Krokus.bmp

Original
400 fache Vergrößerung
1600 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.
Bilder, die sich aus vielen kleinen Bildpunkten
zusammensetzen, nennt man:
Pixelgrafiken
Dieser Begriff setzt sich zusammen aus:
Picture und Elements = Pixel
In Pixelgrafiken enthält jeder Punkt die Bildinformation.
Pixelgrafik
Monitor
Foto
Scanner
Drucker
auch hier setzen sich
die Bilder aus kleinen
Bildpunkten ( Pixeln )
zusammen.
Nicht jede Grafik ist eine Pixelgrafik:
Frosch.cdr
Frosch.bmp
Dateigröße:
Ø 32 KB
Dateigröße:
Ø 1359 KB
Pixelgrafik
Skalierbar
ohne
Qualitätsverlust
Skalierbar
mit großem
Qualitätsverlust
Woran liegt das ?
Beispiel: Kreis und Linie
Bei dieser Grafik sieht man deutlich den punktweisen
Aufbau und den damit verbundenen Treppcheneffekt.
Es gibt jedoch noch eine andere Methode,
Grafikinformationen abzuspeichern:
Grafikformate - Vergleich
Linie als Bitmap
Line als Vektorgrafik
Vektorgrafik:
Bild in geometrische
Objekte unterteilen
Kreis:
5 cm
4 cm
7,5 cm
• Mittelpunkt: (7,5 : 5)
• Radius: 4
• Farbe: Dunkelrot
• Stärke: 0,2
• Füllung: Gold
Bitmaps
Anwendungs
-bereiche
Vektorgrafiken
Photos
technische Zeichnungen
Grafiken mit weichen
Farbübergängen
Schriftzüge
Druckvorlagen
Internetbilder
Einfach editierbar
Vorteile
Nachteile
werden von fast allen
Grafikprogrammen
unterstützt
Keine Qualitätseinbussen
bei Änderung der
Bildgrösse
nur mit spezifischen
Programmen editierbar;
Die Vektorgrafik
Einheiten
Bei Vektorgrafiken wird der
Bildschirm mit einem unsichtbaren
Koordinatensystem überzogen.
400
300
[Strecke, grün, A=(100/50), E=(350/100)]
200
(350/100)
E
(100/50)
100
A
0
100
200
300
400
500
Einheiten
Die Linie wird lediglich durch den Anfangspunkt A
und den Endpunkt E im Koordinatensystem festgelegt.
Das System merkt sich nur,
dass es sich um eine Strecke handelt, dass diese grün ist und den
Anfangs- und den Endpunkt der Strecke.
Die Vektorgrafik
Einheiten
Der Kreis:
400
[Kreis, blau, M=(250/200), r=80 ]
300
(250/200)
M
r(80)
200
100
0
100
200
300
400
500
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.
Die Vektorgrafik
Einheiten
400
Geordnete Auflistungen von Informationen nennt man Vektoren
300
(250/200)
M
r(80)
200
E (350/100)
(100/50)
100
A
0
100
200
300
400
500
Einheiten
[Kreis, blau, M=(250/200), r=80 ]
[Strecke, grün, A=(100/50), E=(350/100)]
Speicherplatzbedarf
Vektorgrafik
Pixelgrafik
gering:
hoch:
die gesamte
Grafikinformation
ist als Vektor gespeichert
jeder einzelne
Pixel enthält die
Grafikinformation
Skalierung (Vergrößerung):
Vektorgrafik
Pixelgrafik
frei skalierbar:
ohne
Qualitätsverlust
Skalierung:
nur mit
Qualitätsverlust
glatte, scharfe
Kanten
unscharfe Bilder,
Treppchenbildung
Nachbearbeitung
Vektorgrafik
Pixelgrafik
begrenzt:
unbegrenzt:
nur ganze
Unterobjekte
lassen sich
bearbeiten
jeder einzelne
Pixel lässt sich
bearbeiten
Eignung
Vektorgrafik
Pixelgrafik
für:
für:
Konstruktionszeichnungen
Schriften (True
Types)
Clip - Arts
Stadtpläne
Fotos
Malen
Nachbearbeitung
Zusammenfassung
Vektorprogramme
Pixelprogramme
Zeichen- u.
Konstruktionsprogramme
Mal- u. Fotoprogramme
Vektorgrafikprogramme
Pixelgrafikprogramme
Von Bits und Bytes :
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
ja
0
oder aus
oder nein
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.
Speicherung von Informationen
Die kleinste Speichereinheit nennt man 1 Bit:
1 Bit = 21
2 Bit = 22
0
1
00
01
10
11
2 Zustände (einstellig)
bzw. 2 Möglichkeiten
Informationen zu
speichern
4 Zustände
(zweistellig)
Speicherung von Informationen
4 Bit = 24
binär dez.
0000
0
0001
1
0010
2
0011
3
0100
4
0101
5
0110
6
0111
7
1000
8
1001
9
1010 10
1011 11
1100 12
1101 13
1110 14
1111 15
16 Zustände
Speicherung von Informationen
8 Bit =
28
binär
dez.
0000 0000
0000 0001
0000 0010
0000 0011
0000 1000
............
1111 1010
1111 1011
1111 1100
1111 1101
1111 1110
1111 1111
0
1
2
3
4
....
