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Windows Bitmap BMP (Windows Bitmap Format) – reines Microsoftformat (zwischen Windows- Betriebssystemen häufig nicht kompatibel) – Dateiendung *.bmp /

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Präsentation zum Thema: "Windows Bitmap BMP (Windows Bitmap Format) – reines Microsoftformat (zwischen Windows- Betriebssystemen häufig nicht kompatibel) – Dateiendung *.bmp /"—  Präsentation transkript:

1 Windows Bitmap BMP (Windows Bitmap Format) – reines Microsoftformat (zwischen Windows- Betriebssystemen häufig nicht kompatibel) – Dateiendung *.bmp / selten *.dib – Wird in vielen Fällen durch RLE komprimiert (Lauflängenkodierung: identische Bit-Informationen werden durch Verweis auf ihre Anzahl komprimiert (anschaulich statt (0, 5) (1, 1) – Vorteile: schneller und effizienten Zugriff auf die Bilddaten aufgrund der rasterartigen Anordnung (rasterbasierte Ausgabegeräte) Nicht geeignet zur Langzeitarchivierung wegen der Kompatibilitätskonflikte und einer überdimensionierten Dateigröße Vorsicht: Verwechslungsgefahr zwischen Windows-Bitmap (= Dateiformat) und Bitmap als Rastergrafik generell (= Grafiktyp) 1Digitale Bilder (Theorie)

2 RAW Image Format (Rohdatenformat) RAW – Dateiformat bei Digitalkameras (je nach Hersteller anders) – Bildinformationen in diesem Format entsprechen quasi anschaulich einem belichteten, aber noch nicht entwickelten Negativfilm in der analogen Fotografie – Original-Aufnahmezustand ohne Übergangsbearbeitungen oder Veränderungen – Zum Umwandeln in andere Bildformate (z. B. JPEG) oder zur Weiterverarbeitung: RAW- Konverter nötig – Vorteile: verlustfreie und unveränderte Archivierbarkeit des Bildmaterials als "digitales Negativ". – Nachteile: Dateigröße (unkomprimierte Daten), RAW- Formate je nach Hersteller unterschiedlich (Kompatibilitätskonflikte) 2Digitale Bilder (Theorie)

3 A) Farbtiefe 3Digitale Bilder (Theorie)

4 Was ist die Farbtiefe? Anzahl der möglichen verschiedenen Farben pro Pixel Angegeben in Bit = mehrstellige Binärzahlen (aufgebaut aus 0en und 1en) Meist definiert als bpp = Bit per Pixel Im Pixel sind entweder die Farbinformationen selbst gespeichert oder aber ein codierter Verweis auf eine Farbpalette (indizierte Farben, siehe unten) 4Digitale Bilder (Theorie)

5 Farbtiefe (Bit)Math. FormelAnzahl der Farben Umsetzung 1 Bit2121 2Monochrom z. B. Schwarz- Weiß 2 Bit2 4z. B. Graustufen 4 Bit z. B. Graustufen 8 Bit z. B. Graustufen 16 Bit High Color 24 Bit True Color 32 Bit x 16 Mio. = ca. 4,3 Mia. True Color + vierter Kanal 5Digitale Bilder (Theorie)

6 Beispiele für die Farbtiefe Graustufen im Vergleich 6Digitale Bilder (Theorie)

7 Beispielbild im Vergleich: Alle Farben 7Digitale Bilder (Theorie)

8 256 Farben (8 Bit) 8Digitale Bilder (Theorie)

9 128 Farben (7 Bit) 9Digitale Bilder (Theorie)

10 16 Farben (4 Bit) 10Digitale Bilder (Theorie)

11 8 Farben (3 Bit) 11Digitale Bilder (Theorie)

12 4 Farben (2 Bit) 12Digitale Bilder (Theorie)

13 2 Farben (1 Bit) 13Digitale Bilder (Theorie)

14 Farbtiefe - Erläuterung Bedeutet das Potential der pro Pixel zur Verfügung stehenden Farben Ist nicht gleichbedeutend mit der tatsächlichen Anzahl der Farben im Bild – Bsp.: Ein Bild mit einer Farbtiefe von 24 Bit hat nicht zwangsläufig tatsächlich 16 Mio. Farben, aber für jedes einzelne Pixel stehen 16 Mio. verschiedene Farbzustände bereit Ein Bild mit einer Farbtiefe von 24 Bit erzeugt beim Betrachter meist einen natürlichen Eindruck 14Digitale Bilder (Theorie)

15 Punktdichte (= Auflösung gemessen in Anzahl der Pixel) vs. Farbtiefe (= Anzahl der möglichen Farben pro Pixel) 15Digitale Bilder (Theorie)

