Pixel-Theorie - an der HTWG Konstanz

Pixel-Theorie: Adobe Photoshop CS, verständlich erklärt - Teil I
Lesen Sie im ersten Teil das wichtigste, was Sie über digitale Bildbearbeitung wissen
müssen.
Pixel-Theorie
Was Sie über digitale Bildbearbeitung wissen müssen
Was ist der Unterschied zwischen Pixel und Vektor?
Was ist die Auflösung?
Wie funktioniert der Dialog Bild • Bildgröße?
Was ist RGB und was CMYK?
Wie komprimiere ich Photoshop-Dateien?
Welche Dateiformate gibt es?
In diesem Kapitel werden wesentliche Themen der Bildbearbeitung zusammengefasst und
erläutert. Dazu gehören unter anderem Farbräume, Alphakanäle, Eigenschaften von
Pixelgrafiken und mehr.
Umfangreiche Praxis in Photoshop nützt Ihnen wenig, wenn Sie nicht wissen, was Sie
beim Bearbeiten von Bildern für Druck und Internet beachten müssen. Begriffe wie
Auflösung, RGB, CMYK oder Farbtiefe sollten, besser: müssen, jedem ernst meinenden
Photo-shop-User geläufig sein. Trotz stundenlanger, aufwändiger Retuschearbeit kann
beispielsweise ein Bild für den Druck unbrauchbar werden, weil bei seiner Erstellung eine
zu niedrige Auflösung eingestellt wurde.
Speicherplatz
Einfache Erscheinungen von Vektorgrafiken sind Linien, Kreise und auch komplexe
Kurven, Flächen und Körper. Sie benötigen meist weniger Speicherplatz auf der
Festplatte als vergleichbare Pixelgrafiken, da nicht jeder Punkt abgespeichert werden
muss, sondern Objekt- und Konturfarben sowie Formbeschreibungen zur Speicherung der
Bildinformation genügen.
Vektorgrafik und Pixelbilder
Digitale Bilder können grob in zwei Kategorien eingeteilt werden: vektorbasierte und
pixelbasierte Bilder. In der Abbildung 5.1 sehen Sie auf der linken Seite eine
Vektorgrafik, rechts eine Pixelgrafik, auch Bitmap genannt. Auch wenn die Bilder auf den
ersten Blick schwer zu unterscheiden sind, so wird in der Vergrößerung der Unterschied
deutlich. Bitmaps bestehen aus einzelnen Bildpunkten, während Vektorgrafiken aus
mathematisch beschriebenen Formen zusammengesetzt werden. Wird eine Vektorgrafik
vergrößert, so wird die Form neu berechnet, deshalb kann diese auch in der
Vergrößerung makellos dargestellt werden. Vergrößert man eine Pixelgrafik, so wird
diese punktweise vergrößert, da der Rechner keinerlei Objektinformation besitzt.
Dadurch werden die einzelnen Pixel erkennbar.
Bei einer Bitmap wird jeder einzelne Pixel unabhängig von den anderen abgespeichert.
Daraus resultiert auch, dass eine Änderung der Farbe eines einzelnen Pixels problemlos
möglich ist, was bei einer Vektorgrafik nur recht umst ndlich funktioniert.
Es stellt sich die Frage, warum wir nicht immer mit Vektoren arbeiten, diese können
beliebig vergrößert werden und benötigen ein bisschen weniger Speicherplatz, warum
plagen wir uns also mit Pixeln herum? Der Grund dafür ist einfacher, als man denkt: Alle
digitalisierten Fotos sind von Natur aus Pixelgrafiken. Die digitale Kamera oder der
Scanner zerlegt das Motiv nicht in einzelne mathematische Kurven, sondern speichert
das Bild Pixel für Pixel ab. Damit ist man von vorneherein bei der Bildbearbeitung an die
Pixelgrafik gebunden.
Abbildung 5.1
Links sehen Sie eine in Adobe Illustrator erzeugte Vektorgrafi k, rechts eine
entsprechende Pixelgrafik.
Pixel? Was heißt Pixel?
Pixel ist eine Kurzform von Picture Element und bezeichnet die Punkte einer digital
gespeicherten Grafik. Jeder dieser Punkte ist bei der Darstellung am Computermonitor
quadratisch und hat einen eindeutig definierten Farbwert. Er ist die kleinste
Informationseinheit einer Bitmap und nicht weiter unterteilbar.
Vektorapplikationen
Für die Bearbeitung und Erstellung von Vektorbildern werden Programme wie zum
Beispiel Adobe Illustrator, CorelDRAW oder Macromedia FreeHand verwendet.
Ausgabe-Auflösung und Maßeinheiten
Alle digital gespeicherten Bilder haben die Form von Rechtecken und die Farbinformation
(bei Pixelbildern) wird pixelweise in das Bild gespeichert. Da jedes Rechteck eine Breite
und Höhe hat, trifft dies auch auf digitale Bilder zu. Es bietet sich an, die Breite und Höhe
des Rechtecks in Pixeln zu messen. Allerdings stellt sich nun die Frage nach der
Umrechnung in andere Maßeinheiten: »Wie viele Pixel sind ein Zentimeter?«, oder etwas
konkreter gefragt: »Wie groß wird mein 300 x 300 Pixel großes Bild auf dem Ausdruck?«
Überraschenderweise müssen wir Ihnen eine konkrete Antwort schuldig bleiben. Für
einen Pixel gibt es nämlich keine festgelegten Dimensionen, er ist kein Längenmaß. Auf
einer Riesen-Videowall kann ein Pixel Größen im Zentimeterbereich aufweisen, am
Computermonitor sind es etwa 0,3 mm und im Druck ca. 1/10 mm (wobei dieser Wert
symbolisch zu verstehen ist, da das Bild zuvor gerastert wird).
Abbildung 5.2 Viermal dasselbe Bild bei gleich bleibender Druckgröße, aber in
unterschiedlichen Auflösungen
Es liegt daher nahe, mit einem festen Umrechnungsverhältnis die Pixel einer realen
Maßeinheit zuzuordnen. Diese Zuordnung nennt man Auflösung. Mit ihr wird festgelegt,
wie viele Pixel pro Zentimeter auf einem Ausgabemedium (Monitor, Drucker, ...)
wiedergegeben werden. Da Photoshop und viele andere Bildbearbeitungen aus den USA
stammen, wird für die Definition der Auflösung üblicherweise das amerikanische
Längenmaß Inch (= 2,54 cm) verwendet.
Wie wir oben bereits ausgeführt haben, ist die Auflösung abhängig vom verwendeten
Ausgabemedium. Die Auflösung wird nämlich nach dem Prinzip »So viel wie nötig, so
wenig wie möglich« festgelegt. Zu hohe Auflösungswerte bewirken nämlich auch ein
Ansteigen der Dateigröße, da pro Inch mehr Pixel gespeichert werden müssen, eine zu
niedrige Auflösung sorgt für unschöne Mosaik-Effekte im Bild. Für den Offset-Druck
werden üblicherweise 300 dpi verwendet, Computermonitore stellen Bilder mit 72 dpi
dar.
Grund für diese Besonderheit sind die unterschiedlichen Betrachtungsgewohnheiten und
Eigenschaften dieser Ausgabemedien. Um ein Bild in zufrieden stellender Qualität auf
Papier wiedergeben zu können, müssen mehr Pixel pro Zentimeter herangezogen werden
als bei der Darstellung auf einem Computermonitor. Der Monitor wird nämlich aus
größerer Entfernung betrachtet als das Blatt Papier und kann zusätzlich durch höheren
Farbumfang und seine Leuchtkraft das Auge über die gröbere Bildqualität
hinwegtäuschen.
dpi, ppi und lpi
Neben der gängigen Einheit dpi werden Ihnen manchmal auch die Kürzel ppi und lpi in
Zusammenhang mit Auflösung unterkommen. ppi bedeutet Pixel per Inch und bezieht
sich auf die Darstellung von Pixeln auf digitalen Wiedergabegeräten wie Monitor oder
Beamer. dpi sollte nämlich ursprünglich nur die Auflösung im Druckbereich festlegen.
Mittlerweile werden die beiden Kürzel aber synonym miteinander verwendet.
Abbildung 5.3
Dieses Bild illustriert die Wirkungsweise eines Farbrasters: Durch enges
Zusammendrucken der Rasterpunkte in Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz werden dem
Auge zahlreiche Farben vorgegaukelt.
Anders verhält sich die Sache mit lpi. Diese Abkürzung steht für Lines per Inch und ist
ausschließlich auf den Druckbereich beschränkt. Wie Sie im Abschnitt »Farbsysteme«
erfahren werden, verfügt eine Druckmaschine standardmäßig über vier Farben, aus
denen alle anderen Farben eines Bildes gemischt werden müssen. Dieses Mischen
funktioniert nicht durch Zusammenschütten flüssiger Farbe, sondern durch enges
Zusammen-drucken so genannter Rasterpunkte. Sollte beispielsweise eine mittelgraue
Fläche bedruckt werden, wird jeder zweite Rasterpunkt schwarz bedruckt, der erste
jedoch weiß belassen. Bei ausreichender Entfernung entsteht für das Auge der Eindruck
einer grauen Fläche.
lpi legt nun die Anzahl dieser Rasterpunkte pro Inch fest und ist die Einheit der
Rasterweite. Damit einzelne Pixel im Druck nicht als »Mosaik-steinchen« sichtbar werden,
müssen sie um einen festgelegten Faktor kleiner sein als der Druckraster, der auch als
Qualitätsfaktor bezeichnet wird. Für optimale Qualität im Buchdruck verwendet man eine
Rasterweite von 150 lpi und einen Qualitätsfaktor von 2, woraus sich 150 x 2 = 300 dpi
Auflösung für das Bild in Photoshop ergibt. Im später besprochenen Bildgröße-Dialog
kann über den Button Auto die Raster-weite eingegeben werden, und Photoshop
berechnet daraus die notwendige Auflösung.
Pixel-Theorie: Adobe Photoshop CS, verständlich erklärt - Teil II
Dieser Teil vertieft das Scannen und die Möglichkeiten des Vergrösserns von Bildern.
