Die Form in der digitale Bilder üblicherweise dargestellt werden, ist eine gerasterte Form.
Pixel¶
visuelle Informationen werden als ein Array, ein Feld von Bildpunkten dargestellt. Sozusagen ein Punkteraster.
Die einzelnen Bildpunkte heißen Pixel.
Pixel steht für “picture element"
Pixelwerte¶
Jedem Pixel können Werte zugeordnet werden.
Für die Bildausgabe auf einem Monitor sind das RGB-Werte. Beispiel
Wie die Farbe beschrieben wird definiert der Farbraum.
Farbraum¶
Farbe kann immer nur durch die zur Verfügung stehenden Mittel dargestellt werden. Diese hängen vom ausgebenden Medium, also von der Methode bzw. dem Verfahren der Darstellung ab.
Verfahren zur Darstellung von Farbe sind Druck, Ausgabe über Monitore, Belichtung, Lackierungen oder manueller Farbauftrag.
Für die Beschreibung werden idealisierte Modelle verwendet.
- Technisch-physikalische Modelle, die den Farbreiz aus realen oder idealisierten farbgebenden Stoffen erzeugen additiv/subtraktiv:
zB.
RGB
CMYK
- Wahrnehmungsorientierte Modelle, die Farben durch die Merkmale Helligkeit, Sättigung und Farbton beschreiben, wie
zB.
HSV
HSL
- Spezielle Modelle für die Farbdarstellung bei selbstleuchtenden Geräten
Der RGB-Farbraum beschreibt Farben über 3 Farbkanäle.
R=red G=green B=blue
Das entspricht der Art, wie Monitore Farbe darstellen.Beispiel
Farbtiefe¶
Farbtiefe beschreibt die Anzahl der maximal möglichen Abstufungen.
Beim normalen Digitalfotosind das 256 Abstufungen pro Farbkanal.
Das heisst jedem Farbkanal kann ein Wert von 0 bis 255 zugeordnet werden.
265 Möglichkeiten entsprechen 8 bit (2^8)
Der RGB-Farbraum mit 8 Bit pro Kanal hat also entsprechend (2^8)^3 = 16.777.216 (ca. 16,7 Millionen) theoretisch möglichen Farben.
Alpha-Kanal¶
Neben Farbinformationen können Rastergrafiken auch einen sogenannten Alphakanal enthalten, der Transparenzinformationen enthält.
Beispiel
Die Speicherung beliebiger weiterer Informationen ist denkbar. Das genaue Format ist vom verwendeten Grafikformat abhängig.
Pixel als diskrete Abtastwerte¶
Oft werden Pixel als rechteckig oder quadratisch betrachtet. Dies ist jedoch eine nicht allgemeingültige Modellvorstellung. Im Sinne der digitalen Signalverarbeitung ist ein Pixel ein diskreter Abtastwert; über andere Punkte als die Pixel lassen sich keine Aussagen treffen. Deutlich wird dies bei der Vergrößerung von Rastergrafiken: Das Erscheinungsbild variiert je nach gewählter Skalierungsmethode, und die Pixel der Ausgangsbildes erscheinen in der Vergrößerung nicht zwangsläufig als Quadrate
Probleme¶
Sowohl die Bildauflösung (und damit die örtliche Abtastrate) als auch die Größe der im Pixel gespeicherten Informationen (etwa die Farbtiefe) ist in der Praxis begrenzt, weshalb ein Pixel nur eine Annäherung der Wirklichkeit darstellen kann.
Die Begrenztheit der örtlichen Abtastrate führt dazu, dass Bildinformationen verlorengehen.
Das Verkleinern, Vergrößern oder Drehen einer Rastergrafik kann zu unscharfen oder fehlerhaft wirkenden Bildern führen.
Punktdichte/Auflösung¶
Die Punktdichte ist bei der Bildreproduktion ein Maß für die Detailgenauigkeit einer gerasterten visuellen Darstellung und damit einer der Qualitätsaspekte des technischen Wiedergabeverfahrens. Punktdichten werden beispielsweise im Vierfarbdruck oder bei einer Bildschirmwiedergabe angegeben.
Übliche Einheiten der Punktdichte in der Praxis sind:
- dpi
dots per inch, englisch für „Punkte pro Zoll“, - ppi
pixels per inch, englisch für „Pixel pro Zoll“,
*px/cm
Pixel pro Zentimeter.
Anti-Alias¶
Bei harten Farbübergängen und geringer Auflösung werden Rastergrafiken pixelig. Diesen Effekten kann durch Antialiasing entgegengewirkt werden.
