTE FARBEN 8 Bit 8 Bit Analog Graustufe, zusätzlich eine bis max. vier Farben möglich Bildfarben werden durch Farbpalette mit max. 256 Farben ersetzt

13 Folie 13 Verschiedene Farbmodi (2) RGB-FARBE 24 Bit True Color RGB-Farbmodell, Bildschirmwiedergabe, 8 Bit x 3 Kanäle = 16,7 Mio. Farben CMYK-FARBE 32 Bit Reproduktion von Farbfotos nach CMYK-Modell, 33% mehr Speicher als RGB LAB-FARBE 24 Bit Basiert auf gleichnamigem Farbmodell für digitale Druckvorstufe MEHRKANAL 8 Bit Jedes Bild aus mehr als einem Kanal kann in Mehrkanalmodus konvertiert werden, Kanäle werden nummeriert u. als Graustufenkanäle angezeigt

14 Folie 14 Die Auflösung eines Bildes Je höher die Auflösung umso besser das Bild. niedrig mittel hoch

15 Folie 15 Auflösung erhöhen 1cm 1cm Auflösung verdoppeln 1 Pixel pro cm 2 Pixel pro cm Verdoppeln der Auflösung Vervierfachen der Pixelzahl!

16 Folie 16 Bildauflösung Wie viel Speicher braucht mein Bild? 10 cm 1 Pixel pro cm : 10 cm = 10 Pixel 20 cm = 20 Pixel 200 cm 2 = 200 Pixel 20 cm 2 Pixel pro cm : 10 cm = 20 Pixel 20 cm = 40 Pixel 200 cm 2 = 800 Pixel Verdoppeln der Auflösung Vervierfachen der Pixelzahl!

17 Folie 17 Auflösung und Farbtiefe Wie viel Speicher braucht mein Bild? Bildhöhe: 15cm Bildbreite: 10cm Auflösung: 150dpi Farbtiefe: 16.7 Mio Farben (24 Bit) Breite [Pixel] = 10cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 591 Pixel Höhe [Pixel] = 15cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 886 Pixel Speicher = 591 * 886 * 24 / 8 = Byte = 1,57 MByte!!!! Speicher [Byte] = Breite [Pixel] * Höhe [Pixel] * Farbtiefe [Bit] / 8

18 Folie 18 Auflösung und Farbtiefe Wie viel Speicher braucht mein Bild? Bildhöhe: 15cm Auflösung: 150dpi Bildbreite: 10cm Farbtiefe: 16.7 Mio Farben (24 Bit) Verwendet Farbpalette mit 256 Farben (8 Bit pro Index) Breite [Pixel] = 10cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 591 Pixel Höhe [Pixel] = 15cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 886 Pixel Speicher = 591 * 886 * 8 / 8 = Byte = 0,52 MByte ohne Farbpalette: 1,57 MByte Dank der Farbpalette braucht das Bild 3 Mal weniger Platz!

19 Folie 19 Webfarben Programmierer auch HTML-Codekünstler verwenden gerne Hex- Zahlen: 00, 33, 66, 99,CC, FF Jeder Anteil einer Grundfarbe (ROT, GRÜN, BLAU) weist 6 Abstufungen auf, beginnend bei 'null' (gar nicht sichtbar) bis hin zu 'FF' (höchster Farbanteil). Eckwerte des Color Cube Wert R G B FF FF FF FF FF FF FF 00 FF 00 FF FF 00 FF FF Farbe

20 Folie 20 Netscape-Farbwürfel Web- oder Browserfarben eingeführt von Netscape plattformunabhängige Farbpalette im Browser mit geringen Anforderungen an Grafikkarte und Monitor Color Cube aus 216 Farben (Kantenlänge 6)

21 Folie 21 Browserfarben Übersicht der Browserfarben: Im Internet z.b. bei:

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Grafikformate. Auflösung Farbtiefe Farbmodelle Farblehre Grafikformate Auflösung Farbtiefe Farbmodelle Grafikformate 1. Auflösung Je höher die Auflösung umso besser das Bild. niedrig mittel hoch 09.03.2007 2 Auflösung 1cm 1cm 1 Pixel pro cm Auflösung