Grundlagen digitaler Bildbearbeitung

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Inhaltsübersicht z z z z z z

Bitmaps und Vektorgrafiken Grafikformate Farbräume und Farbmodelle Farbmodus (Farbtiefe) Bildauflösung Webfarben

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Bitmaps und Vektorgrafiken

Tiger als Bitmap (Pixelgrafik)

Tiger als Vektorgrafik

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Vergleich Bitmaps und Vektorgrafiken Bitmaps (Pixelgrafiken)

Vektorgrafiken

Jedes einzelne Pixel kann bearbeitet werden.

Es kann nur das gesamte Objekt bearbeitet werden.

Größe und Position einzelner Pixel nicht veränderbar

Größe, Form und Position der Objekte jederzeit veränderbar

Qualitätsverlust beim Skalieren

Verlustfrei skalierbar

Hoher Speicherbedarf

Geringer Speicherbedarf

Von fast allen Grafikprogrammen unterstützt

Spezielle Programme zum Editieren erforderlich

Photos, Grafiken mit weichen Farbübergängen, Internetbilder

Technische Zeichnungen, Schriftzüge, Druckvorlagen

Linie als Bitmap

Linie als Vektorgrafik

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Grafikformate (Dateitypen) Format

Anzahl Farben

Kompression

Anwendung

BMP

2, 6, 256, 16 Mio.

keine

Windows-Bilder

TIFF

max 16 Mio.

gering, verlustfrei

gescannte Bilder

GIF

max 256

gering, verlustfrei

Text als Grafik, Strichzeichnungen für WWW

JPEG

max 16 Mio.

hoch, verlustfrei oder verlustbehaftet

Fotos und Bilder mit weichen Farbverläufen für WWW

PNG

max 16 Mio.

hoch, verlustfrei

alle Bilder

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Farbräume und Farbmodelle z

z

z

spezifischer Farbraum für jedes Ein- und Ausgabegerät Anzahl der exakt reproduzierbaren Farben bestimmt vom Farbmodell Abb.: Originalfarbmodell, das 1931 von der Commission Internationale de l‘Éclairage (CIE) zur internationalen Norm der Farbmessung erklärt wurde

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RGB-Farbmodell z

z

z

Farbdefinition anhand der Anteile in Rot, Grün und Blau in Prozentwerten bzw. auf einer Skala von 0 – 255 Rot, Grün und Blau sind additive Primärfarben, durch Mischung zweier entsteht jeweils eine Sekundärfarbe (Cyan, Magenta, Yellow) Scanner, Digitalkameras, Monitore, Belichter

Schwarz: Weiß:

Rot

Grün

Blau

0%

0%

0%

0

0

0

100%

100%

100%

255

255

255

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CMYK-Modell z z

z

Kleinerer Farbumfang als RGB Subtraktive Primärfarben (Cyan, Magenta, Yellow), Farbdefinition in Anteilen genau umgekehrt zu RGBModell, Schwarz als Keyoder Kontrast-Farbe Drucker, Digitale Druckvorstufe Schwarz: Weiß:

Cyan

Magenta

Yellow

100%

100%

100%

255

255

255

0%

0%

0%

0

0

0

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HSB-Modell z

z

z

z

Farbdefinition durch Farbton (Hue), Sättigung (Saturation) und Helligkeit (Brightness) Jeder Farbton bestimmt durch Position (in Gradzahlen) auf Farbkreis Æ ergibt 360 verschiedene Farbtöne Sättigung legt Reinheit in Prozent fest (100 für reine Farbe, 0 entspricht Grau) Graueinstellung mit Helligkeitsprozenten von 100% (weiß) bis 0% (schwarz)

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L*a*b-Farbmodell z z

z

z z

wesentlicher Bestandteil von Photoshop internes Farbmodell wird benutzt beim Umwandeln des Farbmodus eines Bildes in einen anderen basiert auf Originalfarbmodell in verbesserter Form von 1976 unter dem Namen CIE L*a*b geräteunabhängig besteht aus Luminanz- oder Helligkeitskomponente (L) und zwei chromatischen Komponenten: a von Grün bis Rot und b von Blau bis Gelb

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Der Farbmodus (Farbtiefe) z z

z z

bestimmt Anzahl der im Bild verwendeten Farben bestimmt Anzahl der Bits, die zur Darstellung und Speicherung eines Pixels zur Verfügung stehen, je höher dieser Wert umso mehr unterschiedliche Farben darstellbar Farbmodus reicht von einem Bit (Schwarz oder Weiß) bis hin zu 32 Bit Nachträgliche Änderung des Farbmodus eines Bildes wird Konvertierung genannt

