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1 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.1 Thema: Bildbearbeitung -Pixelbilder- Datei-Formate "Die Bilderwelt teilt sich in zwei Lager": Pixel- und Vektorgrafik. Vektor-Formate Vektorgrafiken bestehen aus Zeichenbefehlen wie Linen, Rechtecke und Kreise. Drei bekannte Datei-Formate WMF, SVG und SWF. Vektorbilder benötigen weniger Speicher als ihre Pixelkollegen. Sie können beliebig skaliert werden, ohne das die Darstellung leidet. Vektor Grafiken JPG Pixel GIF PNG Pixel-Formate WMF SVG SWF Die Pixelgrafik ist aus einzelnen rechteckigen Bildpunkten, den Pixeln, aufgebaut. Ein Pixelbild wird häufig auch als Bitmap bezeichnet. Drei wichtige Dateiformate: GIF, JPEG und PNG. Nachteil: Pixelbilder können nur durch hinzufügen/entfernen oder vergrößern/verkleinern der Bildpunkte skaliert werden. Dafür gibt es verschiedene Algorithmen, die Qualität ist leider nie optimal. Ausgewählte Pixelformate JPEG-Format GIF-Format PNG-Format JPEG (.jpg oder.jpeg) steht für Joint Photographic Expert Group (die Korporation hat das Format entwickelt). 16,7 Millionen Farben hohe Kompression mit Verlust (je höher der Kompressionsfaktor, desto schlechter die Bildqualität) durch die Kompression entstehen scharfen Übergängen (z.b. Kanten) Fransen. Seine Stärke liegt bei sehr feine Farbverläufen Gut geeignet für Fotos, schlecht für Text oder Grafik Der JPEG-Algorithmus wird auch auf Videos angewendet, wie im Format MPEG (z.b. MPEG2 bei DVD s). GIF steht für Graphics Interchange Format und wurde vor vielen Jahren vom Online- Anbieter CompuServe eingeführt. arbeitet mit einer Farbpalette (maximal 256 Farben) verlustfreie Kompression, jedoch mit eingeschränkten Farben (der LZW-Kompressions-Algorithmus ist patentiert und kostet Lizenzgebühren). transparent: eine Farbe kann als "transparent" definiert werden. Interlaced: wird beim Laden nicht zeilenweise aufgebaut, sondern schichtweise. (So erscheint die Grundstruktur der Grafik sehr schnell und wird beim Ladevorgang immer feiner aufgelöst.) Animation: es lassen sich mehrere Grafiken in einer einzigen Grafikdatei speichern und zeitgesteuert anzeigen Gut geeignet für Grafik und Text PNG bedeutet Portable Network Graphic. Es wurde für das WWW vom W3- Konsortium konzipiert. Es vereint die Vorteile von JPEG und GIF. Farbtiefe + Transparenz: 16,7 Mio. Farben, wahlweise auch indizierten Farben (Rot, Grün und Blau + 4. Farbe für die Transparenz). verlustfreie Kompression (Kompressionsalgorithmus ähnlich wie ZIP- Format) Interlaced-Funktion: Wie beim GIF- Format schichtweise Aufbauen der Grafik Gut geeignet für Grafik und Text Pixelbilder und Speicherverbrauch Der richtige Kompromiss zwischen Darstellung und Größe der Bilddatei muss gefunden werden. Als Richtschnur fürs Internet gilt: max. 30 KB Speicherbedarf pro Grafik (besser deutlich darunter). Der Speicherverbrauch wird von folgenden Faktoren beeinflusst: 1. Bildgröße (Höhe und Breite), 2. Auflösung (dpi...), 3. Farbtiefe (Anzahl der Farben) und 4. vom Grafikformat (unterschiedlichen Komprimierungsverfahren). Die Einflussgrößen werden im folgenden erläutert. Hinweis: Die Vektorgrafik folgt anderen Gesetzen und hängt wesentlich vom Dateiformat und der Fülle der Grafikbefehle in der Datei ab.

