Einführung Bild und Drucktechnik DI (FH) Dr. Alexander Berzler
Inhalte: Auflösung Vektoren / Pixel Farben Basics Speicherformate 2
Auflösung Auflösung = Pixel pro Inch Pixel: Bilddateien sind aus quadratischen Pixeln aufgebaut. Der Ausdruck Pixel ist eine Wortzusammensetzung aus den Wörtern picture und element. Das kleinste Element eines digitalen Bildes besteht aus einem Pixel das kleinstmögliche Bild ist daher mindestens 1 Pixel groß. Bildauflösung: Digitale Bilder kann man mit einem Mosaik vergleichen, das aus vielen quadratischen Steinchen besteht, die alle dieselbe Größe und unterschiedliche Farben haben. Das Maß für die Größe der Pixel wird in dpi (= dots per inch) gemessen. Je mehr Pixel ein Bild auf einen Inch aufweist, desto kleiner sind sie, und desto höher ist die Auflösung. Unterschiedliche Auflösungen innerhalb einer Bilddatei sind nicht möglich. Der Ausdruck dot (Punkt) ist etwas verwirrend, da es sich beim Druckraster auch um Punkte handelt. 3
Auflösung Hat ein Bild die richtige Auflösung, fallen seine Pixel nicht als quadratische Flächen in Erscheinung. Erst bei starker Skalierung werden sie sichtbar. Was bei Layout und Grafikprogrammen keine Schwierigkeit macht, nämlich Schrift oder einzelne Elemente zu vergrößern, führt zu Qualitätseinbußen bei Pixeldateien! Wie man sehen kann, werden die Vektordateien auch beim Skalieren nicht ungenauer (links). Bei auf Pixeln basierenden Bilddateien hingegen werden die Pixel aufgeblasen und treten so in Erscheinung (rechts). Werden Pixel Bilder gedruckt, hat man es mit zwei verschiedenen Rastern zu tun: dem Druckraster und dem mosaikartigen Pixelaufbau der Bilddateien. Erst wenn die Pixel größer wie das Druckraster sind, werden sie selbst sichtbar ein Umstand, den man normalerweise vermeiden möchte. Die Pixel müssen um einen bestimmten Faktor kleiner sein als das Druckraster, nur dann treten sie nicht als einzeln sichtbare Flächen in Erscheinung. 4
Von Vektoren und Pixeln Im Desktop Publishing wird mit zwei grundsätzlich unterschiedlichen Grafiktypen gearbeitet. Mit Programmen wie FreeHand, Illustrator oder Corel Draw werden sogenannte Vektorgrafiken erstellt. Eine Bildbearbeitungssoftware wie Photoshop oder Gimp erstellt Pixelgrafik. Wie unterscheiden sich beide Grafiktypen? Die Dateigröße von Vektorgrafiken ist meist wesentlich kleiner als die von Pixelgrafik (auch "Bitmap" genannt). Ein weiterer Vorteil von Vektorgrafik ist die Skalierbarkeit. Sie können die Objekte ohne Qualitätsverlust beliebig vergrößern oder verkleinern, was bei einer JPEG oder TIF Datei nicht möglich wäre. 5
Von Vektoren und Pixeln Vektorgrafik speichert Konturen und Flächen als mathematische Beschreibung von Kurven, während in einer Pixelgrafik jedes Objekt in kleine Kacheln, die so genannten Pixel aufgelöst wird. Wenn man mit dem Lupenwerkzeug an eine Pixelgrafik heranzoomt, erkennt man, dass das Bild aus vielen kleinen Kacheln (den Pixeln) zusammengesetzt ist. In eine Vektorgrafik können man ohne Qualitätsverlust beliebig reinzoomen. Auch das Ändern von Objekteigenschaften funktioniert anders, als bei Pixelgrafik: Versuchen Sie mal in Photoshop nachträglich einer Linie eine andere Linienstärke zuzuweisen, in vektororientierten Programmen ist das kein Problem. Auch beim Ändern der Farbe eines Objekts haben Sie in Illustrator weniger Probleme, als in Photoshop, wo nach dem Umfärben eines Bildteils evtl. ein Farbsaum stehen bleibt. Letztendlich unterscheiden sich die Grafikarten auch durch ihre eigene Ästhetik. Vektorgrafik wirkt meistens glatter und cleaner als eine Pixelgrafik. 6
Auflösung Auflösung in Abhängigkeit vom Druckraster Es gibt nicht die absolut richtige Auflösung; die Auflösung ist abhängig von der Feinheit des jeweiligen Druckrasters. In den Beispielen sind dieselben drei Bilder mit nach rechts abnehmender Auflösung zu sehen. Jede Reihe hat dasselbe Druckraster, jede Spalte dieselbe Auflösung. Wie zu sehen ist, fallen die Pixel des rechten Bildes nur bei den feineren Rastern auf. Beim ganz linken Bild kommt die hohe Auflösung nur bei ganz feinen Druckrastern zur Geltung. Sie wird bei den groben Rastern verschenkt. 7
