Bild Begriffserklärung und Definition

Ein digitales Bild besteht aus binär codierten Daten, die sich mithilfe eines Wandlers (Computer, Bildbetrachtungssoftware) auf einem Computer visualisieren lassen. Es besteht entweder aus Bildpunkten unterschiedlicher Farbe in einem Raster oder aus Vektoren (grafische Primitive). Bilder entstehen entweder durch Berechnung, durch Analog-Digitalwandlung (Digitalkamera, Scanner) oder können durch ein Grafikprogramm direkt auf einer grafischen Benutzeroberfläche erstellt werden.

Zur Speicherung werden Grafikformate benutzt. Die wichtigsten Formate für Rastergrafiken sind JPEG, GIF, PNG, TIF und RAW (Rohdatenformat). Bekannte Vektorformate sind WMF, EPS, CDR oder SVG. Vektorgrafiken lassen sich in Rastergrafiken umwandeln (Druck, digital Publishing). Dagegen ist die Umwandlung einer Rastergrafik in ein Vektorformat nur durch das Nachzeichnen von Farbflächen möglich (Vektorisierung). Um digitale Bilder weiter zu bearbeiten, werden Bildbearbeitungs- oder Grafikprogramme eingesetzt.

Bild als Rastergrafik

Rastergrafiken sind besonders für die Darstellung komplexer Bilder wie Fotos geeignet. Sie enthalten Informationen zum Farbwert der einzelnen Bildpunkte oder Transparenzwerte. Hauptmerkmale einer Rastergrafik sind die Bildgröße (Breite und Höhe in Pixeln), auch Bildauflösung genannt, und die Farbtiefe (Differenziertheit aller Helligkeits- und Farbwerte). Diese umfasst die Menge der Farbabstufungen und wird in Bit gemessen. Eine Farbtiefe von einem Bit bedeutet zwei Zustände (z. B. rot und schwarz). 2 Bits erlauben vier Zustände. Bei einer früher im Internet üblichen Farbtiefe von 8 Bits sind 256 Zustände einer Farbe des Farbraums möglich. Der RGB-Farbraum z. B. kennt drei Grundwerte (Rot, Grün, Blau).

Alle anderen Farben einer Rastergrafik entstehen durch die Kombination dieser Grundfarben in Verbindung mit den Abstufungen der Grundfarben auf einer Farbskala (8, 16, 32, 64 Bits). Aus dem RGB-Farbraum in einem 8-Bit-Kanal resultieren so theoretisch etwa 16,7 Millionen mögliche Farben. In einem 16-Bit-Kanal wären es bereits 281 Billionen. Tatsächlich ist die Menge der möglichen Farben durch die Monitore zur Bildwiedergabe begrenzt.

Bild als Vektorgrafik

Eine Vektorgrafik besteht nicht aus Bildpunkten, sondern aus den sogenannten grafischen Primitiven (Linien, Kreisen, Ellipsen, Vielecken oder Kurven) und aus Formen, die sich durch die Kombination dieser Primitiven erstellen lassen. Formen und Flächen werden in einem zweidimensionalen Raum dargestellt. Durch die Verwendung von Rastern oder durch Verzerren werden auch perspektivische Darstellungen möglich. Um einen Kreis zu speichern, benötigt ein Vektorprogramm den Kreismittelpunkt und den Durchmesser, außerdem kann die Fläche durch Strichstärke, Füllmuster oder Farbe weiter modifiziert werden.

Vektorgrafiken haben zwei Vorteile gegenüber Rastergrafiken. Sie benötigen nur wenig Speicherplatz und lassen sich stufenlos und frei skalieren. Bei einer Rastergrafik hängt die Bildqualität von der Auflösung ab. Eine hohe Auflösung garantiert eine bessere Qualität. Dies ist bei Vektoren unerheblich, da sich die Bildqualität unabhängig von der Größe ist. Allerdings haben Vektorgrafiken, die zur Wiedergabe auf einem Bildschirm ebenfalls gerastet werden müssen, einen hohen Wiedergabeaufwand abhängig vom Inhalt. Dies ist bei Rastergrafiken nicht der Fall, da die Bildgröße durch die Auflösung bestimmt wird und unabhängig vom Inhalt ist.

Anwendungen

Besonders bei der Fotografie werden Rasterformate verwendet. Digitalkameras speichern ihre Bilder in entsprechenden Formaten wie RAW oder JPG. Sie lassen sich in geeigneten Bildbearbeitungsprogrammen weiterverarbeiten und modifizieren. Mit der Einführung der digitalen Fotografie ist es üblich geworden, jede Art von Fotografie durch Nachbearbeitung aufzuwerten und zu verändern. Selbst Fotos mit dokumentarischem Charakter werden durch die Veränderung der Farbkontraste und der Farbwerte nachträglich dramatisiert.