5.3 Wahl der richtigen Auflösung
Die hauptsächlich im DTP-Bereich eingesetzten Geräte zur Digitalisierung von Bildern
sind Scanner und digitale Fotoapparate. Da bei digitalen Fotoapparaten aber Kenngrößen
wie zum Beispiel maximale Auflösung und Bildqualität hauptsächlich vom verwendeten
Gerät abhängig sind, beschränke ich mich auf die etwas nähere Betrachtung von
Scannern.
Essenziell für die Qualität eines Scans ist die eingestellte Auflösung, wobei hier zwischen
optischer (bestimmt durch die Anzahl der CCD-Elemente im Scanner) und interpolierter
Auflösung (softwareseitige Vergrößerung des Scans, siehe Warnung) unterschieden
werden muss. Einzig und allein die optische Auflösung ist entscheidend für die erzielte
Bildqualität.
Finger weg von interpolierten Auflösungen!
Die optische Auflösung stellt die höchstmögliche Auflösung dar, in der ein Scanner die
Vorlage digitalisieren kann. Aus Marketing-Grün-den wurden jedoch auch so genannte
»interpolierte Auflösungen« eingeführt. Die beigepackte Scan-Software erlaubt dann die
Einstellung von höheren Scan-Auflösun-gen (beispielsweise 9600 dpi interpoliert). Wird
eine höhere Einstellung beim Scannen verwendet, als es physikalisch für den Scanner
mög lich ist, so vergrößert die Scan-Software das Bild selbsttätig auf die eingestellte
Auflösung. Diese Vergrößerung kann aber in Photoshop qualitativ hochwertiger erledigt
werden. Deshalb gilt: Die optische Auflösung des Scanners sollte die höchste Auflösung
sein, die beim Scannen verwendet wird. Wie hoch die optische Auflösung Ihres Scanners
ist, erfahren Sie im Handbuch zu Ihrem Scanner.
Faustregeln für Scanauflösungen bei Bildvorlagen in Flachbett-Scannern:
*
*
*
Originalgröße, hohe Qualität beim Druck: Scanauflösung 300 dpi
Originalgröße, mittlere Qualität beim Druck: Scanauflösung 150 dpi
Vergrößerung: Vergrößerungsfaktor x Auflösung bei Originalgröße, maximal
optische Auflösung
Vergrößern von Scans
Wenn Sie ein gescanntes Bild in Photoshop vergrößern wollen, so müssen Sie dies schon
beim Scan-Vorgang berücksichtigen und die Auflösung bei Originalgröße mit dem
Vergrößerungsfaktor multiplizieren. Sollte ein gescanntes Foto in Photoshop vierfach
vergrößert und dann gedruckt werden, müssen Sie eine Scanauflösung von 300 dpi 4 =
1200 dpi wählen, um keine Qualitätsverluste zu erleiden. Allerdings gilt auch hier die
eiserne Regel »Niemals höher als die optische Auflösung des Scanners«. Gegebenenfalls
müssen Sie den Qualitätsanspruch senken und eine geringere Auflösung wählen.
Dateigröße im Auge behalten
Beim Scannen empfiehlt es sich unter anderem, die meist vorhandene
Dateigrößenvorschau des Scanprogramms im Auge zu behalten. Falls die Datenmenge zu
klein oder viel zu groß erscheint, wurde wahrscheinlich eine unpassende Scanauflösung
eingestellt.
Auflösung, Pixel, Maße
Wenn Sie Lust haben, öffnen Sie ein Bild in Photoshop über den Menüpunkt Datei ·
Öffnen, und experimentieren Sie mit den Werten im Bildgröße-Dialog. Ändern Sie zum
Beispiel den Wert für die Auflösung. Es lässt sich beobachten, dass die Pixelanzahl sich
verändert, aber die Dateimaße gleich bleiben. Ändern Sie die Dateimaße oder Pixelmaße,
so bleibt die Auflösung unverändert.
Moiré-Effekte
Beim Scannen von gedruckten Vorlagen ist auch die beim Druck verwendete Auflösung
von Bedeutung. Denn beim Druck wird ein von den Druckgegebenheiten abhängiger
Raster von Bildpunkten verwendet. Die Rasterweite des Druckrasters ist auch für den
Scanvorgang wesentlich. Wie weiter oben bereits erwähnt, wird die Rasterweite in der
Einheit lpi beschrieben. Deckt sich die Scanauflösung nicht mit der Rasterweite, so kann
dadurch ein störendes Muster im Ergebnis erzeugt werden, das auch bei der
Bildnachbearbeitung schwer zu entfernen ist. Dieses Muster wird auch Moiré genannt.
Um die Entstehung eines solchen Musters zu verhindern, verfügt die Scan-Software meist
über einen Befehl Moiré entfernen oder Entrastern. Dies ist eine der wenigen
Korrekturen, die direkt in der Scan-Software durchgeführt werden sollte. Korrekturen an
der Bildhelligkeit, dem Kontrast oder der Farbe sollten nach dem Scan in Photoshop
durchgeführt werden.
