Digitale Bilder und Grafiken bearbeiten
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Raster- und Vektorgrafiken
Grafiken sind Zeichnungsobjekte und Bilder.
Grafiken sind Zeichnungsobjekte und Bilder.
Als Zeichnungsobjekte gelten AutoFormen, Diagramme, Kur- ven, Linien, Schriften und Word- Art-Objekte.
Bilder sind Grafiken, die aus einer an- deren Datei erstellt werden. Zu ihnen gehören Bitmaps, gescannte Bilder, Fotos und ClipArt.
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Raster- und Vektorgrafiken
Die Verwendung von Grafiken hängt von deren Art ab.
Man unterscheidet zwei Grafikformate:
Eine VektorgrafikVektorgrafik ist aus geo- metrischen Figuren, z. B. Linien, Kurven und Flächen aufgebaut, die mit so genannten Vektoren mathematisch genau beschrie- ben werden können.
Viele ClipArt (WMF-File), Zeich- nungs- und Autoformen sind des- halb Vektorgrafiken.
Als Vektorgrafikprogramm wer- den in erster Linie 2D- und 3D- Programme bezeichnet.
Rastergrafiken
Rastergrafiken eignen sich für kom- plexe Bildstrukturen wie Fotos.
Fotos, die über einen digitalen Foto- apparat bzw. Scanner eingelesen und mit einem Bildbearbeitungsprogramm bearbeitet werden, sind Pixelgrafiken.
Die Rastergrafik oder Pixelgrafik, besteht aus einzelnen, fest definierten Bildpunkten.
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Raster- und Vektorgrafiken Rastergrafik
Rastergrafik
Pixel: Die Bildpunkte eines Rasterbildes werden Pixel (pictures elements) genannt.
Bitmap: Mehrere Pixel werden zu einer Pixelmatrix = Bitmap zusammengefasst.
Rasterbild: Ein Bitmap besitzt eine gewisse Höhe und Breite und ergibt das Rasterbild.
Auflösung: Je mehr Bildpunkte gespeichert werden, desto höher ist die Auflösung. Bei starker Vergrößerung vermindert sich die Bild- schärfe und Qualität. Das Raster des Bildes wird sichtbar.
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Raster- und Vektorgrafiken Rastergrafik
Rastergrafik
Bei starker Vergröße- rung werden die Bild- punkte sichtbar.
Die Bildpunkte
erscheinen „gerastert“.
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Raster- und Vektorgrafiken Bildtypen
Bildtypen
Monochromes Rasterbild
Es enthält nur schwarze und weiße Pixel. Jeder Bildpunkt kann also nur zwei Zustände annehmen und wird mit einem Bit angesteuert.
Schaltzustände: weiß = 0 schwarz = 1
Schwarz-weiß-Bild, 1 Bit Farbtiefe
Schwarz-weiß-Bild, Graustufen-Sumulation,
1 Bit Farbtiefe
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Raster- und Vektorgrafiken
Graustufen-Simulation Graustufen-Simulation
Bilder mit einer Farbtiefe von einem Bit können auch Graustufen simulieren, indem eine feine Anordnung von Punkten gleicher Dichte und variabler Größe erzeugt wird, die in einem Gitter mit präziser Rasterweite angeordnet sind (höhere Anzahl von Bildtonwerten).
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Raster- und Vektorgrafiken Graustufenbilder
Graustufenbilder
Graustufenbilder können Schwarz, Weiß und verschiedene Grautöne
enthalten. 16-Farben-Graustufenbilder (4 Bits pro Bildpunkt) enthalten 16 Grautöne, von Weiß bis zu Schwarz. 256-Farben-Graustufenbilder (8 Bits pro Bildpunkt) enthalten 256 Grautöne, von Weiß bis zu Schwarz.
Beispiel: 4 Bit = 1111 (Dez. 15) Beispiel: 8 Bit = 11111111 (Dez. 255)
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Raster- und Vektorgrafiken Indizierte Farben (16 und 256)
Indizierte Farben (16 und 256)
Indizierte oder Farbtabellen-Bilder enthalten Farben, die aus einer Tabelle mit Farbwerten stammen. Die Farbwerte können aus einem größeren Bereich von Farben gewählt werden, aber nur die Farben in der Tabelle werden tatsächlich im Bild gezeigt.