2 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.2 Pixelmaß Anzahl der Bildpunkte Ist die Anzahl der Pixel je Breite und Höhe. Sie wird in Pixel x Pixel gemessen. Links: 2 x 2 Pixel Rechts: 3 x 4 Pixel Auflösung Größe der Bildpunkte Ist die Zahl der Pixel, die auf eine Länge X passen. Sie wird in Punkt pro Zoll (dpi - Dot per Inch) gemessen. Ein Inch ist ein Zoll. Ein Zoll sind rund 2,54cm. Links: geringere Auflösung Rechts: höhere Auflösung Farbtiefe Anzahl der möglichen Farben Wie viele Farbinformationen sind für die Pixel verfügbar. Links: 1 Farbe Rechts: 2 Farben Wechselwirkung Pixelmaß - Auflösung Pixelmaße und Auflösung sind voneinander abhängig. Ein 1 x 1 Zoll großes Bild mit einer Auflösung von 72 DPI enthält insgesamt 5184 Pixel (72 Pixel x 72 Pixel = 5184). Bei einer Auflösung von 150 DPI enthält das Bild dann Pixel. Bilder mit hoher Auflösung enthalten i. d. R. mehr Details und feinere Farbübergänge als Bilder mit niedriger Auflösung. nur Auflösung ändern, bei gleicher Pixel-Anzahl Es wird nur die Darstellungsgröße des Bildes verändert. Bild: von 72 auf 150 DPI erhöht, OHNE Pixel-Anzahl zu verändern Auflösung ändern und Pixel-Anzahl anpassen Wenn die Ausgabegröße unverändert bleiben soll, muss beim Ändern der Bildauflösung die Zahl der Pixel geändert werden. Ein Bild mit größerer Auflösung hat kleinere Pixel. Wenn die Auflösung erhöht wird, müssen Pixel hinzugerechnet werden! ABER: Die Bildqualität wird kaum verbessert. Je nach Güte das Algorithmus!. oben: unten: von 72 auf 150 DPI mit Algorithmus Pixelwiederholung Pixel hinzugefügt von 72 auf 150 DPI mit Algorithmus Bikubisch Pixel hinzugefügt Zur Farbtiefe Eine größere Farbtiefe (mehr Bitinformation pro Pixel) bedeutet mehr Farben und eine präzisere Farbdarstellung. Ein Pixel mit einer Farbtiefe von 1 Bit hat zwei mögliche Werte: Schwarz und Weiß. Ein Pixel mit einer Farbtiefe von 8 Bit hat 28 bzw. 256 mögliche Werte. Ein Pixel mit einer Farbtiefe von 24 Bit hat 224 bzw. ca. 16 Millionen mögliche Werte.

3 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.3 Bildschirm - Was kann er? Durch das Internet, Videos usw. werden Bilder primär für den Bildschirm konzipiert. Deshalb wird der Bildschirm "unter die Lupe genommen". Pixelmaße Ein 15-Zoll-TFT-Monitor (4/3) stellt i. d. R Pixel horizontal und 768 Pixel vertikal dar. Ein Bild mit den Maßen 1024 x 768 Pixel füllt diesen Bildschirm aus. Bei einem größeren Monitor, der auch auf 1024x768 Pixel eingestellt ist, füllt das Bild den Bildschirm immer noch ganz aus. Die Pixel erscheinen größer. Wenn Sie die Einstellung des größeren Monitors auf 1600 x 1200 Pixel erhöhen, wird das Bild kleiner angezeigt und füllt den Bildschirm nur noch teilweise aus. Wenn Bild und Monitor die gleiche Auflösung haben! Auflösung Die meisten Bildschirme arbeiten mit einer Auflösung von etwa 96 dpi. Die Bildschirmauflösung ist die Ursache dafür, dass die Anzeigegröße eines Bildes auf dem Bildschirm von der Druckgröße abweicht. Die Auflösung von Druckern ist > 300 dpi Ein Bild erscheint auf dem Drucker kleiner! Schlussfolgerungen für unsere Bilder? Bild mit einer Auflösung von 72 DPI und 300 DPI PNG oder GIF für Text mit Grafik (dabei die Farbtiefe möglichst gering halten) JPG für Fotos (die Kompression nach Bedarf einstellen) Für den Monitor: o Pixelmaß: <= 1024 x 768 Pixel (je nach Monitor auswählen) o Auflösung: dpi Für den Ausdruck: o Pixelmaß: <= 1024 x 768 Pixel (je nach Drucker auswählen) o Auflösung: dpi

4 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.4 Speicherverbrauch der Dateiformate Verglichen wird ein Screenschot und ein Foto, in 3 Varianten gespeichert: als JPG, als GIF und als PNG. (Die Abmessungen und die Auflösung (dpi) sind gleich, bei ähnlicher Darstellungs-Qualität). Gesucht wird das Dateiformat mit dem geringsten Speicherverbrauch. Grafik mit Text Vorteil für PNG 275Pixel x 300Pixel (9,7cm x 13,6cm) bei 72 DPI Word.jpg, Qualität 30, 20 KB Word.gif, 16 Farben, 8 KB Word.png, 16 Farben, 7 KB Foto Vorteil für JPG 275Pixel x 300Pixel (9,7cm x 13,6cm) bei 72 dpi Berge.jpg, Qualität 30, 5 KB Berge.gif, 64 Farben, 31 KB Berge.png, 64 Farben, 34 KB