Bildgröße und Auflösung in Photoshop ändern
Zwar ist es ein kleiner Vorgriff auf die Arbeit in Photoshop, aber dennoch möchte ich an
dieser Stelle schon auf den Bildgröße-Dia-log von Photoshop eingehen. Dafür gibt es zwei
Gründe: Einerseits passt dieser perfekt zum Thema Auflösung, und andererseits ist es
mit Hilfe des Bildgröße-Dialogs wesentlich einfacher, sich die Auflösungsbelange vor
Augen zu führen.
Der Dialog Bild · Bildgrösse kann, wie sein Name schon sagt, zur Veränderung der
Bildmaße der aktiven Bilddatei verwendet werden. Aber nicht nur dafür, sondern auch
zur genaueren Betrachtung des Zusammenhangs zwischen der Bildauflösung und den
Pixelmaßen eines Bildes ist der Dialog wärmstens zu empfehlen. In Abbildung 5.4 ist der
Dialog für eine beliebige Bilddatei dargestellt.
Der Dialog zeigt sowohl die Pixelmaße (siehe Abbildung Punkt 1) als auch die
Ausgabemaße (siehe Abbildung Punkt 2) und Ausgabeauflösung (3) des aktiven Bildes
an. Darüber hinaus wird die Dateigröße angezeigt (4), die sich aus den momentanen
Einstellungen errechnet. Jeder der Werte kann über die entsprechenden Eingabefelder
verändert werden.
Links: Der Bildgröße-Dialog ermöglicht unter anderem die Vergrößerung und
Verkleinerung von Bildern
Rechts: Die Ausgabebreite wurde verändert. Photoshop berechnet die restlichen Einträge
automatisch.
In Abbildung 5.4 rechts wurde der Wert für die Breite der Datei in 30 cm verändert. Um
bei gleich bleibender Auflösung eine größere Datei ausgeben zu können, muss Photoshop
neue Pixel berechnen. Es kann aber auch der Fall sein, dass die Auflösung beibehalten
und das Bild kleiner ausgedruckt werden soll. In diesem Fall geben Sie in die
Eingabefelder für Breite und Höhe die gewünschte Ausgabegröße ein. Photoshop muss in
diesem Fall Pixel aus dem Bild entfernen.
Müssen zusätzliche Pixel berechnet oder die bestehende Pixelanzahl reduziert werden, so
kann Photoshop dies entweder mit oder ohne Interpolation tun. Das
Interpolationsverfahren kann über das Listenfeld Bild neu berechnen mit 5 ausgewählt
werden. Darin stehen drei Verfahren zur Auswahl.
Werte zurücksetzen
Halten Sie im Bildgröße-Dialog die (Alt)-Taste gedrückt, so verändert sich der
Abbrechen-Button in einen Zurück-Button. Klicken Sie auf diesen, um die ursprünglichen
Werte wiederherzustellen.
Abbildung 5.6
Bildverkleinerung mit Bikubisch glatter (links) und Bikubisch schärfer (rechts)
Das kleine Bild links oben wurde auf die drei möglichen Arten vergrößert.
Scharfzeichnen?
Es wird von vielen Seiten empfohlen, Scans direkt nach dem Öffnen mit dem
Scharfzeichnungsfilter Unscharf maskieren scharf zu zeichnen. Dies empfiehlt sich aber
nicht direkt nach dem Scannen, sondern erst nachdem eventuelle Bildgrößenänderungen
durchgeführt worden sind.
Methoden der automatischen Pixelerzeugung beim Vergrössern:
1. Bikubische Interpolation
Die Standardeinstellung von Photoshop ist die bikubische Interpolation. Um einen Pixel
des Bildes zu vergrößern, bezieht Photoshop bei der bikubischen Interpolation die
Umgebungspixel mit in die Berechnung ein. Bei der bikubischen Vergrößerung bzw.
Verkleinerung werden die Bildinhalte bei der Vergrößerung geglättet. Daneben gibt es
zwei neue Unterarten der bikubischen Interpolation: Bikubisch glatter sollte bei der
Vergrößerung von Bildern angewandt werden, die Pixel-Übergänge werden weich und
geglättet berechnet. Allerdings nimmt die Unschärfe im Bild zu. Die Variante Bikubisch
schärfer ist für die Verkleinerung von Bildern gedacht. Dabei wird durch Scharfzeichnung
versucht, Bilddetails zu erhalten. Bei extremen Verkleinerungen kann es jedoch zu einem
Übersteuern der Farben kommen. In diesem Fall sollte die normale bikubische
Interpolation eingesetzt werden.
Abbildung 5.7
Das kleine Bild links oben wurde auf die drei möglichen Arten vergrößert
2. Bilineare Interpolation
Diese Methode ist der bikubischen Interpolation ähnlich, das Ergebnis ähnelt einer
Mischung von Pixelwiederholung und bikubischer Interpolation. Die bilineare Interpolation
ist aber deutlich schneller, und die Ergebnisse sind oft ausreichend. Deshalb kann diese
Methode für große Bilddateien und langsame Rechner die passendste sein.
3. Pixelwiederholung
Die Pixelwiederholung erzeugt Vergrößerungen ohne jede Berechnung. Die vorhandenen
Pixel werden mehrfach nebeneinander platziert und dadurch vergrößert. Bei
Verkleinerungen werden Bildpixel weggelassen, ohne eine Berechnung durchzuführen.