16 B) Farbräume 16Digitale Bilder (Theorie)

17 Was ist ein Farbraum? Farbraum definiert für eine farbgebende Methode (z. B. die Darstellung eines Bildes in einer Bilddatei, über einen Monitor oder als Ausdruck) präzise die Menge aller in einem Farbmodell darstellbaren Farben Farbraum basiert auf Grundfarben, die physikalisch als unabhängig voneinander definiert werden (Graßmannsche Gesetze) Lage im Farbraum = Farbort (Plural: Farbörter), der die einzelne Farbe darstellt 17Digitale Bilder (Theorie)

18 Farbkanal Für jede Grundfarbe im Farbraum gibt es einen eigenen Kanal, der definiert, in welcher Intensität die Grundfarbe als Komponente der Farbe jeweils verwendet wird Alle Kanäle gemeinsam ergeben die gewünschte Farbinformation (Farbton, Helligkeit, Sättigung etc.) der Pixel, aus denen das Bild besteht 18Digitale Bilder (Theorie)

19 Körperfarben vs. Lichtfarben Physikalisch sehr komplexes Thema Das Auge interpretiert alle visuellen Sinnesreize als Lichtfarben (visuelle Qualität) nach der additiven Farbmischung Körperfarben= Farbeindruck/Farbreiz, den physikalische Körper vermitteln, indem sie aus dem Spektrum des sichtbaren Lichts bestimmte Wellenlängen absorbieren, andere reflektieren – Subtraktive Farbmischung Lichtfarben = Farbeindruck, der von einer selbstleuchtenden Lichtquelle stammt – Additive Farbmischung 19Digitale Bilder (Theorie)

20 Additive vs. Subtraktive Farbmischung Additive FarbmischungSubtraktive Farbmischung GrundausrichtungPhysiologisch, vom Auge empfundener Farbeindruck oder Farblicht Physikalisch, Oberflächen von Körpern (Farben, Druckertinte) HerleitungLicht: Spektrum des sichtbaren Lichts mit gefärbtem Licht abbildbar z. B. viele Körperfarben, Druckfarben PrimärfarbenRot, Grün, BlauCyan, Magenta, Gelb SekundärfarbenR+G = Gelb; R+B = Magenta, G+B = Cyan C+M = Blau; M+G = Rot; C+G = Grün Summe aller Farben =Weiß = Sonnenlicht (Tag)Fast Schwarz (Dunkles Braun) Keine Farbinformation =Schwarz = Kein Farbreiz (Nacht) Weiß = leeres Blatt Papier als weißer Körper 20Digitale Bilder (Theorie)

21 Zusammenhang von Farbräumen und Farbtiefe Farbräume: Geben also räumlich verdeutlicht an, wie die Farben angeordnet sind und wie sie als Farbort definiert werden können (damit ein Programm bzw. ein Anzeigegeräte sie richtig interpretieren kann) – codierte Benennung der möglichen Farben Farbtiefe von Farbräumen: Farbräume können unterschiedliche Farbtiefen haben, je nach dem, wie viele verschiedene Farben und Farbabstufungen bereit stehen und abgerufen werden können – Anzahl der möglichen Farben 21Digitale Bilder (Theorie)

22 Überblick über wichtige Farbräume (I) RGB (II) CMYK (III) HSB/HSV (IV) LAB 22Digitale Bilder (Theorie)

23 I R(ed) G(reen) (Blue) Infos – Additives Farbsystem (Summe = weiß, Lichtfarben) – Alle Farben als Mischungen aus den drei Farbkanälen Rot, Grün, Blau interpretiert – Standard: Jeder Farbkanal mit Werten von (Dezimal) oder 00-FF (Hexadezimal) Jeder Farbkanal also 8 Bit RGB-Farbinformation insgesamt 24 Bit (2 8 )³ = 2 24, also ca. 16 Mio. Farben – Auch RGB-Verfahren mit höherer Anzahl an Farben möglich Bei 16 Bit pro Kanal etwa 281 Billionen Farben – Wichtig für selbstleuchtende Widergabegeräte – Sehr universell, verwendet z. B. auch in html-Codes, Farben mit Hexadezimal-Information (#A0D2F1) 23Digitale Bilder (Theorie)

24 I RGB-Farbkreis 24Digitale Bilder (Theorie)

25 I RGB-Farbwürfel 25Digitale Bilder (Theorie)

26 Die einzelnen Farbkanäle 26Digitale Bilder (Theorie)

27 I RGB-Praxistest RBG-Generator im Internet Oder: Testfarben einstellen: [Code = rgb(255, 217, 15)] – 1) R = 255 ; G = 217 ; B = 15 – 2) R = 245; G = 1; B = 129 Weitere Tests Was fällt auf? – RGB (0/0/0) – RGB (70/70/70) – RGB (127/127/127) – RGB (200/200/200) 27Digitale Bilder (Theorie)