250
251
252
253
254
255
8 Bit = 1 Byte
256 Zustände
Das Wort „Byte“ setzt sich
zusammen aus den Wörtern
„Bit“ und „eight“ (engl.: 8).
Speicherplatz pro Pixel in einem Bild:
1 Bit = 21
1 Bit
2 Bit = 22
4 Bit = 24
2 Bit
4 Bit
2 Zustände:
schwarz u.
weiß
4 Zustände;
also 4 Farben
16 Farben
16 Farben=4 Bit
Beispiele:
jpg
256 Farben=8 Bit
16 Mio. Farben
= 24 Bit
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
Eine hohe Bildqualität beinhaltet:
1. möglichst viele Farben pro Pixel und
2. möglichst kleine Pixel, also viele Pixel
pro Bild
Grafikformate - Farbtiefe
Farbübergänge
2 Farben
(1 Bit)
16 Farben
(4 Bit)
256 Farben
(8 Bit)
16.7 Millionen Farben
(24 Bit)
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.
Auflösung
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
Rechenbeispiel
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
Die Auflösung von meinem Bildschirm beträgt dann:
1024 / 12,6 = 81 dpi
Rechenbeispiel
2. Beispiel:
Ein Bild hat eine Größe 32 x 24 cm und eine Auflösung 600 dpi
Breite:
Höhe:
1 inch  600 Pixel
32 cm = 12,6 inch
12,6 inch x 600 pixel/inch  7560 Pixel
24 cm = 9,4 inch
9,4 inch x 600 pixel/inch  5640 Pixel
Das sind insgesamt:
7560 x 5640 = 42,64 Mio. Pixel
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
Zusammenfassung
Um ein qualitativ gutes Bild darzustellen, benötigt
man eine hohe Farbtiefe und eine hohe Auflösung
folglich:
riesige Mengen an Grafikinformationen
...und das kostet Speicherplatz
Grafikformate
Hohe Farbtiefe und hohe Auflösung
Ø hohe Qualität
Ø hoher Speicherplatzbedarf
Methode: Datenkomprimierung
Ø ohne wesentlichen Informationsverlust
Ø allerdings mit Qualitätseinbußen
Ø dieser Vorgang ist irreversibel
die Art der Komprimierung ist abhängig vom
Grafikformat
Windows-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
Windows-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
jedoch bei *.bmp - Dateien:
Ø keine Datenkompression
Ø jeder Bildpunkt wird abgespeichert
Ø beste Bildqualität
Ø jedoch hoher Speicherplatzbedarf
Krokus.bmp
Beispiel:
3.601 KB
Grafikformate
Die wichtigsten Grafikformate:
*.bmp = Windows Bitmap
*.tif (tiff)= Tagged Image File Format
*.jpg (jpeg) = Joint Photographics Experts Group
*.gif = Graphics Interchange Format
*.png = Portable Network Graphics
Krokus.bmp
Krokus.jpg
3.601 KB
16 KB
Krokus.jpg
16 KB
Krokus.jpg
50 KB
Krokus.jpg
106 KB
stark vergrößert
Krokus.bmp
3601 KB
stark vergrößert
Krokus.jpg
106 KB
Komprimierung
BMP
nicht
möglich
TIF
ja oder
nein
GIF
ja
Grad nicht
wählbar
JPG
frei
wählbar
Komprimierungsgrad
BMP
-----
TIF
relativ
hoch
GIF
vom Bild
abhängig
(bzw.
Anzahl der
Farben)
JPG
niedrig bis
hoch
Informationsverlust
BMP
-----
TIF
keiner
GIF
keiner
JPG
Ja, je nach
Komprimierung
Farbtiefe
BMP
TIF
32 Bit
GIF
8 Bit
JPG
24 Bit
Verwendung
BMP
Desktop
(Hintergrundbilder)
Fotos u.
Illustrationen
TIF
Fotos u.
Illustrationen
in Echtfarben
GIF
Für Linien
und Motive
mit klaren
Konturen und
wenig Farben
1 Transparenzfarbe
(Alphakanal)
JPG
Fotos u.
Illustrationen
in Echtfarben
nicht: für
Zeichnungen u.
Schriftzüge
mit starken
Kontrasten
WEB - Seiten
BMP
nicht
geeignet
TIF
nicht
geeignet
GIF
geeignet:
geringe
Dateigröße
JPG
geeignet:
geringe
Dateigröße
Grafikformate
Format Anzahl Farben
Kompression
Anwendung
BMP
2,6,256,16 Mio
keine
Windows Bilder
TIFF
Maximal 16 Mio gering
GIF
Maximal 256
JPEG
Maximal 16 Mio hoch, mehr oder
weniger
verlustbehaftet
Fotos und Bilder mit
weichen Farbverläufen,
WWW
PNG
Maximal 16 Mio hoch, verlustfrei
alle Bilder
gescannte Bilder
gering, verlustfrei Text als Grafik, Strichzeichnungen, WWW
Quellen
• http://www.ihreexperten.de/uploads/media/Bildbe
arbeitung.pdf
• Bildbearbeitung.ppt von Gisela König
• http://www.swisseduc.ch/informatik/vortraege/gra
fikformate/ (Markus Braendle: folien.ppt)
• http://www.swisseduc.ch/informatik/material/grafi
kformate/docs/vortrag_bildformate.ppt (Beat
Döbeli Honegger)