Auflösung Betrachtet man die untere Reihe der Bilder mit einer Lupe in 4facher Vergrößerung, sieht das folgendermaßen aus Am Computer bestehen Bilder aus Pixeln, in der Vergrößerung deutlich sichtbare hellere und dunklere Quadraten (siehe unten links). Im Druck werden diese Helligkeiten durch kleinere und größere Punkte dargestellt (Abb. rechts). Im Ausdruck wird die Helligkeit der Pixel durch kleinere oder größere Punkte dargestellt. Die Anzahl dieser Punkte pro Zentimeter bestimmt die Druckqualität des Bildes: eine Zeitung hat etwa 30 Punkte pro cm, ein Buch etwa 60. Punkte sind in der Zeitung deutlich sichtbar. Man spricht hier von Rasterweite, die in Linien pro cm (lpc) angegeben wird. Die Rasterweite gibt an, wie viele dieser Punkte pro cm vorhanden sind, um die Graustufen im Ausdruck darzustellen. 8
Auflösung Rasterpunkte in Farbe: Die Rasterpunkte des Offsetdrucks sind besonders gut an Plakatwänden in Lese Entfernung zu sehen (Plakatwände sind ja für Betrachtungsdistanzen von mehreren Metern Entfernung gedacht). Für den vierfärbigen Offsetdruck gilt prinzipiell dasselbe wie für Schwarzweiß, hier sind vier Farben in unterschiedlichen Winkeln übereinander gedruckt. Woher kommt eigentlich die Standard Auflösung von 300 ppi/dpi? Der Standardraster im Vierfarboffsetdruck ist der 60er Raster, d.h. das Bild muss 120 Pixel pro cm haben ( = Rasterauflösung x 2). Umgerechnet auf die Maßeinheit inch (mal 2,54, ein inch = 2,54 cm) ist das die bekannte Auflösung 300 ppi (=pixel per inch, meist auch dpi = dots per inch) Druckraster in cm x 5 = Bildauflösung in dpi! 9
Farben Basics Additive Primärfarben sind die drei Farben des Lichts (Rot, Grün und Blau), aus denen sich alle Farben im sichtbaren Spektrum ergeben. Vermischt man gleiche Anteile von Rot, Blau und Grün, ergibt dies weißes Licht. Ist überhaupt kein rotes, grünes und blaues Licht vorhanden, entsteht Schwarz. Computerbildschirme verwenden die additiven Primärfarben zum Erzeugen von Farbe. Subtraktive Primärfarben sind Pigmente, aus denen in verschiedenen Kombinationen ein Farbspektrum entsteht. Subtraktive Primärfarben (Pigmente in Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) werden von Druckern zum Erzeugen von Farben durch subtraktives Mischen verwendet. Der Begriff subtraktiv wird gebraucht, da die Primärfarben bis zum Mischen rein sind. Die Mischfarben sind weniger reine Versionen der Primärfarben. Orange wird z.b durch das subtraktive Mischen von Magenta und Gelb erzeugt. 10
Farben Basics Farbmodelle und Bildmodus Ein wenig theoretisches Hintergrundwissen kann nicht schaden, um zu verstehen, wie Farbe und Farbkorrekturen funktionieren. In der Bildbearbeitung haben wir es mit verschiedenen so genannten "Bildmodi" zu tun. Für die Druckvorstufe bieten der CMYK also der Vierfarbmodus oder der Graustufenmodus die höchste Produktionssicherheit. Für Webdesign, CD/DVD und elektronische Medien sollten Sie im RGB Modus arbeiten. Zwar können Sie auch RGB Dateien in Layoutprogrammen platzieren und anschließend im Vierfarbdruck ausgeben, das Druckergebnis ist aber kaum vorhersagbar. In der Abbildung ist ein Überblick über die gebräuchlichsten Bildmodi zu sehen. 11
Farben Basics Bitmap Dieser Begriff wird in Photoshop für Strichzeichnungen verwendet, also Dateien, in denen nur schwarze und weiße Pixel vorkommen. In anderen Bildbearbeitungsprogrammen steht der Begriff "Bitmap" allgemein für eine Pixelgrafik. Graustufen wird für Graustufenbilder verwendet. Die 256 Tonwerte bei 8 bit Farbtiefe erscheinen für das menschliche Auge als übergangslose Abstufung. Indizierte Farben werden bei GIF Dateien im Internet sowie in der wissenschaftlichen und medizinischen Fotografie verwendet. Hier stehen maximal 256 Farben aus einer Palette von 16,7 Millionen Farben zur Verfügung. RGB mit 8 bit Farbtiefe ist die Standardfarbtiefe der meisten Scanner. In diesem Modus arbeiten Sie, wenn Sie Bilder für elektronische Medien (Internet, CD/DVD) bearbeiten. RGB mit 16 bit Farbtiefe wird von einigen Digitalkameras und Scannern geliefert. 12