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Verschiedene Farbmodi (1) Farbmodus

Farbtiefe

BITMAP

1 Bit

Schwarz-Weiß-Bilder

GRAUSTUFEN

8 Bit

256 Helligkeitsstufen für jedes Pixel, Palette von 0 = Weiß bis 255 = Schwarz

DUPLEX

8 Bit

Analog Graustufe, zusätzlich eine bis max. vier Farben möglich

INDIZIERTE FARBEN

8 Bit

Bildfarben werden durch Farbpalette mit max. 256 Farben ersetzt

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Verschiedene Farbmodi (2) RGB-FARBE

24 Bit RGB-Farbmodell, Bildschirmwiedergabe, True Color 8 Bit x 3 Kanäle = 16,7 Mio. Farben

CMYK-FARBE

32 Bit

Reproduktion von Farbfotos nach CMYK-Modell, 33% mehr Speicher als RGB

LAB-FARBE

24 Bit

Basiert auf gleichnamigem Farbmodell für digitale Druckvorstufe

MEHRKANAL

8 Bit

Jedes Bild aus mehr als einem Kanal kann in Mehrkanalmodus konvertiert werden, Kanäle werden nummeriert u. als Graustufenkanäle angezeigt

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Die Auflösung eines Bildes Je höher die Auflösung umso besser das Bild.

niedrig

mittel

hoch

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Auflösung erhöhen 1cm

1cm

Auflösung verdoppeln

1 Pixel pro cm

2 Pixel pro cm

Verdoppeln der Auflösung ⇒ Vervierfachen der Pixelzahl!

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Bildauflösung – Wie viel Speicher braucht mein Bild? 10 cm

1 Pixel pro cm : 10 cm = 10 Pixel 20 cm = 20 Pixel 200 cm2 = 200 Pixel

20 cm

2 Pixel pro cm : 10 cm = 20 Pixel 20 cm = 40 Pixel 200 cm2 = 800 Pixel

Verdoppeln der Auflösung ⇒ Vervierfachen der Pixelzahl!

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Auflösung und Farbtiefe – Wie viel Speicher braucht mein Bild? Bildhöhe: 15cm Bildbreite: 10cm

Auflösung: 150dpi Farbtiefe: 16.7 Mio Farben (24 Bit)

Breite [Pixel] = 10cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 591 Pixel Höhe [Pixel] = 15cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 886 Pixel

Speicher = 591 * 886 * 24 / 8 = 1’570’878 Byte = 1,57 MByte !!!! Speicher [Byte] = Breite [Pixel] * Höhe [Pixel] * Farbtiefe [Bit] / 8

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Auflösung und Farbtiefe – Wie viel Speicher braucht mein Bild? Bildhöhe: 15cm Auflösung: 150dpi Bildbreite: 10cm Farbtiefe: 16.7 Mio Farben (24 Bit) Verwendet Farbpalette mit 256 Farben (8 Bit pro Index) Breite [Pixel] = 10cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 591 Pixel Höhe [Pixel] = 15cm * 1Inch / 2.54cm * 150dpi = 886 Pixel

Speicher = 591 * 886 * 8 / 8 = 523’626 Byte = 0,52 MByte ohne Farbpalette: 1,57 MByte Dank der Farbpalette braucht das Bild 3 Mal weniger Platz!

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Webfarben z

z

Programmierer – auch HTML-Codekünstler – verwenden gerne HexZahlen: 00, 33, 66, 99 ,CC, FF Jeder Anteil einer Grundfarbe (ROT, GRÜN, BLAU) weist 6 Abstufungen auf, beginnend bei 'null' (gar nicht sichtbar) bis hin zu 'FF' (höchster Farbanteil).

Eckwerte des Color Cube Wert RGB

FF FF FF FF FF 00 00 FF FF 00 FF 00 FF 00 00 FF 00 FF 00 00 FF 00 00 00

Farbe

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Netscape-Farbwürfel z z

z

Web- oder Browserfarben eingeführt von Netscape plattformunabhängige Farbpalette im Browser mit geringen Anforderungen an Grafikkarte und Monitor „Color Cube“ aus 216 Farben (Kantenlänge 6)

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Browserfarben z

Übersicht der Browserfarben:

z

Im Internet z.B. bei:

z

http://www.sven-hartmann.info/schule/farbengenerator.html

z

http://www.jchanke.de/homepage/article/websafe/websafe.html