5 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.5 Bildausschnitte freistellen mit dem Werkzeug Rechteckige Auswahl (Modus Normal) den Bildbereich auswählen im Menü Bild die Auswahl freistellen das beschnittene Bild

6 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.6 Auflösung und Pixelanzahl einstellen im Menü Bild den Dialog Bildgröße aufrufen entweder nur Auflösung oder Auflösung + Pixelanzahl verändern hier gewählt: Algorithmus Bikubisch schärfer nur die Auflösung verringern Pixelzahl wird automatisch verringert, da die CM-Abmessungen beibehalten werden sollen

7 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.7 Auflösung / Pixelanzahl automatisiert einstellen Bei allen Fotos im Ordner soll die Auflösung und die Pixelanzahl reduziert werden! im Menü Datei den Dialog Mehrere Dateien verarbeiten aufrufen hier gewählt: Bilder 50% groß Auflösung 72 DPI mittlere Qualität Bilder für die Bildschirm-Darstellung optimiert das Resultat

8 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.8 Ein Foto farblich korrigieren und verkleinern 1. Foto öffnen 2. blasse Farben, zu hell 3. Tonwert korrigieren 4. abdunkeln, zu helle Bereiche entfernen 5. Farbton und Sättigung anpassen 6. Farbton etwas gelber, Farbsättigung erhöhen, Helligkeit reduzieren 7. das Resultat 8. Bildgröße anpassen x576 Pixel (16:9) beim verkleinern nachschärfen 10. Modul für Web speichern wählen 11. als JPEG, mittlere Qualität 12. das Resultat

9 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.9 Version 1: Tiefen und Lichter eines Fotos korrigieren Die Darstellung von Landschaft und Himmel separat anpassen! 1. Foto geöffnet: Landschaft säuft in schwarz ab Himmel zu hell 2. mit Markier-Werkzeug Teile des Himmels selektieren 3. mit dem Zauberstab die restlichen Bereiche des Himmels der Auswahl hinzufügen 4. die Kanten der Auswahl verschmieren 5. mit Radius 100 Pixel 6. die Helligkeit des Himmel anpassen 7. dazu Tiefen, Lichter und Kontrast anpassen 8. jetzt die Landschaft selektieren (Auswahl umkehren) 9. die Helligkeit der Landschaft anpassen 10. dazu Tiefen, Lichter und Kontrast anpassen 11. die Auswahl aufheben 12. das Resultat

10 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S.10 Tiefen und Lichter eines Fotos korrigieren Version 2 (verbesserte Fassung):. Im ersten Schritt ist eine unkomprimierte Kopie des Bildes anzulegen ( Himmel.tif ), mit optimiertem Himmel. Unkomprimiert, um keine Informationen durch erneute JPEG- Kompression zu verlieren. Anschließend ist das Original insgesamt aufzuhellen. Die Kopie wird nun in das Original als neue Ebene eingefügt. Als weitere Ebene lässt sich jetzt der Himmel extrahieren. Zuletzt kann die Ebene mit der Kopie Himmel.tif wieder gelöscht werden. 1. Foto geöffnet: Landschaft säuft in schwarz ab Himmel zu hell 2. die Helligkeit des Himmel anpassen 3. als unkomprimierte Kopie Himmel.tif speichern 4. das Original wieder öffnen 5. die Helligkeit des Originals anpassen 6. die Kopie anklicken und alles markieren 7. die Kopie in das Original einfügen 8. die Kopie ist jetzt eine neue, aktive Ebene im Original 9. Original zoomen 10. mit Markier-Werkzeug Teile des Himmels selektieren

11 Bauinformatik I: Bildbearbeitung -Pixelbilder- 07 VL B S mit dem Zauberstab weitere Bereiche des Himmels der Auswahl hinzufügen 12. oder mit dem rechteckigen Markier-Werkzeug 13. in der aktiven Ebene ist nun der Himmel selektiert 15. die Auswahl als weitere Ebene freistellen 14. die Kanten der Auswahl verschmieren 16. nur der Himmel als neue Ebene 17. die Ebene mit der Kopie kann jetzt gelöscht werden 18. nur noch der Himmel liegt über dem Original 19. beide Ebene verschmelzen 20. das Resultat

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