Diese Variante erzeugt bei einer Vergrößerung deutlich sichtbare Pixel in Bilder, was
natürlich auch als Stilelement verwendet werden kann.
Bild größer, Qualität schlechter
Jede Vergrößerung und Verkleinerung der Pixelmaße bedeutet eine Neuberechnung der
Pixel des Bildes und verschlechtert die Bildqualität . Da bei einer Vergrößerung mehr
Information dargestellt wird, als im Bild vorhanden ist, ist der Qualitätsverlust größer als
bei der Verkleinerung des Bildes . Es ist daher nicht ratsam, Bilder zu vergrößern.
Vielmehr sollten Bilder von Anfang an in der richtigen Auflösung und Bildgröße
digitalisiert werden, im Zweifelsfall besser ein wenig größer als benötigt, denn die
Verkleinerung ist das kleinere Übel. Falls eine Vergrößerung aber nicht zu vermeiden ist,
so ist der Bildgröße-Dialog in den meisten Fällen eventueller Scan-Software vorzuziehen,
da Photoshop über gute Interpolationsverfahren verfügt.
Abbildung 5.8
Bei ausgeschalteter Option Bild neu berechnen mit bleiben die Pixelmaße konstant. Mit
der Abhängigkeit der Ausgabegröße von der Au ösung kann experimentiert werden.
Bild nicht neu berechnen
Im Bildgröße-Dialog ist die Neuberechnung von Pixeln aber nicht immer notwendig. Wenn
man lediglich die Ausgabegröße bzw. Auflösung des Bildes verändern möchte, so genügt
ein Klick auf die Checkbox Bild neu berechnen mit 5. Die Eingabefelder für die Pixelmaße
verschwinden daraufhin. Die Ausgabegröße der Datei kann weiterhin über die
Eingabefelder Breite, Höhe und Auflösung bestimmt werden, allerdings verändert sich die
Auflösung in Abhängigkeit der Eingabe und nicht die Pixelanzahl. Photoshop verteilt die
Bildpixel dabei auf die eingegebene Breite bzw. Höhe. Diese Variante ist vor allem dann
nützlich, wenn die Vergrößerung oder Verkleinerung eines Bildes nicht erwünscht, aber
die Ausgabegröße vorgeschrieben ist.
Proportionen
In den meisten Fällen soll die Höhe des Bildes proportional zur Breite verändert werden.
Der Bildgröße-Dialog bietet aber auch die Möglichkeit, diese Eigenschaft auszuschalten.
Ein Klick auf die Checkbox Proportionen erhalten schaltet die proportionale
Bildgrößenänderung aus. Dies kann recht gut zur Erzeugung von künstlerischen Bildern,
Mustern und Ähnlichem verwendet werden. Daneben können zum Beispiel auch
Korrekturen an verzerrten Bildern vorgenommen werden.
Abbildung 5.9/ Abbildung 5.10
Der weite Korridor wirkt durch die Änderung der Bildproportionen plötzlich enger
Kleiner, dann größer?
Wird ein Bild verkleinert, so verwirft Photoshop Bildinformation. Wird das verkleinerte
Bild danach wieder vergrößert, so greift Photoshop nicht auf die originalen Bilddaten
zurück, sondern geht vom bereits reduzierten Bild aus. Probieren Sie es aus, und
verkleinern Sie eine Datei. Vergrößern Sie die Datei im nächsten Schritt wieder auf die
Originalgröße. Sie werden feststellen, dass die Qualität wesentlich verschlechtert wurde.
Ebenen-Effekte skalieren
Haben Sie Ebenen-Effekte in Ihrem Bild angewandt, sollten Sie beim Neuberechnen die
Option Stile skalieren 7 aktivieren. Dadurch werden die Effekte »mit skaliert«, d.h., ihre
Parameter proportional zur geänderten Bildgröße angepasst. Die Distanz eines
Schlagschattens wird bei Halbierung der Bilddimensionen ebenfalls auf die Hälfte gekürzt.
Stile skalieren kann nur gewählt werden, wenn auch die Option Proportionen erhalten
aktiv ist.
Rasterwinkel
Will man die Auflösung korrekt nach einer bestimmten Druck-Ras-terweite einstellen, so
wurde zu Beginn des Kapitels erläutert, wie diese Berechnung zu erfolgen hat. Über den
Button Auto im Bildgröße-Dialog kann Photoshop die Berechnung übernehmen. Es öffnet
sich der in Abbildung 5.11 dargestellte Dialog, und die Rasterweite kann in lpi oder l/cm
eingegeben werden. Zusätzlich fragt Photoshop nach dem Qualitätsfaktor. Wählen Sie
den Eintrag Hoch, so entspricht dies einem Qualitätsfaktor von zwei nach der eingangs
erläuterten Berechnung.