Beispiel: Das System ist in der Lage, 256 Farben darzustellen.
Wird jedoch ein 16-Farben-Bild geladen, kann in diesem Bild nur mit den 16 Farben gezeichnet werden, die in der Farbtabelle des Bildes enthalten sind.
Bilder mit 16 indizierten Farben benutzen für die Farbdarstel- lung 4 Bits pro Bildpunkt, während Bilder mit 256 indizierten Farben mit 8 Bits pro Bildpunkt arbeiten.
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Raster- und Vektorgrafiken True Color (16,7 Millionen)
True Color (16,7 Millionen)
Echtfarben-Bilder
Echtfarben-Bilder verwenden Abstufungen von Rot, Grün und Blau zur Farbdarstellung.
Jeder Bildpunkt kann 256 verschiedene Intensitätsstufen von Rot, Grün und Blau enthalten, die, kombiniert, die endgültige Farbe ergeben (256 x 256 x 256 = 16 777 216 Farbwerte).
Die Kombination Rot, Grün und Blau mit Intensität Null erzeugt z. B.
ein tiefes Schwarz.
Die Kombination Rot, Grün und Blau mit Intensität 255 (maximale Intensität) erzeugt dagegen Weiß.
Rot und Grün mit Intensität 255 und Blau mit Intensität Null ergeben ein reines Gelb.
Echtfarben-Bilder verwenden 24 Bit pro Bildpunkt 24 Bit pro Bildpunkt unterteilt in jeweils 8 Bit (= 3 x 8 Bit), für jede der drei Grundfarben (Rot, Grün und Blau).
Einige Bildformate verwenden 32 Bits pro Bildpunkt und verfügen, 32 Bits pro Bildpunkt zusätzlich zu den beschriebenen 24 Bits, über 8 Bits für zusätzliche Transparenz- oder Überlagerungs-Informationen.
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Raster- und Vektorgrafiken Aufgaben
Aufgaben
Bild „Seerose“ in PSP öffnen.
Ansicht verkleinern (Ansicht verkleinern bzw. Normalansicht)
Bildeinformationen betrachten (Ansicht – Bildinformationen)
Bildfarben zählen (Farben – Bildfarben zählen)
Graustufenbild erzeugen (Farben – Graustufenbild)
Bildfarben zählen (Farben – Bildfarben zählen)
Farbtiefe verringern (Farben – Farbtiefe verringern – 2 Farben ...)
Bildinformationen betrachten (Ansicht – Bildinformationen)
Bild „Seerose.jpg“
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Raster- und Vektorgrafiken Additives Farbsystem (RGB-Farbraum)
Additives Farbsystem (RGB-Farbraum)
Auf Monitoren werden alle Farben durch Mischen von Rot, Grün und Blau erzeugt.
Mischt man zwei Grundfarben zu genau gleichen Teilen, entsteht daraus die Komplementärfarbe zur dritten Grundfarbe.
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Raster- und Vektorgrafiken Subtraktives Farbmodell
Subtraktives Farbmodell
Auf Papier werden die drei Sekundärfarben des additiven Farbsystems als Basisfarben verwendet. Cyan, Gelb und Magenta werden entsprechend übereinander gedruckt und ergeben die unterschiedlichen Farben.
Farbstoffe besitzen die Eigenschaft der subtraktiven Farbmischung. Licht dagegen mischt sich nach dem addi- tiven Farbmodell.
Tageslicht besteht aus den Farben Rot, Grün und Blau. Fällt dieses auf das bedruckte Papier, so absorbiert (verschluckt) die bedruckte Fläche die jeweiligen Komplementärfar- ben).
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Raster- und Vektorgrafiken Digitale Bildinformationen
Digitale Bildinformationen
Bei einlesen eines Rasterbildes wird ein Gitter (Raster) über das Bild gelegt und die Farb- oder Grauwerte an den Gitterpunkten von lichtempfindlichen Fotozellen (CCDs = Charge Coupled Devices) abgetastet.
Ein Analog-Digital-WandlerAnalog-Digital-Wandler wandelt die analogen elektrischen Signale dann in diskrete Tonwertstufen um.
Je mehr solcher Bildpunkte gespeichert werden, umso höher ist die Auf- lösung des digitalen Bildes.
Der Import der Bilder von einer Digitalkamera bzw. einem Flachbettscanner in den PC erfolgt über ein installiertes TWAIN-Modul (Interface). Dieses regelt den Austausch der Daten zwischen der Datenquelle und den unter- schiedlichen Anwendungen.
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Raster- und Vektorgrafiken Vektorgrafiken
Vektorgrafiken
Vektorgrafiken sind objektorientiert.
Es werden nur Formeln für geometrische Figuren gespeichert. Dabei werden die Verläufe und Füllungen der einzelnen Bildbestandteile durch Funktionsformeln festgelegt.
Durch andere Parameterwerte lassen sich die Größen der grafischen Bild- objekte ganz einfach verlustfrei und unverfälscht verändern.
Die Kantenglätte wird dabei nicht vermindert.
Beispiel: Rastergrafik
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Raster- und Vektorgrafiken Vektorgrafiken
Vektorgrafiken
Unterscheidungskriterien für die beiden Grafikformate.
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Raster- und Vektorgrafiken Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen
Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen
Art VektorgrafikVektorgrafik RastergrafikRastergrafik
Darstellung Objektorientiert Bitmap (Pixel), naturgetreu Treppenstufeneffekt
(Aliasing) Frei skalierbar ohne
Qualitätsverlust. Nur annähernd, Qualitätsverlust Darstellung komplexer
Farbverläufe Ungeeignet Sehr gut geeignet
Größenänderung Verlustfrei Bildinformationen werden ver- fälscht (Bildpunkte werden ge- löscht bzw. dupliziert).
Nachbearbeitung Verändern von Para-
meterwerten Bequem, einzelne Pixel bzw.
Bereiche Speicherung Formeln für geo-
metrische Körper Informationen für jedes Pixel (Helligkeit, Farbe ...)
Speicherplatzbedarf Gering Große Datenmenge (je nach Auf- lösung und Farbtiefe)
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Raster- und Vektorgrafiken Grafikformate (Rastergrafik)
Grafikformate (Rastergrafik)
Die unterschiedlichen Grafikarten können mit den entsprechenden Program- men importiert, konvertiert, bearbeitet und mit unterschiedlichen Dateiforma- ten gespeichert werden.
Dateibezeichnung Objekte/Eigenschaften Kompression BMP = Bitmap Farbtiefe bis zu 24 Bit (Internet),
hoher Speicherbedarf
Nein
PNG = Portable Network Graphics
Farbbilder bis 48 Bit Farbtiefe;
Transparenz bis 8 Bit;
Alphakanal bis 16 Bit (transparente Farbe);
Automatische Gamma-Korrektur
Verlustfrei
GIF = Grafik Interchange
Format Farbtiefe max. 256 Farben = 8 Bit,
geeignet für das Internet (animierte Grafiken).
Geringer
Speicherbedarf JPEG, JPG = Joint
Photographic Expert Group Farbtiefe bis 24 Bit,
geeignet für das Internet.
Einstellbarer Faktor, geringer Speicherbedarf TIFF = Tagged Image File Farbtiefe bis 24 Bit; Nein
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Raster- und Vektorgrafiken Grafikformate (Vektorformate)
Grafikformate (Vektorformate)
Die Vektorformate sind meist programmabhängig.
Dateibezeichnung Objekte/Eigenschaften
WMF = Windows Meta File Klassisches Format der Zwischenablage;
Dateiaustausch mit vielen Programmen;
Integrierte Bitmaps möglich;
Viele ClipArts in diesem Format PS = PostScript von Adobe
Corp. Drucker-Seiten-Beschreibungs-Sprache
CDR = CorelDRAW Grafikprogramm HPGL = Hewlett Packard
Graphic Language Ursprünglich rein vektorielles Format DRW = MicroGrafX Designer Grafikprogramm
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Raster- und Vektorgrafiken Ausgabe von Grafiken
Ausgabe von Grafiken
Die Ausgabe und Darstellung von Grafiken am Bildschirm, Drucker oder in eine Datei ist von den Leistungsfähigkeiten der Hardware bzw. den grafi- schen Funktionen der verwendeten Programme abhängig. Die Auflösung wird mit dpi = Dots per Inch (1“ = 2,54 cm) angegeben. Die Auflösung bei Monitoren beträgt ca. 75 dpi.
