Digital Imaging Einführung

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1 Tutorium Digital Imaging Einführung 7./14. Juli 2004 Martin Stricker

2 Bilder bestehen aus Pixeln Die Maße eines Bildes bestimmen sich aus Breite x Höhe in Pixeln (Auflösung) In einer Bilddatei ist für jeden Bildpixel ein Farbwert angegeben

3 Bilder bestehen aus Pixeln Die Maße eines Bildes bestimmen sich aus Breite x Höhe in Pixeln (Auflösung) RGB (132, 206, 173) #84CEAD In einer Bilddatei ist für jeden Bildpixel ein Farbwert angegeben

4 Farbmodus und Farbraum Farbmodus Grundfarben, aus denen die Farbwerte aufgebaut sind RGB-Modus (Rot, Grün, Blau, additiv) CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Schwarz, substraktiv) Farbraum Anzahl der maximal möglichen unterschiedlichen Farbwerte 24 Bit (16,7 Millionen Farben, Monitor-Standard) 48 Bit (Standard bei Qualitätsdruck) 8 Bit (256 Farben bzw. Grauwerte bei s/w)

5 RGB-Modus Der RGB-Modus ist der bestimmende Modus für alle Grafiken und Bilder, die für Web und Bildschirmanzeige bestimmt sind Jeder Farbwert setzt sich aus der Addierung der drei Farbkanäle Rot, Grün und Blau zusammen Dies entspricht dem technischen Prinzip bei Monitoren Sensoren bei Scannern und Kameras

6 CMYK-Modus Für den Druck werden Bilder meist in CMYK umgerechnet Beruht auf dem Absorptionsprinzip (Subtraktion) der Druckfarben Cyan, Magenta, Yellow und Schwarz

7 Farbraum (Farbumfang, Farbtiefe) Bildschirm-Standard sind 16,7 Millionen Farbtöne (24 Bit) im RGB-Modus 256 Farbwerte Rot (0-255) 256 Farbwerte Grün (0-255) 256 Farbwerte Blau (0-255)... entsprechen 256 x 256 x 256 = 16,7 Mill. Werte entspricht 8 Bit je Farbkanal = 24 Bit... 1 Bit sind zwei mögliche Werte - 0 und Bit sind 2 8 = 256 Werte

8 Farbwerte in Hexadezimalschreibweise (HTML) Das Hexadezimalsystem hat gegenüber dem Zehnersystem (Dezimalsystem) an jeder Stelle in einer Zahl 16 statt 10 Ziffern Für die "fehlenden" Ziffern werden Buchstaben verwendet: 0-9 und dann A-F Die Farbwerte an sich sind die gleichen, nur die Notation ist anders!

9 Hexadezimalschreibweise - Beispiele Dez Hex A B C D E F Dezimalwert (RGB) 0, 0, 0 255, 255, 255 0, 51, , 0, 0 132, 206, 173 Hexadezimalwert (RGB) # (black) #FFFFFF (white) # (HU-Blau) #FF0000 (red) #84CEAD Farbpaletten helfen bei der Auswahl von Farben und Farbwerten bei der Gestaltung von Webseiten

10 Workflow Digitale Bilder durchlaufen von der Erzeugung bis zum Endprodukt verschiedene Geräte und Bearbeitungsstufen Dateiformat, Farbmodus und Farbräume können sich je nach Bedarf und Anforderung ändern (Konvertierungen) Jeder Bearbeitungs- und Konvertiervorgang kann die Bildqualität verschlechtern. Lösungen: > Hochauflösliche Ausgangsbilder (Scans) > Regelmäßig Zwischen- und Sicherheitskopien erstellen > Farbmanagement für Farbtreue

11 Farbmanagement Jedes Gerät (Monitor, Drucker, Scanner, Kamera) bildet Farbwerte unterschiedlich ab. Faktoren: physikalische und chemische Eigenschaften Temperatur, Luftfeuchtigkeit Verschleiß Druckertinte bzw. -toner Für einheitliche Farben im Workflow können Geräte kalibriert werden Kalibrierungsdaten werden in Farbprofilen gespeichert, anhand derer die farbverarbeitenden Software und Geräte (Grafikkartentreiber/Monitor, Bildbearbeitungsprogramm, Drucker) einheitlich Farben darstellen und ausgeben können

12 Dateiformate für Bilder Bilddaten (Bilder) können in unterschiedlichen Dateiformaten gespeichert werden. Auswahl des Dateiformats hängt von unterschiedlichen Faktoren ab: Dateigröße Webformate: Können Web-Browser das Bildformat ohne Hilfsprogramm (Plug-in) darstellen? Kompression: Mit welchem Faktor kann die Bilddatei verkleinert (komprimiert) werden, Frage des Informationsverlustes Metadaten (z.b. EXIF) Farbprofile: Kann ein Farbprofil eingebettet werden? Spezifischen Funktionen, wie z.b. Photoshop- Ebenen oder Animation

13 Dateiformate: TIFF Tagged Image File Format Endung:.tif,.tiff Unkomprimiert bzw. verlustfreie LZW-Kompression möglich Metadaten und Farbprofile können eingettet werden Kein Webformat (Web-Browser können TIFF-Bilder nicht darstellen) "Offenes" Format: Kann von (fast) allen Programmen gelesen und "geschrieben" werden Allgemeiner Standard im Digital Imaging

14 Webformat: JPEG Joint Photographic Expert Group Endung:.jpg,.jpeg maximal 16,7 Millionen Farben (24 Bit) Starker Kompressionsfaktor möglich, Verluste beim Komprimieren abhängig vom Kompressionsfaktor Webformat Farbprofile und Meta-Daten können eingebettet werden eignet sich gut für Fotos, Probleme bei scharfen Kanten und Kontrasten Ausgabeformat vieler digitalen Fotokameras

15 Webformat: GIF Graphics Interchange Format Endung:.gif maximal 256 Farben (8 Bit, "indizierte" Farbpalette wird beim Speichern festgelegt) komprimiert Daten verlustfrei (LZW-Kompression) Transparente Bereiche möglich Webformat eignet sich gut für Grafiksorten wie Buttons, Logos, Symbole mit begrenztem Farbumfang und scharfen Kanten animierte GIFs ermöglichen einfache Animationen

16 Webformat: PNG Portable Network Graphics Endung:.png wahlweise 24 Bit (16,7 Millionen) oder indizierte Farbpalette (reduziert Datenmenge) verlustfreie Kompression Transparenz mit abgestuften "Transparenzgraden" (besser als bei GIF) Metadaten (Copyright-Informationen) Webformat Das PNG-Format wurde speziell für die Darstellung auf Web-Seiten entwickelt

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