Farben Basics CMYK Bilder werden für den Vierfarbdruck (Cyan, Magenta, Yellow, K/Black) verwendet. Bei der Umwandlung von RGB Bildern in den Vierfarbmodus, der so genannten "Farbseparation", werden die Farben verändert. In CMYK sind leuchtende, stark gesättigte Farben wie in RGB oder Lab nicht möglich. LAB ist ein geräteunabhängiger Bildmodus, der im gesamten Arbeitsablauf für die Konsistenz der Farbe sorgen soll. Der Lab Modus umfasst alle Farben, die das menschliche Auge wahrnehmen kann. Wenn Sie zum Beispiel ein Foto für einen Modekatalog aufbereiten, schränken Sie normalerweise nach dem Scannen den Farbumfang auf den Vierfarbdruck (CMYK) ein. Wenn Sie dieses Bild später auch online veröffentlichen wollen (also den RGB Modus verwenden), haben Sie die gesättigten, leuchtenden Farben verloren. Das geschieht nicht, wenn Sie Ihre Bildbearbeitung in Lab durchführen und erst zum Schluss Duplikate Ihrer Bilddatei in RGB oder CMYK wandeln. 13
Ausgewählte Speicherformate 1. Pixelgrafiken BMP: ein Standardformat unter Windows, Farbtiefe 1 bis 24 Bit (Schwarz/weiß bis 16,7 Mio Farben), verlustfreie RLE Komprimierung. GIF: Dateiformat fürs Web; Vorteil: Animation möglich, transparenter Hintergrund, für Grafiken mit wenigen Farben geeignet, geringe Dateigröße. Nachteil: Maximal 256 Farben JPEG: Dateiformat fürs Web (oder eigene Fotos). Vorteil: starke Komprimierung (bei Qualitätsverlust) möglich. Im Gegensatz zu GIF ist das JPEG Format mit 16,7 Mio Farben (24 Bit Farbtiefe) für Halbtonbilder geeignet. Als "progressive" JPEG stufenweiser Bildaufbau im Webbrowser möglich. Nachteil: Je stärker die Komprimierung, desto größer sind die Verluste. RAW: Rohdatenformat, das von guten Digitalkameras geliefert wird. Der Vorteil bei diesem Format ist, dass die Bildinformationen weitgehend unbearbeitet von der Kamera (also "roh") auf das Speichermedium gesichert werden. Nachteil: spezieller Konverter erforderlich zum Einlesen der Datei in ein Bildbearbeitungsprogramm. 14
Ausgewählte Speicherformate 1. Pixelgrafiken PSD: Das Photoshop Format. Unterstützt alle photoshopspezifischen Eigenschaften wie Bildmodi, Hilfslinien, Raster, Druckkennlinien, Alphakanäle, Pfade, Vektorgrafikinformationen und Ebenen. Nachteile: wird nur von Photoshop selbst und wenigen weiteren Programmen gelesen. Zum Exportieren in gängige Layoutprogramme ist das Reduzieren auf die Hintergrundebene, Löschen der zusätzlichen Kanäle und das Speichern als TIF oder EPS Datei notwendig. TIFF: Universelles Dateiformat Vorteil: nachträglich in vielen DTP Programmen veränderbar, verlustfreie LZW Komprimierung, seit Photoshop 6 können auch Ebenen, Sonderfarbenkanäle und weitere Informationen gespeichert werden, Masken können gesichert werden, auf fast allen Computerplattformen verfügbar. Nachteil: Beschneidungspfade im TIF werden nicht von jedem DTP Programm erkannt, herstellereigene Erweiterungen führen zu Inkompatibilitäten. 15
Ausgewählte Speicherformate 2. Vektorgrafiken EPS: Eine aus FreeHand, Illustrator und vergleichbaren Vektor Programmen exportierte EPS Datei ist auflösungsunabhängig (solange Sie keine Pixelbilder in die Ursprungsdatei importiert haben). Das FreeHand eigene Format (.fh): Vektorgrafiken haben generell eine kleinere Dateigröße (in KB) als Pixelgrafiken. Mathematische Kurven sind auflösungsunabhängig. FreeHand bietet Exportmöglichkeiten unter anderem als: EPS, Illustrator oder RTF, aber auch Pixelgrafikformate wie z.b. TIFF. Illustrator Dateien (.ai): Zuverlässiges Programm, bietet Austausch und Exportmöglichkeiten unter anderem als EPS, PDF oder Pixelgrafikformate, wie z.b. JPEG. DXF: CAD und 3 D Austauschformat. 16
Ausgewählte Speicherformate PDF = Portable Document Format Plattformübergreifendes Dateiaustauschformat für Web und Print. Wie EPS auflösungsunabhängig, solange Sie keine Pixelbilder in die Ursprungsdatei importiert haben. Vorteil: PDF Dateien können praktisch aus jedem Programm erstellt werden, das Postscriptdateien* drucken kann. Die Darstellung eines PDFs ist auf jedem Computer identisch, auch wenn die im Dokument verwendeten Schriften nicht installiert sind. Nachteil: Ein PDF ist nur bedingt bearbeitbar. * PostScript enthält Anweisungen für den Drucker, wie er die Datei drucken soll. Diese bestehen aus so unterschiedlichen Dingen wie der Separation von Farben, Erzeugungen von Rasterungen usw. 17