Die digitale Bildbearbeitung erlaubt fast jede Art der Bildmanipulation und auch das Erstellen surrealer Bildwelten aus mehreren Bildmotiven ist für Profis heute ein übliches Verfahren, das in der Werbung und in der Kunst angewendet wird. Rasterformate werden in einigen Fällen auch vektorisiert. Vektorprogramme verfügen teilweise über Werkzeuge, mit denen sich dieser Prozess automatisieren lässt. Besonders wenn Fotos für großformatige Flächen wie Werbebanner oder Fahnen aufbereitet werden müssen, ist das Vektorisieren ein gängiges Verfahren. Rastergrafiken können nicht beliebig vergrößert bzw. skaliert werden. Ansonsten besteht die Gefahr, dass sich „Klötzchen“ (Cluster) bilden, die aus den gleichen Farbwerten einiger weniger Pixel bestehen.

Das Bild und seine Möglichkeiten

Vektorgrafiken werden oft für Illustrationen, Icons und Logos eingesetzt. Da sie aus Bildelementen bestehen, bieten sie die Möglichkeit, eine Grafik in jeder beliebigen Größe zu erstellen und auf jedes Format zu skalieren, ohne das Qualitätsverluste entstehen. Hier muss aber eingeschränkt werden, dass Vektorgrafiken vor dem Druck beim Umwandeln in ein Druckformat wie PDF wieder gerastert werden müssen. Je nach Druckverfahren und Auflösung können dann Qualitätsverluste entstehen, sodass aufwendige Grafiken und ungewöhnliche Druckformate vor dem Druck geprüft werden müssen, um Fehler und Qualitätsverluste zu vermeiden. Insofern sind Vektorgrafiken das Ergebnis der Erstellung, während zum Druck oder auch zur Veröffentlichung immer eine Umwandlung in ein geeignetes Rasterformat der letzte Schritt ist.

Je nach Druckverfahren, Veröffentlichung und Format werden Grafiken in ein Raster zwischen 72 und 1200 dpi (Dots per Inch) umgewandelt. Rastergrafiken, die im Internet veröffentlicht werden, müssen stark komprimiert werden (72 bis 96 dpi). Üblicherweise werden die Fotos vorher in einer höheren Auflösung bearbeitet, um Qualitätsverluste so gering wie möglich zu halten. Auch im Handel werden Bilder entsprechend ihres Verwendungszwecks in unterschiedlichen Formaten und Qualitätsstufen angeboten. Dass ein digitales Bild, das sich zur Bearbeitung eignet, auch beliebig vervielfältigt werden kann, schränkt den Schutz der Urheberrechte ein.

Zusammenfassung

Ein digitales Bild ist entweder eine Ansammlung von Farbpunkten in einem Raster (Rastergrafik) oder aus Vektoren zusammengesetzt (Vektorgrafik). Rastergrafiken eignen sich insbesondere für Fotos und haben bestimmte Merkmale wie Auflösung und Farbtiefe. Vektorgrafiken hingegen bestehen aus grafischen Elementen wie Linien und Kreisen, sind speicherplatzsparend und lassen sich frei skalieren.

Zur Speicherung und Bearbeitung digitaler Bilder werden unterschiedliche Grafikformate und Bildbearbeitungsprogramme verwendet. Formate wie JPEG oder PNG sind für Rastergrafiken üblich, während Vektorgrafiken oft im EPS oder SVG Format gespeichert werden. Vektorisierung ist der Prozess, bei dem eine Rastergrafik in eine Vektorgrafik umgewandelt wird.

Je nach Anwendung und Veröffentlichungsplattform variieren die Qualitätsanforderungen an Bilder. In der Fotografie werden meistens Rasterformate wie RAW oder JPG verwendet, die dann in Bildbearbeitungsprogrammen nachbearbeitet werden können. Vektorgrafiken sind ideal für Logos und Illustrationen, müssen jedoch vor dem Druck in ein geeignetes Rasterformat umgewandelt werden.

Die Auflösung eines digitalen Bildes ist von großer Bedeutung für seine Qualität. Während im Internet oft niedrigere Auflösungen ausreichen, sind für den Druck höhere Auflösungen erforderlich. Da digitale Bilder einfach vervielfältigt werden können, stellt dies eine Herausforderung für den Urheberschutz dar.

Häufige Fragen und Antworten