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Raster- und Vektorgrafiken Scanner-Auflösungen
Scanner-Auflösungen
100 dpi
Für Bilder einer Präsentation (Web-Seite) geeignet. Ebenso wenn beabsichtigt wird, die Größe zu reduzieren um diese in eine Präsentation aufzunehmen und auf einem normalen Drucker mit einer Auflösung 300 ~ 360 dpi auszudrucken.
200 dpi
Für kleine Bilder, die auf einem Bildschirm größer dargestellt werden sollen, oder für Bilder beliebiger Größe, die mit originaler Größe auf einem Drucker bis zu 720 dpi Druckauflösung ausgedruckt werden sollen.
300 dpi
Wenn eine hohe Qualität erforderlich ist, und man bereits herausgefunden hat, dass eine geringere Auflösung nicht ausreicht.
Über 300 dpi
Die Datei wird sehr groß und benötigt viel Speicherplatz auf der Festplatte. So entsteht z. B. beim Einlesen einer Fotografie von 3 x 5 cm bei 2400 dpi und in Echtfarben eine Datei von über 240 MB Größe.
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Raster- und Vektorgrafiken Scanner-Einstellungen - Beispiel „Intel Lehren“
Scanner-Einstellungen - Beispiel „Intel Lehren“
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Raster- und Vektorgrafiken Ausgabe von Grafiken (Drucker)
Ausgabe von Grafiken (Drucker)
Bilder für den Drucker können mit einer wesentlich höheren Auflösung angefertigt werden. Es macht daher Sinn, die Bildgröße über die Auf- lösung des Bildes einzustellen. Damit wird der Informationsgehalt des Bildes und die Bildqualität nicht verändert.
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Raster- und Vektorgrafiken Auflösung für den Druck
Auflösung für den Druck
Unterschiedliche Drucker und Druckverfahren erzeugen eine unterschied- liche Wiedergabequalität. Um so wichtiger ist es, Dateigröße und Druck- ausgabegröße aufeinander abzustimmen.
Druckerauflösung Sichtbare Auflösung Tintenstrahldrucker 360 dpi 120 bis 180 dpi
Tintenstrahldrucker 720 dpi 250 bis 360 dpi Laserdrucker 600 dpi 100 bis 120 dpi Laserdrucker 1200 dpi 260 bis 300 dpi Farblaserdrucker 260 bis 300 dpi
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Raster- und Vektorgrafiken Aufgaben – Raster- oder Vektorgrafik?
Aufgaben – Raster- oder Vektorgrafik?
Excel-Tabelle mit Diagramm öffnen. Werte verändern.
WordArt-Element erzeugen. Größe verändern.
TrueType-Schriftzeichen erzeugen. Größe verändern.
Courier New-Schriftzeichen (Bitmap) erzeugen. Stark vergrößern
Bilddatei öffnen. Speichern mit verschiedenen Grafikformaten. Mit Hilfe des Eigenschaften-Fensters bzw. Explorers die Dateigrößen feststellen, notieren und vergleichen.
ClipArts (nicht nur WMF-Dateien) einfügen und Größe verändern.
Präsentationen bzw. E-Learning – Intel Lehren, Kapitel 7, Nr. 1 - 3.
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Raster- und Vektorgrafiken
Quellen Quellen
Intel Lehren – Microsoft/Akademie Dillingen
Fit-FOR-IT – Verlag Ludwig Schulbuch (http://www.fit-for-it.de) IT 7, Eder/Edelheim – Winklers Verlag
MGI – PhotoSuite – MGI Software Corp. - Hilfedatei Microsoft PhotoDraw – Hilfedatei
Microsoft PhotoEditor - Hilfedatei
Paint Shop Pro – Jasc – Software - Hilfedatei
