Dr. Monique Jucquois-Delpierre

Präsentation zum Thema: "Dr. Monique Jucquois-Delpierre"—  Präsentation transkript:

1 Dr. Monique Jucquois-Delpierre
Pixel oder Vektor? • Pixelgraphiken bestehen aus einzelnen Punkten (Pixel). Sie entstehen u.a. durch Scanner und DigiCams • Vektorgraphiken bestehen aus Linien (Vektoren) und der Füllung der daraus resultierenden Formen. Sie werden durch Umwandlung oder Handzeichnungen gewonnen. Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

2 Dr. Monique Jucquois-Delpierre
Die Farbtiefe gibt an wie viele Farben man in einer Datei darstellen kann Farbtiefe Maximale Farbanzahl 1 Bit Schwarz-Weiß 4 Bit 16 Farben 8 Bit 256 Farben 16 Bit 216 Farben (HiColor) 24 Bit 224 Farben (TrueColor) Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

3 Das additive RGB-Farbmodell
Die Mischung der drei Farben Rot, Grün und Blau ergibt Weiß. Die Sekundärfarben sind Cyan, Magenta und Gelb Rot Grün Blau Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

4 Das subtraktive CMYK-Farbmodell
Werden alle Prozessfarben zu maximalen Anteilen gemischt, ergibt sich die Farbe (theoretisch) Schwarz. Magenta Gelb Cyan Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

5 Dr. Monique Jucquois-Delpierre
Die Komprimierung wird u.a. über das Dateiformat bestimmt. Die Komprimierung läuft über komplizierte bildanalytische und mathematische Verfahren ab. Diese Verfahren Nutzen einerseits „Schwächen“ des menschlichen Auges, andererseits Analogien in Digitalen Bildern. Ziel der Komprimierung ist die Reduktion der Datenmenge für ein Bild mit möglichst keinem oder geringem Qualitätsverlust. Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

6 Bildformate und ihre Kompressionstechniken
es gibt zwei Arten Kompressionen: verlustfreie Kompression: RLE-Algorithmus, Huffman-Algorithmus, LZW-Verfahren Bildformate: GIF, PNG, TIFF verlustbehaftete Kompression: DCT-Algorithmus Bildformate: JPEG Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

7 Kompressionsverfahren  RLE-Algorithmus
RLE = Run Length Encoding Aufeinander folgende Farbwerte werden zusammen- gefasst prüfen, ob gleiche Pixel mit gleicher Farbe folgen Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

8 Kompressionsverfahren  RLE-Algorithmus
gute Ergebnisse bei einfachen Grafiken mit wenigen Farben bei häufig wechselnder Farben kann kein Kompression erreicht werden Ungeeignet für detailreiche Bilder und Fotos einfachste Kompression, die ohne Qualitätsverlust arbeitet Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

9 Dr. Monique Jucquois-Delpierre
Bildformate  GIF GIF = „Graphic Interchange Format“ CompuServe und Unisys für den Einsatz im eigenen Daten-Netz entwickelt 2 verschiedene Versionen des Formats: GIF 87a und GIF 89a Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

10 Dr. Monique Jucquois-Delpierre
Bildformate  GIF bis zu x Punkten 256 Farben dargestellt Verwendung: Knöpfen Dots Balken Symbolen Cliparts Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  GIF Vorteile: Inlaced-Modus Animationen möglich Farben können transparent sein Komprimierung verlustfrei plattformunabhängig Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  GIF Nachteile: nur 256 Farben CompuServe hat das Copyright an GIF => Lizenzgebühren Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  PNG PNG = „Portable Network Graphic Format“ für den Einsatz im WWW konzipiert neues universelles Grafikformat vereint einige Vorteile von GIF und JPEG Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  PNG Vorteile: Farbtiefe von 24-Bit => unterstützt 16,7 Mio Farben. bessere Graustufenunterstützung (16 Bit Farbtiefe) transparente Hintergrundfarben Abspeichern zusätzlicher Informationen Progressiv-Modus patentfreies Format bessere Kompression als GIF (verschiedene Kompressionsmethoden) Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  PNG Nachteil: keine Animation wird nur von relativ neueren Browsern richtig dargestellt (z.B. ab Netscape 4.0) Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

16 Dr. Monique Jucquois-Delpierre
Bildformate  TIFF TIFF = „Tag(ged) Image File Format“ von verschiedenen Firmen gegründet, wie Aldus, Hewlett Packet und Microsoft Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  TIFF Vorteile: kann beliebig oft ohne Qualitätsverlust gespeichert und wieder geladen werden erlaubt das Speichern von vielen zusätzlichen Parametern können von den meisten populären Bildbearbeitungsprogrammen bearbeitet werden vom Ausgabegerät unabhängig unterstützt viele Farbmodi Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  TIFF Nachteile: Format relativ groß schlechtes Komprimierungsverfahren lizenzpflichtig nicht alle Programme unterstützen alle Varianten des Formats komplexes Format Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

19 Kompressionsverfahren  DCT-Algorithmus
DCT = „Diskrete Kosinus Transformation“ ähnlich der Fouriertransformation DCT wandelt einen zweidimensionalen Bildbereich in einen zweidimensionalen Frequenzbereich um Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

20 Kompressionsverfahren  DCT-Algorithmus
Allgemeine Formel: Guv = transformierten Wert in der u-ten Zeile der v-ten Spalte N = Anzahl der Zeilen/Spalten. Hier werden bei jpeg immer 8 mal 8 Pixel genommen, also N = 8 Cu und Cv = Normierungskonstanten gij = Farbwert des Pixels der i-ten Matrixzeile und der j-ten Matrixspalte. Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

21 Kompressionsverfahren  DCT-Algorithmus
noch kein Informationsverlust entstanden Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

22 Kompressionsverfahren  DCT-Algorithmus
berücksichtigt Farb- und Helligkeitsempfindungen des Auges Sinn: Werte zu löschen, die auf die Qualität des Ergebnisses kaum Auswirkungen haben Quantisierung ist das verlustbehaftete Verfahren Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  JPEG JPEG = „Joint Photographic Expert Group“ JPEG besteht aus: CCITT ISO/IEC 1992 erster Entwurf 1993 als „ISO/IEC International Standard “ publik gemacht Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  JPEG Vorteile: Progressiv-Modus hoher Komprimierungsgrad Farbtiefe von 24 Bit = 16,7 Mio. Farben Farbmodell ist bei JPEG beliebig (z.B. RGB, YUV oder YCbCr) Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bildformate  JPEG Nachteile: Kompression ist verlustbehaftet bei zu hoher Komprimierung kann es zu einer Blockbildung kommen keine Animationen Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

26 Bildformate  JPEG  Komprimierung
JPEG Bild wird erst in ein geeignetes Farbmodell umgewandelt Kompression erfolgt in 3 Schritten: DCT (Diskrete Cosinus Transformation) Quantisierung Koeffizienten-Kodierung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

27 Berechnung der Bildgröße
Beispiel 5 Megapixel (Farbtiefe 24 bit) 2592*1944 = Pixel *24/8= byte Ergibt 14,4 Megabyte Durch Kompression im JPEG-Format erhält man eine Dateigröße von etwa 2,5 Megabyte. Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Zusammenfassung alle Formate haben ihre Vor- und Nachteile man sollte das Bildformate auswählen je nachdem, was für ein Bild vorliegt JPEG bei Fotos und detaillierte Bilder GIF bei Bilder mit einfachen klaren Linien PNG und TIFF, bei Bildern bei denen man zusätzliche Informationen abspeichern möchte Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann

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Bereich: Bildformat Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann