Dateiformate

Eigenschaften der Dateiformate von Bildern

EPS/PSASCIIDCSRTFTIFFPDFJPEGTXTGIFPICTPNGPSD
Funktionen
Ebenen
Tranzparenz
Farbprofil
Alphakanäle
Pfade
Beschneidungspfad
Arbeitspfad
Kopie
Farbmodus
RGB
CMYK
Graustufen
Bitmap
LAB
Duplex
Mehrkanal
Indizierte Farben

Vor- und Nachteile der Dateiformate von Bildern

Tagged Image File Format

Vorteile:

  • gute, verlustfreie Komprimierung LZW
  • Unterstützung des CMYK-Farbraums

Nachteile:

  • spielt im Internet keine Rolle, da kein kontinuierliches Herunterladen von Bilddaten erlaubt ist

JFIF wird mit einer JPEG-Komprimierung gespeichert. Bekannt als JPEG

Vorteile:

  • Daten lassen sich mit dem Browser streamen
  • etabliert im Webpublishing

Nachteile:

  • verminderte Bildqualität bei Komprimierung
  • Qualitätsverlust aber sehr gering

PSD ist innerhalb der Druckvorstufe ein erstklassiges Format. Das Photoshop-native Format ist damit eigentlich proprietär. Kann aber dennoch von anderen Programmen geöffnet und auch platziert werden, ist also gleichzeitig ein Exportformat.

Vorteile:

  • Speicherung von Kanälen, Ebenen und Profilen

Nachteile:

  • kann nicht komprimiert werden

JPEG 2000 ist neben einem Export- auch noch ein Containerformat.

Vorteile:

  • Kann Daten sowohl verlustfrei als auch verlustbehaftet speichern
  • Dank dem Containerformat können z.B. Metadaten integriert werden

Nachteile:

  • der Anwender / die Anwenderin kann bei einem vorliegenden Bild nicht wissen, ob bzw. wie das Bild nun komprimiert wurde.

Bilddateiformat, welches für das Web geeignet ist.

Vorteile:

  • Bildablauf darstellbar
  • Mit LZW komprimierbar

Nachteile:

  • nur 8-Bit möglich

Bilddateiformat ähnlich wie JPEG

Vorteile:

  • 8-Bit und 24-Bit
  • «progressive» Anzeigen ermöglicht schnellen Bildaufbau
  • Transparenz

Als Rohdatenformat oder Raw bezeichnet man ein Datenformat, in dem Daten, die noch nicht ausgewertet, zusammengefasst, optimiert, komprimiert oder interpretiert wurden, gespeichert oder übertragen werden, zum Beispiel die noch nicht korrigierten Messwerte eines Sensors.

Raw-Daten liefern mehr Bilddetails als JPEGs oder TIFF-Dateien, weil Raw-Aufnahmen alle Informationen enthalten, die der Bildsensor bei der Aufnahme erfasst.

Nachteile:

  • Jeder Hersteller hat eigenes RAW-Format

DNG enthält die gleichen Eigenschaften wie das RAW-Format, ist aber selber klar spezifiziert. Somit würde also ein einziges DNG-Format genügen, welches von beliebig vielen Softwareanwendungen unterstützt würde.

Verlustfreie Komprimierung

Verlustfreie Komprimierungsarten verringern die Datenmenge ohne Datenverlust.

Beim Huffmann-Verfahren wird jeder der 256 Tonwertstufen eine Binärzahl zugeordnet. Tonwerte die häufiger vorkommen, erhalten eine kleinere Zahl und solche die selten vorkommen eine grosse.

Der von David Huffman beschriebene Algorithmus ordnet allen Zeichen, die in den betrachteten Daten auftreten können, einen Endknoten in einem binären Baum zu. Als Attribut erhalten diese Knoten die Auftrittshäufigkeiten der ensprechenden Zeichen. (a)

Die Baumstruktur entsteht durch das schrittweise Zusammenfassen dieser Knoten. Dazu werden die beiden Knoten mit der geringsten Auftrittshäufigkeit einem neuen Knoten untergeordnet, der die Summe der beiden Auftrittshäufigkeiten zugewiesen bekommt. (b)

Das Prozedere wird solange durchlaufen, bis alle Knoten in einer Wurzel zusammengeführt sind. (c–e)

Zur En- bzw. Dekodierung werden den Kanten des Huffman-Baums die binären Werte 0 bzw. 1 zugeordnet. Der «Weg» von der Wurzel zu dem entsprechenden Endknoten ergibt den Huffman-Kode des Zeichens, dem der Endknoten zugeordnet ist.

Run-Length-Encoding

Bei der Lauflängenkodierung wird ausgenutzt, das einer Datei oft mehrmals hintereinander das gleiche Zeichen erscheint. Eine solche Zeichenfolge wird dann durch das Zeichen selbst und der Anzahl folgender, gleicher Zeichen ersetzt.

AAAAAABBBB wird zu 6×A 4×B

Die Lauflängenkodierung eignet sich damit zum Beispiel besonders gut für Strichbilder.

Lempel-Ziv-Welch-Algorithmus

Bei der LZW-Komprimierung wird ein Wörterbuch mit den häufigsten Zeichenketten angelegt. Statt die Zeichenkette jedes Mal neu zu speichern muss dann nur noch ein Verweis auf den entsprechenden Wörterbucheintrag gesetzt werden. Die Komprimierung ist so angelegt, dass das Wörterbuch nicht speziell abgelegt werden muss. Der Decoder kann es aus der kodierten Datei rekonstruieren.

Wird bei GIF, ZIP und JPEG verwendet.

Verlustbehaftete Komprimierung

Joint Photographic Experts Group

Das JPEG ist eine eigene Komprimierungsart bei dem ähnliche Tonwerte zusammengefasst werden. Dadurch entsteht ein Bilddetail- sowie Schärfeverlust. Das Verfahren erstellt Referenzquadrate, bei dem für jede Kategorie von Quadraten anschliessend ein ähnliches solches Referenzquadrat verwendet wird. Die sogenannte «Mindestähnlichkeit» bestimmt wie stark das Bild komprimiert wird.
Je stärker die Kompression, desto grösser sind diese Quadrate und desto schlechter wird auch die Qualität.

Das JPEG-Kompressionsverfahren wurde für natürliche Farb- und Graustufenbilder entwickelt, die pro Farbkanal über eine Farbtiefe von mindestens acht Bit verfügen. Zeichnungen und Schwarzweißbilder sowie solche mit indizierten Farben lassen sich dagegen nicht mit JPEG komprimieren.

Eigenschaften der Dateiformate von Text

Die meisten Texte werden mit einem Textverarbeitungsprogramm wie Word, Pages oder OpenOffice erfasst, formatiert und editiert. Dies erkennt man am Suffix, der meistens 3-Stellig ist (z. B. doc, txt).

  • mit einem einfachen Texteditor hergestellt
  • «reiner Text»
  • Datei- und Datenaustauschformat fürformatierte Texte
  • Microsoft
  • Austausch von Textdokumenten
  • Word
  • alt .doc
  • neu .docx
  • Extensible Markup Language
  • Meta-Dateiformat
  • grundsätzlich Textdateien, deren grobe Strukturierung standardisiert ist und die vor allem zum Datenaustausch oder zur Datenspeicherung verwendet werden
  • Hypertext Markup Language
  • textbasierte Auszeichnungssprache zur Strukturierung digitaler Dokumente
  • Grundlage des World Wide Web
  • werden von Webbrowsern dargestellt

Eigenschaften der Dateiformate von Schriften

Die für das frühe Desktop Publishing konzipierten PostScript-Schriften gibt es seit 1984. Sie wurden von Adobe entwickelt und waren ein wesentliches Element für das damals aufkommende Desktop-Publishing.

