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Kapitel 3.1.2.1: Rasterbildformate (Raster Image Formats)


Ein Rasterbildformat teilt ein Bild in ein Netz von gleichgroßen Stücken ein, die Pixels genannt werden, und speichert zu jedem Pixel Farbinformationen ab. Die Anzahl der Farben, die eine Bilddatei enthalten kann, ist von der Anzahl der Bits je Pixel (Bits-Per-Pixel) abhängig: Je mehr Informationen zu einem Pixel gespeichert sind, desto mehr Details und Farben kann die Datei aufnehmen. Die meisten Rasterbildformate unterstützen unterschiedliche Farbtiefen.

Bits-Per-Pixel
Maximale Farbanzahl
1
2
4
16
8
256
16
32.768 oder 65.536 je nach Format
24
16.777.216 (Echtfarbendarstellung)
Tabelle 3: Farbtiefe

Die Farbinformationen werden von den meisten Rasterbildformaten auf Pixelbasis gespeichert, einige Formate arbeiten auch mit color channels ("Farbebenen").

Um die Farben auf einem Computermonitor darstellen zu können, gibt es verschiedene Methoden. Die beiden häufigsten Methoden sind RGB und HSL.

Bei der RGB-Methode werden die Farben rot, grün und blau kombiniert. Zum Beispiel ist rot als 100 % rot, 0 % grün und 0 % blau definiert. Wenn alle drei Grundfarben die Werte 0 % haben, erhält man schwarz, wenn sie alle die Werte 100 % haben ist das Ergebnis weiß. Für Echtfarbendarstellung wird jede Grundfarbe mit einem Byte eingestellt, d.h. jede Grundfarbe kann einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen.

Die HSL-Methode verwendet zur Farbdefinition die Merkmale Farbton (hue), Sättigung (saturation) und Helligkeit (luminance).
"Hue" beschreibt den Farbton, der durch ein zirkuläres Spektrum angegeben wird. Dieses Spektrum fängt bei rot an, läuft über grün und blau und kehrt wieder zu rot zurück.
"Saturation" beschreibt die Reinheit des Farbtons. Eine Farbe mit der Sättigung von 100 % ist hell und lebendig, eine Farbe mit der Sättigung von 0 % ist ein grauer Schatten.
"Luminance" beschreibt die Helligkeit des Farbtons. Ein Farbton mit der Helligkeit von 100 % ist immer weiß und ein Farbton mit 0 % Helligkeit ist immer schwarz.

RGB-Einstellungen
HSL-Einstellungen
Farbe
Rot
Grün
Blau
Hue
Saturation
Luminance
Rot
255
0
0
0
240
120
Orange
255
128
0
20
240
120
Gelb
255
255
0
40
240
120
Grün
0
255
0
80
240
120
Hellblau
0
255
255
120
240
120
Dunkelblau
0
0
255
160
240
120
Violett
255
0
255
200
240
120
Tabelle 4: Beispiele für Farbeinstellungen für RGB und HSL

Einige Rasterbildformate werden in den folgenden Abschnitten mit ihren Eigenschaften, Vor- und Nachteilen kurz vorgestellt. Die wichtigsten Formate sind in der Tabelle 5 zusammengefaßt.

Format
Datei-
endung
Varianten
max.
Farbtiefe
Sonstiges
Bitmap Picture
BMP
Windows: RGB oder Run-lenght encoded
OS/2: RGB encoded
24 Bit
Das OS/2 Bitmap-Format unterscheidet sich geringfügig vom Windows Bitmap-Format.
Device Independent Bitmap File Format
DIB
Windows ab Version 3.0,
OS/2 ab Version 1.2 und RIFF;
RBG oder Run-length encoded
24 Bit
Von IBM und Microsoft definiertes Format zur geräteunabhängigen Speicherung von Bitmap-Bildern. Bei Farbtiefen bis 8 Bit werden Farbpaletten unterstützt.
Graphic Interchange Format
GIF
Versionen 87a und 89a,
interlaced und non-interlaced
8 Bit
Durch das Internet sehr weit verbreitetes Format. Einfache Animationen werden unterstützt.
Interchangeable File Format
IFF
compressed
uncompressed
8 Bit
Grafikformat aus der AMIGA-Welt. Wird auf dem PC durch Deluxe Paint unterstützt. Das Format kann auch Sounddaten speichern.
IMAGE (GEM-Paint)
IMG
Old Style und New Style
8 Bit
Kann von vielen Programmen importiert werden.
JPEG und JFIF
JPG (JIF,JPF)
Huffmann compressed
24 Bit
JFIF ist eine Untermenge des JPEG-Standards.
MAC-Paint-Format
(MAC)
(MAC
selten: PNT)
verschiedene Varianten
1 Bit
Macintosh-Format, unter DOS/Windows verfügbar.
MAC-Picture-Format
(PICT)
PICT
(PCT)
Version 1 (monochrom)
Version 2 (color)
1 Bit
8 Bit
Auf dem Macintosh weit verbreitetes Format, unter DOS/Windows mit der Endung .PCT verfügbar.
Paintbrush
PCX
Version 2 und 3
Version 5
4 Bit
24 Bit
Auf dem PC weit verbreitet, aber kann vom Macintosh nicht verarbeitet werden.
Portable Networks Graphics
PNG

32 Bit
Relativ neues Format mit Animationsmöglichkeit. Wird bislang nur von wenigen Programmen auf verschiedenen Plattformen unterstützt, aber im WWW wird es zunehmend beliebter.
Run Lenght Encoded Bitmap
RLE
Bitmap-Variante
24 Bit
Bitmap-Variante unter Windows
SUN Rasterformat
(RAS)
RGB und RLE encoded
32 Bit
Die Endung .RAS ist nur unter DOS/Windows üblich.
TARGA
TGA
compressed
uncompressed
32 Bit
Ursprünglich zur Speicherung von Echtfarbenbildern entwickelt.
Tag Image File Format
(TIFF)
TIF
no compression,
Huffmann compressed,
PackBit, LZW,
Fax Group 3 und 4
24 Bit
Hersteller- und plattformübergreifendes Format.
Tabelle 5: Rasterbildformate

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