Bilddateiformate
Formel
Bilddatei
Die durch den digitalen Signalprozessor als Rohdaten vorliegenden Bildinformationen müssen gespeichert werden. Einerseits werden die Rohdaten kameraintern durch einen Rohdatenkonverter in JPEG Daten umgewandelt, andererseits als Rohdaten abgelegt. Dafür haben sich folgende Dateiformate etabliert:
Camera-RAW-Datei mit 14 Bit je Farbkanal
Wie wir gesehen haben, spielen bislang Kameraeinstellungen, wie etwa der Weißabglich, keine Rolle für die Helligkeits-Zahlenwertdarstellung jedes Pixels. Diese Einstellungen werden lediglich zusätzlich in den Metadaten abgelegt, damit der RAW-Konverter schon mal einen guten Startwert für die Umrechnung der RAW-Daten in die Daten des visualisierten Farbbildes hat.
Camera-RAW-Dateien sind verlustfrei komprimierte, sensorspezifische Dateiformate mit 14 Bit je Farbkanal, somit (16.385*16.386*16.385=) 4 Billionen Farbtöne. So gibt es bei Canon etwa das .CR2 und das neuere .CR3 Dateiformat. In einer RAW-Datei werden die Daten des Sensors unbearbeitet und unkomprimiert abgelegt. Die RAW-Dateien von unterschiedlichen Kameramodellen eines Herstellers können unterschiedlich aufgebaut sein, auch wenn sie die gleiche Dateiendung, etwa CR2 haben. RAW-Dateien sind ca. 3-Mal größer als JPEG oder HEIF-Dateien in höchster Qualität, bieten aber maximale Bearbeitungsflexibilität.
Viele Kameras, speziell solche in Smartphones, haben einen RAW-Konverter eingebaut und speichern die Fotos zusätzlich oder sogar ausschließlich im verlustbehafteten JPEG-Format ab.
Im Rahmen der Bildbearbeitung am Computer wird die Camera-RAW-Datei von einem sogenannten RAW-Konverter ausgelesen und in ein bearbeitbares Bild umgewandelt. Dafür ist es erforderlich, dass der RAW-Konverter auch genau das erforderliche Kameramodell unterstützt. Nach der manuellen Bildbearbeitung, bei der Fehlbelichtungen von bis zu 2 Blendenstufen korrigiert werden können, wird eine neue Datei mit dem bearbeiteten Bild z.B. im .DNG, .PSD oder .JPG Format zur späteren Ansicht am Monitor oder zum Ausdruck abgespeichert.
HEIF-Datei mit 10 Bit je Farbkanal
Das leicht verlustbehaftete komprimierte High Efficiency Image File Format wurde von der Moving Picture Experts Group entwickelt und zunächst von Apple als Nachfolger des JEPG Formats genutzt und bietet 10 Bit je Farbkanal, somit (1.024*1.024*1.024=) 1,07 Milliarden Farbtöne. Beinhalten also 4-Mal mehr Farbtoninformation als eine JPEG-Datei bei gleicher Dateigröße, da sie eine effizientere „High Efficiency“ Komprimierung bieten. HEIF-Dateien sind Containter in denen ein Eizelbild, eine Fotoserie, aber auch Metadaten gespeichert sind und unterstützt auch Transparenz. Der größte Nachteil von HEIF ist, dass es von Browsern und Druckern nicht unterstützt wird. Auf Windows 10 PCs muss man die kostenpflichtige (1€) HEVC Videoerweiterung aus dem Microsoft Store herunterladen.
JPEG-Datei mit 8 Bit je Farbkanal
Das Joint Photographic Experts Group File Format ist das wohl am weitesten verbreitete Format für Fotos da es jeder Webbrowser darstellen kann und bietet 8 Bit je Farbkanal, somit (256*256*256=) 16,8 Millionen Farbtöne. Die Speicherung der Aufnahmedaten erfolgt komprimiert, verlustbehaftet und beinhaltet alle allfälligen Bildbearbeitungseinstellungen wie zB den Weißabgleich, die nicht mehr rückgängig gemacht werden können. Die Dateigrößen sind klein und lassen sich leicht betrachten aber nur eingeschränkt nachbearbeiten.
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Wissenspfad
Zur aktuellen Lerneinheit empfohlenes Vorwissen
Bildaufzeichnung | In dieser Mikro-Lerneinheit lernst du gestalterische Auswahlkriterien bezüglich der Wahl zwischen Foto und Videoaufzeichnung kennen. Danach verfolgen wir den Weg der Photonen, die der Träger von Lichtinformation sind, von deren Ursprung in einer Lichtquelle bis zu deren Auftreffen auf den Rezeptoren der Netzhaut, sodass in unserem Gehirn eine Bildwahrnehmung entsteht. |
Aktuelle Lerneinheit
Bilddateiformate | Die durch den digitalen Signalprozessor als Rohdaten vorliegenden Bildinformationen müssen gespeichert werden. Dafür stehen verschiedene Bilddatei-Formate zur Verfügung. |
Verbreitere dein Wissen zur aktuellen Lerneinheit
Kameraobjektiv | Das Objektiv sammelt das Licht, welches vom Motiv kommt mit Hilfe von einer oder mehreren Linsen, um ein Bild davon auf die Sensorebene abzubilden. |
Blende | In einer Kamera steuert die Blende mit Hilfe von beweglichen Lamellen am Ende des Objektivs, wie viel vom Durchmesser des Objektivs für den Lichteinfall tatsächlich geöffnet wird. Die Blende steuert also wie viel Licht auf den Sensor fällt. |
Verschluss im Kameragehäuse | Der Verschluss steuert wie lange das Licht, welches von der Blende durch das Objektiv gelassen wurde, auf den Sensor fällt. |
Lichtwert | Die korrekte Belichtung setzt sich aus einer Kombination von Blende und Belichtungszeit zusammen, wobei man von einem konstanten ISO = 100 ausgeht. |
CMOS-Sensoren | Bei Kamerasensoren unterscheidet man nach deren Abmessungen, der Anzahl der Pixel und der Funktionsweise bei der Bilddatenverarbeitung. |
Farbfotografie | Bei den gängigen Farbfilter-Array-Kameras wird jedes Pixel mit einem Bayer-Farbfilter bedeckt, welcher nur Photonen mit jener Wellenlänge, die rotem, grünem oder blauem Licht entspricht, zur lichtempfindlichen Sensorschicht durchlässt. |
Zusammenhang Sensorgröße, Brennweite, Öffnungswinkel und Bildfeld | Über die Abbildungs- und die Linsengleichung besteht ein mathematischer Zusammenhang zwischen Sensorgröße, Brennweite, Öffnungswinkel und Bildfeld. |