Bildbearbeitung Grundlagen

Pixel und Vektor

Grundsätzlich lassen sich bei der Bearbeitung von Bildern und Grafiken am PC zwei Datentypen unterscheiden. Es gibt Bilddaten, die in viele kleine Punkte aufgeteilt sind und wovon jeder Punkt eine bestimmte Farbe darstellen kann (sog. Pixel), sowie mehr oder weniger komplexe mathematische Beschreibungen von geometrischen Grundformen, die beliebig bearbeitet, kombiniert und erweitert werden können (sog. Vektoren). Bei der Bearbeitung von Bilddaten, wie sie aus der Digitalkamera oder vom Scanner kommen, wird immer das Pixel Datenmodell verwendet.

Auflösung eines Fotos

Ein Bild kann bei der Aufnahme immer nur mit einer begrenzten Anzahl von Pixeln (also einzelnen Bildpunkten) gespeichert werden. Je höher diese Anzahl ist, desto detailreicher wird die Abbildung werden.

Eine bei der Aufnahme zu niedrige Auflösung lässt sich nachträglich in der Bildbearbeitung nicht mehr retten! Es sind leider nur begrenzte Vergrößerungen möglich, die zudem eine Unschärfe durch die sog. Interpolation erhalten. Dagegen kann aus einem zu großen Bild jederzeit eine hochwertige kleinere Version erstellt werden.

Bei Digitalkameras ist eine hohe Auflösung aber nicht alles. Nur durch ein hochwertiges Objektiv und einen guten Aufnahmechip kann ein wirklich sauberes und detailreiches Foto entstehen. Häufig anzutreffende Billigangebote von Kameras, die 10 Megapixel und mehr Auflösung versprechen, halten nie einer Aufnahme mit 6 Megapixeln einer guten Spiegelreflex- oder Bridgekamera stand.

Die Auflösung eines Bildes wird am Bildschirm in Pixel per Inch angegeben – kurz ppi. Bei der Ausgabe auf einem Drucker spricht man dagegen von Dots per Inch (dpi). Beide Größen beschreiben, wie viele Bildpunkte auf der Länge eines Inchs ausgegeben werden. Aktuelle Monitore erreichen 72 bis 130 ppi; bei der Druckausgabe für den Offsetdruck sind 2400 dpi und mehr möglich, wobei eine Bilddatei mit 300 dpi angelegt werden sollte (und qualitativ hierfür ausreicht).

Die Farbmodi RGB und CMYK

Um zu erläutern, warum es verschiedene Farbmodi wie RGB und CMYK gibt, muss man etwas bei der Farbenlehre ausholen: den Lichtfarben und den Körperfarben.

Lichtfarben stammen von Leuchtquellen, wie einer Lampe oder der Sonne und bestehen aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB). Leuchtet man mit einem roten, grünen und blauen Strahler auf eine Stelle, ergibt sich weißes Licht – man nennt dies auch die additive Farbmischung. Fotos einer Digitalkamera oder eines Scanners liegen immer im RGB Farbmodus vor – das einfallende Licht wird beim Speichern vom Chip in die Grundfarben gefiltert und in den einzelnen Farbkanälen Rot, Grün und Blau gespeichert.

Körperfarben dagegen sind alle Farben, mit denen Gegenstände (eben Körper) gefärbt sind. Sie haben die Eigenschaft, dass sie, wenn man sie mit einem weißen Strahler beleuchtet, Spektralanteile des Lichts wegnehmen (absorbieren) – man spricht hier von der subtraktiven Farbmischung. Die Grund-Körperfarben im Druck sind die Farben Cyan, Magenta und Gelb (CMY). Mit ihnen kann man theoretisch alle für das menschliche Auge sichtbaren Farben durch Zusammenmischen erzeugen.

Theorie und Praxis liegen jedoch etwas auseinander – die Grundfarben absorbieren die entsprechenden Spekralanteile des Lichts nicht zu 100% perfekt, sodass beim Übereinanderdruck von Cyan, Magenta und Gelb nur ein dunkles Braun erreicht werden kann. Nun kommt die Farbe Schwarz (K) ins Spiel: Sie ergänzt die drei Farben durch ihren verstärkenden Kontrast und Tiefe und wir erhalten unseren Farbmodus für den Druck: CMYK.

Die beiden Farbmodi RGB und CMYK begegnen einem bei Bildern und deren Bearbeitung ständig, wobei der Home-User meist mit RGB Daten arbeiten wird (Home Office Tintenstrahl Drucker sind mit ihren Treibern i.d.R. für den Druck von RGB Daten ausgelegt). Die Umwandlung (Farbseparation) in CMYK ist dagegen im professionellen Druck zwingend notwendig.

Der Farbmodus Lab

Um die Konvertierung zwischen verschiedenen Farbmodi und Farbräumen zu ermöglichen, ist der Einsatz eines geräteunabhängigen Farbraumes zur »Übersetzung« der Farbdaten notwendig: der Lab Farbraum. Hierbei handelt es sich um einen mathematischen Raum, der alle theoretisch möglichen, für das menschliche Auge wahrnehmbaren Farben beschreibt.

Um nicht zu sehr in Theorie abzuschweifen: In Photoshop lassen sich Bilddaten auch in diesem Farbmodus ansehen, und gewisse trickreiche Farbbearbeitungen setzen seine Besonderheiten auch ein. Trotzdem bleibt er in der alltäglichen Bildbearbeitungspraxis ein Exot.

Farbtiefe

Die einzelnen Kanäle eines RGB oder CMYK Bildes bestehen also aus Helligkeits-/Graustufenanteilen der jeweiligen Grundfarbe. Als Standard werden 256 Grauabstufungen gespeichert, was eine Farbtiefe von 8 Bit entspricht. Es gibt auch feinere 16 Bit (65536 Abstufungen) oder gar 32 Bit Farbtiefe, die von Bildbearbeitungssoftware wie Adobe® Photoshop® unterstützt wird – allerdings wächst damit auch die Datenmenge immens bei nur begrenzt sichtbaren Vorteilen.