28 I Ergebnisse Testfarben = Simpsons-Gelb und Mobilfunk- Magenta Wichtig: Wenn alle drei Kanäle in der gleichen Intensität (Zahlenwert) angesprochen werden, ergeben sich von 0/0/0 bis 255/255/255 insgesamt 256 (vgl. 8bit) Graustufen zwischen Schwarz (0) und Weiß (volle Ansteuerung) Problem: Nicht alle Farben und alle Beleuchtungsstufen exakt darstellbar 28Digitale Bilder (Theorie)

29 II C(yan) M(agenta) Y(ellow) K(ey) Alltagsbeispiel: 29Digitale Bilder (Theorie)

30 II C(yan) M(agenta) Y(ellow) K(ey) Informationen – Grundlage für den Vierfarb-Druck (Körperfarben) – 4 Farbkanäle: Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb, Key = Schwarzanteil (von key plate (Schlüsselplatte) = schwarze Druckerplatte) – Subtraktives Farbsystem – Wenn alle Kanäle ohne Information, dann weiße Grundfarbe – Warum Schwarz gesondert nötig? 30Digitale Bilder (Theorie)

31 31Digitale Bilder (Theorie)

32 II CMYK-Farbkreis 32Digitale Bilder (Theorie)

33 III Farbmodelle mit HSB / HSV Drei Bestimmungsgrößen – H = Farbton (hue) – dominante Wellenlänge der Farbe Meist auf Kreis angeordnet, Gradzahl (0 – 360°) = Farbton 0° = Rot = 360° 120° = Grün 240° = Blau – S = Sättigung (saturation) – Zumischung von purem Weiß – B = Helligkeit (brightness) oder V = Grauwert (value) – Energiegehalt der Farbdarstellung – S und B häufig in einem Dreieck angeordnet zwischen den Eckpunkten: satter, mittelmäßiger Vollfarbe weiß schwarz – Klingt erst kompliziert, wird in der Umsetzung aber anschaulich 33Digitale Bilder (Theorie)

34 III Umsetzungen: HSV-Farbkreis 34Digitale Bilder (Theorie)

35 III Umsetzungen: HSV-Farbkegel / Farbzylinder 35Digitale Bilder (Theorie)

36 III Bekanntes Anwendungsbeispiel: Microsoft Color Dialog Box H (Ton) von 0 – 239 (rot bis rot) S (Sättigung) von 0 – 240 (grau bis satt) L (Helligkeit) von 0 – 240 (schwarz bis strahlend weiß) Kompatibel zu RGB 36Digitale Bilder (Theorie)

37 III Vorteile Ähnlichkeit zur menschlichen Farbwahrnehmung Farben leichter zu identifizieren und anzupassen: Wenn Farbton klar ist, kann intuitiver die Sättigung und Helligkeit gewählt werden RGB und CMYK stärker an die Grundfarben (des Lichts bzw. der Druckerfarbe) gebunden 37Digitale Bilder (Theorie)

38 IV LAB 38Digitale Bilder (Theorie)

39 IV LAB Farbraum mit drei Dimensionen (X, Y, Z) Zwei Achsen für Farben (X, Y als a und b), eine Achse für Helligkeit (Z als L (luminance)) Ebene der Achsen a und b, jeweils von -127 bis = wieder 256 Abstufungen Farben nach Gegenfarbenprinzip (physikalische Theorie) geordnet – a = von Grün (negativ) bis Rot (positiv) – b = von Blau (negativ) bis Gelb (positiv) – Also vier Grundfarben und Mischungen, Übergänge – Achse L von 0 (Schwarz) bis 100 (Weiß) 39Digitale Bilder (Theorie)

40 IV LAB Beispiel Farbtafel 1, 50% L Farbtafel 2, 75% L 40Digitale Bilder (Theorie)

41 IV LAB Vorteile – Orientiert sich an menschlicher Wahrnehmung – Farben werden so definiert, wie sie tatsächlich dargestellt werden, nicht wie ein rechnerischer Wert es vorgibt – Geräteunabhängig und damit kompatibel – Anspruch: gleiche Abstände im dreidimensionalen Koordinatensystem entsprechen gleichen Abständen in der Farbwahrnehmung – Genormter Farbraum – Komplexe mathematische und physikalische Herleitung 41Digitale Bilder (Theorie)

42 Links und Stichworte Farbgeneratoren im Internet – – Links – – – Zum LAB-Farbraum: farbraum.html – Microsoft Color Dialog Box: us/library/windows/desktop/ms646375%28v=vs.85%29.aspx Google-Begriffe: Farbraum; Farbtiefe 42Digitale Bilder (Theorie)

43 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Gibt es Fragen? 43Digitale Bilder (Theorie)


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