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Einführung in die Bildbearbeitung 13.01.2014 Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Pixel oder Vektor? Pixelgraphiken bestehen aus einzelnen Punkten.

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Präsentation zum Thema: "Einführung in die Bildbearbeitung 13.01.2014 Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Pixel oder Vektor? Pixelgraphiken bestehen aus einzelnen Punkten."—  Präsentation transkript:

1 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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.

2 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Die Farbtiefe gibt an wie viele Farben man in einer Datei darstellen kann FarbtiefeMaximale Farbanzahl 1 BitSchwarz-Weiß 4 Bit16 Farben 8 Bit256 Farben 16 Bit2 16 Farben (HiColor) 24 Bit2 24 Farben (TrueColor)

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

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

5 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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.

6 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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

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

8 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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

9 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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

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

11 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Bildformate GIF Vorteile: – Inlaced-Modus – Animationen möglich – Farben können transparent sein – Komprimierung verlustfrei – plattformunabhängig

12 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Bildformate GIF Nachteile: –nur 256 Farben –CompuServe hat das Copyright an GIF => Lizenzgebühren

13 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Bildformate PNG PNG = Portable Network Graphic Format für den Einsatz im WWW konzipiert neues universelles Grafikformat vereint einige Vorteile von GIF und JPEG

14 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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)

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

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

17 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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

18 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Bildformate TIFF Nachteile: –Format relativ groß –schlechtes Komprimierungsverfahren –lizenzpflichtig –nicht alle Programme unterstützen alle Varianten des Formats –komplexes Format

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

20 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Kompressionsverfahren DCT-Algorithmus Allgemeine Formel: G uv = 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 C u und C v = Normierungskonstanten g ij = Farbwert des Pixels der i-ten Matrixzeile und der j-ten Matrixspalte.

21 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Kompressionsverfahren DCT-Algorithmus noch kein Informationsverlust entstanden

22 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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

23 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Bildformate JPEG JPEG = Joint Photographic Expert Group JPEG besteht aus: – CCITT – ISO/IEC 1992 erster Entwurf 1993 als ISO/IEC International Standard publik gemacht

24 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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)

25 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann Bildformate JPEG Nachteile: –Kompression ist verlustbehaftet –bei zu hoher Komprimierung kann es zu einer Blockbildung kommen –keine Animationen

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

27 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann 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.

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

29 Einführung in die Bildbearbeitung Dr. Monique Jucquois-Delpierre Sven Sondermann –Bereich: Bildformat //www.glossar.de/glossar/z_bildformate.htmhttp://www.glossar.de/glossar/1frame.htm?http%3A //www.glossar.de/glossar/z_bildformate.htm


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