Bildgröße und Bildschirmansicht
An dieser Stelle möchte ich betonen, dass der Bildgröße-Dialog nichts mit der am Monitor
dargestellten Ansichtsgröße des Bildes zu tun hat. Möchten Sie das Bild zeitweilig
vergrößern, um Änderungen einfacher durchführen zu können, so kann dies über den
Menüpunkt Ansicht, den Navigator und unterschiedliche Ansichtswerkzeuge erledigt
werden, ohne die Bildgröße zu verändern.
Im Zusammenhang mit der Auflösung erscheint aber ein spezieller Punkt des Menüs
Ansicht interessant. Damit ist der Menüpunkt Tatsächliche Pixes gemeint. Dieser
versucht, ein Bild am Monitor in der Originalgröße darzustellen. Photoshop achtet dabei
auf Ausgabemaße der Datei und stellt die Breite sowie Höhe am Bildschirm dar. Die
eingestellte Auflösung kann von Photoshop aber nicht simuliert werden. Wäre der
Bildschirm genormt und würde wirklich mit 72 dpi arbeiten, so könnte das auch
funktionieren. In der Praxis kann aber nicht damit gerechnet werden, da die Größe von
Pixeln am Monitor, wie eingangs erwähnt, keinesfalls normiert ist.
In Photoshop können Sie
- Auflösung oder Größe eines Bildes ändern. Dabei kann einer der Parameter frei gewählt
werden, der andere wird automatisch angepasst. Es erfolgt kein Eingriff in die Bilddaten.
- Auflösung und Größe eines Bildes ändern. Dann muss das Bild neu berechnet werden,
was zu einer qualitativen Verschlechterung führt. Photoshop kennt die
Berechnungsverfahren Bikubische Interpolation (beste Qualität), Bilineare Interpolation
und Pixel-Wiederholung (schlechteste Qualität).
Pixel-Theorie: Adobe Photoshop CS, verständlich erklärt - Teil III
In diesem dritten Teil wird die Wichtigkeit der Farbtiefe insbesondere im Zusammenhang
mit der Aufbereitung von Bildern für das Web erklärt:
5.4 Farbtiefe
Bisher haben wir angenommen, dass jedem Pixel eine Farbe zugewiesen ist; welche
Farbwerte er annehmen kann und in welcher Form diese gespeichert werden, ist noch
offen. Zunächst müssen wir klären, wie Photoshop, Scanner oder Digitalkamera Bilder
»sehen« und deren Farbwerte darstellen bzw. spei-chern. Dazu werden wir die beim
Scannen einstellbaren Farbmodi besprechen, welche Sie in Photoshop ändern können. Bei
Digitalkameras ist der Farbmodus nicht änderbar, dies muss nachträglich in Photoshop
geschehen.
Abbildung 5.12: In Bitmap-Graken werden ausschließlich schwarze und weiße Pixel
verwendet.
Abbildung 5.13: Im Rechner wird die Schwarz-Weiß-Grafik als eine Reihe von Nullen und
Einsen gespeichert. Beim Öffnen wird eine Eins weiß und eine Null schwarz angezeigt.
Schwarz-Weiß-Bitmaps
Wir beginnen daher mit der einfachsten Form der Pixelgrafik: das Schwarz-Weiß-Bitmap.
Bei dieser Grafik hat jedes Pixel entweder die Farbe Weiß oder Schwarz. Abbildung 5.12
zeigt eine Schwarz-Weiß-Grarfik. Da Rechner von Natur aus mit Zahlen arbeiten und
diese am Monitor in Farben umgesetzt werden, muss eine Grafik durch Zahlen
repräsentiert werden. Die kleinste Einheit für Computer ist das Bit. Ein Bit kann den Wert
0 oder 1 enthalten. Verwendet man zur Darstellung von Farben beispielsweise ein Bit und
weist der schwarzen Farbe den Zustand 0 sowie der weiße Farbe den Zustand 1 zu, so
kann eine Grafik pixelweise auf die Festplatte geschrieben werden. Abbildung 5.13 zeigt
eine Grafik und die zugehörigen Bits. Aus der Darstellung von Grafiken in Form von
einzelnen Bits ergab sich auch der Begriff Bitmap. Diese Grafiken haben heute am
Rechner eher nostalgischen Wert, kommen bei Handy-Logos allerdings durchaus für
moderne Zwecke zum Einsatz.
Graustufenbilder
Mehr Bilddetails als in Schwarz-Weiß-Bildern sind in Graustufenbildern vorhanden. Beim
Graustufenbild werden standardmäßig 256 Abstufungen von Schwarz nach Weiß
verwendet. Um diese Abstufungen pro Pixel speichern zu können, müssen auf das
vorhandene Pixel mehrere Werte gespeichert werden, so dass mehrere Bits pro Pixel
verwendet werden. Da jedes Bit zwei Zustände (0 oder 1) speichert, kann durch
Multiplikation die Anzahl der möglichen Kombinationen errechnet werden. So können mit
2 Bit 2 x 2 Zustände gespeichert werden, mit 3 Bit 2 x 2 x 2 Zustände und so weiter. Für
die Speicherung von 256 Abstufungen sind insgesamt 8 Bit pro Pixel nötig, was in der
etwas korrekteren Schreibweise 28 Möglichkeiten entspricht.
Um die Zahlenwerte, die pro Pixel gespeichert werden, eindeutig Graustufen zuordnen zu
können, wird von Photoshop eine Graustufentabelle verwendet. In dieser Tabelle wird
jeder Bitkombination bzw. jedem Zahlenwert (0 bis 255) eine Graustufe zugeordnet.
Graustufen werden in Anteilen von Weiß gespeichert. Demnach entspricht ein Wert von 0
Schwarz und ein Wert von 255 Weiß. Ein mittleres Grau entspricht einem Zahlenwert von
128, Dunkelgrau zum Beispiel 70.
Indizierte Farben
Damit auch farbige Bilder gespeichert werden können, ist es naheliegend, anstelle der
Graustufentabelle eine Farbtabelle mit 256 Farben zu verwenden. Jede Farbe der Tabelle
entspricht einem Index, weshalb dieser Modus der Farbspeicherung als Indizierte Farben
bezeichnet wird. Die Qualität von Bildern im Modus Indizierte Farbe ist stark vom
dargestellten Inhalt und der dafür notwendigen Anzahl von Farben abhängig. Für
Handzeichnungen, Comics, flächige Grafiken oder Ähnliches mag die beschränkte Anzahl
an Farben in der Tabelle genügen, spätestens bei der Darstellung von Fotografien
entspricht die Qualität aber nicht mehr den gewohnten Ansprüchen.
Häufig wird bei der Erstellung von Bildern im Modus Indizierte Farbe eine eigens für das
Bild berechnete Farbpalette verwendet. Die Farben darin werden von Photoshop nach
unterschiedlichen, statistischen Verfahren bestimmt. Ausgangspunkt ist meist eine
Bilddatei, die wesentlich mehr als 256 Farben enthält. Nun gilt es, diese Farben so zu
verwerfen, dass dies im Bild möglichst nicht zu bemerken ist. Diese Verfahren sind unter
anderem beim Speichern von GIF-Bildern für das Web wählbar und werden abhängig
vom Bildinhalt gewählt. In Tabelle 2 finden Sie eine Beschreibung der unterschiedlichen
Berechnungsverfahren für Farbtabellen.
Abbildung 5.15: Bei indizierten Farbbildern wird mit Farbtabellen gearbeitet. Jede Farbe
der Tabelle hat einen eindeutigen Index. CLUT Farbtabellen werden auch als Color LookUp Table oder kurz CLUT bezeichnet.
*
Gleichmäßig
Die Farben der berechneten Farbpalette verwenden einen gleichmäßigen Abstand im
RGB-Farbwürfel. Dieses Verfahren ist ein mathematisch "gerechtes" Verfahren, das keine
Rücksicht auf die Verwendung der berechneten Farbe im Bild nimmt.
*
Perzeptiv
Bei diesem Berechnungsverfahren werden Farben bevorzugt, auf die das menschliche
Auge besonders stark reagiert.
*
Selektiv
Achtet bei der Berechnung von Farben für die Farbtabelle auf Farben, auf die das
menschliche Auge besonders stark reagiert, verwendet aber mehr Farben als perzeptiv
und achtet darauf, möglichst websichere Farben zu generieren.
*
Adaptiv
Das adaptive Verfahren richtet sich nach den im Bild tatsächlich vorkommenden Farben.
Es werden die statistisch am häufigsten im Bild vorkommenden Farben in die Farbpalette
aufgenommen.
Farbpaletten und Systemfarben
Die Farbtabelle wird übrigens bei indizierten Farben auch Farbpalette genannt. Für die
Farben dieser Farbpalette gibt es zwar keine weltweit gültige Norm, aber Standards zum
Beispiel für Windows- und Macintosh-Rechner. Diese Standardpaletten werden auch
Systemfarben genannt. Abbildung 5.16 zeigt die Windows- und die Mac-intosh-Palette.
Wird ein Macintosh- oder Windows-Rechner im 256-Farben-Modus betrieben, so wird
jede am Bildschirm sichtbare Farbe aus der jeweiligen Systempalette entnommen. Die
Windows- und Macin-tosh-Systempaletten unterscheiden sich zwar prinzipiell, enthalten
aber doch 216 übereinstimmende Farben. Speichert man eine Grafik unter
ausschließlicher Verwendung dieser gemeinsamen Farben, so ist sichergestellt, dass auf
jedem im 256-Farben-Modus betriebenen Macintosh- und Windows-Rechner dieselben
Farben angezeigt werden. Auch gibt es eine eigene Palette, die ausschließlich aus den
216 sich überschneidenden Farben besteht, die Palette der websicheren Farben.
Verwendet man diese Farben für Grafiken am Web, so ist sichergestellt, dass diese auf
allen 256-Farben-Rechnern korrekt dargestellt werden.
Abbildung 5.16: Die websicheren Farben sind die gemeinsamen Farben der Macintoshund Windows-Systempaletten.
Echtfarb-Modi
Die beiden wichtigsten "Echtfarb"-Modi von Photoshop, RGB und CMYK, lassen wir in
diesem Kapitel noch außen vor. Später werden wir näher auf die verschiedenen
Farbmischungen eingehen und dabei die Bedeutung und Unterschiede von RGB und
CMYK behandeln.