  • wichtigste, bis heute verwendete PostScript-Schriftversion
  • Adobe entwickelte entsprechende Varianten für andere Sprachräume (z. B. Type-2 für Asien)
  • Adobe verlangte Lizenzgebühren für die Verwendung der Schrifttechnologie
  • Microsoft und Apple wehrten sich mit Truetype
  • Direkt in System eingesetzt
  • Problemlos auf verschiedenen Plattfromen verwendbar
  • digital signierbar von Hersteller
  • Ligaturen und Schmuckzeichen können integriert werden
  • Unterstützung von Unicode
  • Mehr Zeichen können integriert werden
  • beendet Einschrenkung von ASCII
  • weist allen Sprachen dieser Welt und allen darin benötigten Schriftzeichen, Symbolen und Steuerzeichen einen eindeutigen Wert in einem einheitlichen (digitalen) System zu
  • Nachteil: Speichergrösse kann sich vervierfachen
  • kennt vier Kodierungen
  • UTF-8 (lateinisch-) und UTF-16 (asiatische Schriften)

Eigenschaften der Dateiformate von Vektorgrafiken

Es gibt zwei Kategorien von Grafikformaten:

  • Vektorgrafikformate
  • Pixelgrafikformate

Innerhalb dieser Kategorien exisitieren native Formate und Export- bzw. Austauschformate. Nachfolgend werden Vektorgrafikformate vorgestellt.

  • Encapsulated PostScript
  • besteht aus PostScript-Befehlen
  • mit Grafikprogrammen wie Illustrator, CorelDraw, FreeHand erstellbar
  • Illustrator-Vektorgrafik
  • proprietäres Format
  • gleiche Resultat Endergebnis wie mit dem EPS-Format
  • Scalable Vector Graphics
  • für die Darstellung von Vektorgrafiken im Browser entwickelt

Videoformate

Videoformate sind eigentlich Datei-Container mit unterschiedlichen Inhalten. Zunächst beinhalten sie natürlich Bild und Ton, die voneinander getrennt sind, aber sie können auch weitere Informationen beinhalten, wie etwa Untertitel, Menü-Strukturen und Timecodes.

Um die grossen Datenmengen zu verringern, lassen sich Bild und Ton innerhalb des Containers mit verschiedenen Codecs komprimieren.
Für die beste Qualität sorgt ein verlustfreier Codec, der für riesige Dateien sorgt.

  • Besitzt das Suffix .mpg/.mpeg und steht für «Motion Picture Expert Group»
  • Eines der ältesten gängigen Videoformaten
  • Standard für Video-CDs und ist nicht HD-fähig
  • Besitzt das Suffix .mpg/.mpeg oder .vob
  • Verbesserte Weiterentwicklung von MPEG-1
  • Grundlage für DVDs
  • Besitzt das Suffix .mp4/.m4v oder .m4a
  • Eines der am häufigsten verwendeten Videoformaten
  • Hohe HD-Bildqualität bei geringer Speicherkapazität
  • Wird im Internet, bei HD-Fernsehern und auch für Blue-Ray-Discs verwendet
  • Besitzt das Suffix .mov
  • Standard von Apple
  • Nur von wenigen Endgeräten abspielbar
  • Besitzt das Suffix .avi
  • Microsoft
  • Von den meisten Multimediaprogrammen unterstützt
  • Unterstützt kein direktes Streaming
  • Wenig oder keine Unterstützung für Menüs
  • Besitzt das Suffix .wmf oder .asf
  • Verbesserte Nachfolger von AVI/ASF
  • Kann auch gestreamt werden und hat verschiedene Zusatzinformationen
  • Sehr ähnlich wie das MPEG-4
  • Besitzt das Suffix .mkv
  • Container-Format Matroska
  • Prinzip der russischen Matrjoschka-Puppen
  • Erlaubt viele verschiedene Codecs und Zusatzinformationen, wie animierte Menüs oder Textdateien als Untertitel
  • Besitzt das Suffix .webm
  • Basiert auf Matroska
  • Für die Nutzung mit dem Website-Standard HTML5 entwickelt
  • Videoportale steiegen vom älteren Flash Video zum besseren WebM um
  • Besitzt das Suffix .flv oder .3gp
  • Verwendet man für im Internet und auf Smartphones
  • Flash Video (FLV) ist von Adobe
  • Wird von Videoportalen wie Youtube verwendet

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