Einstellen der Farbtiefe
Nachdem wir die gebräuchlichsten Farbtiefen besprochen haben, wollen wir sie praktisch
anwenden. Die Farbtiefe kann einerseits beim Scannen eingestellt werden (beachten Sie
dazu die Hilfedatei Ihrer Scan-Software), andererseits kann sie über das Menü Bild >
Modus in Photoshop geändert werden. Photoshop kann aber den Farbumfang Ihres Bildes
nicht erweitern. Sie können also aus einem Schwarz-Weiß-Foto kein Farbbild machen,
wenn Sie seinen Modus in RGB ändern. Folgende gebräuchliche Farbtiefen können in
Photoshop eingestellt werden:
Schwarz-Weiß-Bitmaps erzeugen
Um ein Bild in den Schwarz-Weiß-Bitmap-Modus zu konvertieren, muss zunächst der
Graustufenmodus (Bild > Modus > Graustufen) gewählt werden und danach der BitmapModus (Bild > Modus > Bitmap).
Graustufen-Bilder erzeugen
Jedes Bild kann in Photoshop in ein Graustufenbild umgewandelt werden. Wählen Sie
dazu den Menüpunkt Bild > Modus > Graustufen.
Indizierte Farbe erzeugen
Jedes Bild kann in Photoshop in ein indiziertes Farbbild umgewandelt werden. Wählen Sie
dazu den Menüpunkt Bild > Modus > Indizierte Farbe.
Abbildung 5.17: Der Dialog zur Denition der Farbpalette, die in einem indizierten Farbbild
zur Anwendung kommt.
Nach klicken von Bild > Modus > Indizierte Farbe erscheint der in Abbildung 5.17
dargestellte Dialog. Darin kann im Listenfeld 1 die zu verwendende Farbpalette
eingestellt werden. Wählen Sie in diesem Listenfeld eine Systempalette, so wird das
darunter liegende Listenfeld für die erzwungenen Farben ausgegraut, da die Farben von
Systempaletten nicht änderbar sind. Wählen Sie aus dem Listenfeld den Eintrag Eigene,
so können Sie bestehende Farbpaletten laden oder einzelne Farben der Palette frei
wählen. Die vorhin beschriebenen Möglichkeiten zur Berechnung einer Farbpalette zum
aktuellen Bild können ebenso aus dem Listenfeld direkt angewählt werden. So erstellt
Photoshop eine Farbpalette nach einem adaptiven Verfahren, wenn Sie den Eintrag Lokal
(Adaptiv) wählen. In Tabelle 5.2 waren ja die möglichen Berechnungsverfahren
angeführt. Die Optionen dieses Dialogs bieten ferner die Möglichkeit zu bestimmen, wie
mit Transparenzen umgegangen wird und ob bei der Anzeige von Farben im Bild
Dithering angewandt werden soll.
Weniger Farben sind besser fürs Web!
Die Farbtabelle kann also maximal 256 Farben enthalten, es ist bei der Speicherung von
Bildern für das Web aber häufig ratsam, weniger Farben zu verwenden. Da die
Farbpalette mit der Datei gespeichert wird, kann durch diese Verkleinerung der Tabelle
die Dateigröße vermindert werden.
Dithering
Beim Dithering werden in der Farbpalette nicht vorhandene Farben durch das gestreute
Auftragen von ähnlichen Farben im Bild simuliert. Abbildung 5.18 zeigt eine Grafik, auf
die anschließend unterschiedliche Dithe-ring-Methoden angewandt wurden (Abbildung
5.19). Im Bild ganz links wurde kein Dithering verwendet. Die Farben erscheinen flächig.
Für die restlichen Abbildungen wurden von links nach rechts Diffusions-, Muster- und
Störungs-Dithering verwendet. Die Verfahren Diffusions- und Störungs-Dithering tragen
die Farbe nach unterschiedlichen Berechnungsmethoden zufällig gestreut auf. MusterDithering ordnet die Farben gemäß einem regelmäßigen Muster im Bild an.
Abbildung 5.18
Das Originalbild verwendet Millionen von Farben.
Abbildung 5.19
Bei der Darstellung des Bildes mit 256 Farben können mit Dithering-Verfahren Farben
gestreut aufgetragen und so der Eindruck erzeugt werden, dass mehr Farben vorhanden
sind.
Umrechnung von RGB auf indizierte Farben
Bei der Umrechnung von RGB-Bildern auf indizierte Farben gehen Millionen von Farben
verloren, es bleiben maximal 256 Farben übrig. Diese Farbkonvertierung ist bei der
Speicherung von Grafiken in bestimmten Formaten notwendig, zum Beispiel bei der
Erstellung von Grafiken für das Web im GIF- oder PNG-8-Format.
Auszug aus:
Adobe Photoshop CS verständlich erklärt
Franz Buchinger, Gerhard Koren
ISBN 3-89842-530-4
Galileo-Design
von Weblink:
http://www.macnews.de/digitalfoto/index.php?_mcnpage=53315
http://www.macnews.de/digitalfoto/index.php?_mcnpage=53764
http://www.macnews.de/digitalfoto/index.php?_mcnpage=54127