[Glow]

Ich denke auch mit JPG, TIFF, RAW und DNG ist der Themenbereich schon sehr gut abgedeckt.
Gar nicht so verkehrt, dass man ein ähnliches Thema schon in der ZP gehabt hatte

[Kitty777]

[ka84]

hey ihr,
ich schreib mir grad die dateiformate bissl raus und hab mir gedacht, weils ja datenformate und nciht dateiformate heißt, könnts auch in die richtung gehn: aufbau, technisches zeugs (als weniger die richtung digitalfotografie) - zumindest wollt ich mir das auchmal anschaun.

jetzt meine frage:
wir haben in der schule immer nur den aufbau einer bitmap oder eines eps gemacht (header: informationen, bildschirmansicht, ..., body: reiner bilddatenstrom, sozusagen "feindaten", druckansicht, ...)

wie is das denn beim tif und beim jpg? das is jetzt echt ne blöde frage, aber wenn ich nach *jpg* und *aufbau* google, dann kommen entweder total mathematische algorithmen oder irgendwas mit SOI/EOI (start/end of image) und den segmenten dazwischen..
kann mir jemand von euch kurz sagen: dng/jpg/tif hat header (das steht XY drin) und nen body (da steht XYZ) drin?

danköööö, lg, kathrin

[schultetotti]

Tach zusammen,

habe mir eine Zusammenfassung zu diesem Thema geschrieben (mit Hilfe des Buches: Dateiformate in der digitalen Druckvorstufe von Helen Weber, also ist das auch meine Quelle *g*). Schaut mal rein ob ihr was gebrauchen könnt und teilt mir mit ob noch etwas fehlt. DANKE!


1. Das RAW-Format
• Ist meist in Kameras des mittleren und höheren Preissegments vorhanden
• Trotz der einheitlichen Bezeichnung „RAW“ (Rohdaten) sind dies keine standardisierten Dateien, sondern herstellerspezifische Formate. Die können von Kamera zu Kamera und von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich sein. Selbst die Dateiendungen unterscheiden sich bei den einzelnen Herstellern (z.B. Nikon „*.nef“ oder Canon „*.crw“). Aus diesem Grund sind RAW-Dateien auch nicht für den Datenaustausch geeignet.
• Das RAW-Format ist bei den professionellen Anwendern besonders beliebt, da es eine größtmögliche Pixelauflösung und eine hohe Farbtiefe aufweist (12 bis 14bit pro Kanal). Des Weiteren haben Sie Einfluss auf die Qualität der Bilder bei der späteren Konvertierung in JPEG oder TIFF Dateien.
• RAW arbeitet mit einer verlustlosen Datenkompression und hat dennoch eine geringere Dateigröße wie eine TIFF-Datei.
• Es ist ein sehr flexibles und pixelorientiertes Datenformat
• Warum Rohdaten? Das RAW-Format ist vergleichbar mit dem negativ einer analogen Kamera. Es ist noch nicht „entwickelt“. In ihm sind lediglich die vom Kamerasensor erfassten Helligkeitswerte eines jeden Bildpixels gespeichert. Des Weiteren werden Metadaten wie Weißabgleich und Schärfe gespeichert. Die eigentliche „Entwicklung“ der Daten wird auf den Zeitpunkt der Datenübertragung auf den Computer verschoben, wobei der Anwender ein Höchstmaß an Qualität und Kontrolle über die entstehenden Bilddaten hat.
• Diese „Entwicklung“ der Rohdaten wird in einem speziellen RAW- Editor des jeweiligen Kameraherstellers vollzogen. Dieser Editor bietet meist die gleichen Steuerungsfunktionen wie bei der Kamera selbst, wie z.B. Weißabgleich, Belichtungs- und Sättigungskorrektur, Schärfekorrektur, Farbmodus, etc. Das öffnen in Photoshop ist seit der „CS“ Generation kein Problem mehr, vor diesen Versionen war ein zusätzliches Plug-In erforderlich.

2. Das DNG- Format
• Digital Negativ-Spezifikation
• Das DNG- Format ist ein von Adobe kostenlos auf den Markt gebrachtes Gegenstück zum RAW- Format. Im Gegenteil zum RAW- Format ist das DNG- Format herstellerunabhängig.
• Das DNG- Format unterstützt schon heute über 60 RAW- Formate und kann diese alle in ein DNG- Format umwandeln, inklusive aller Metadaten der Hersteller.
• Leider hat sich dieses Format bis heute bei den Herstellern noch nicht durchgesetzt, denkbar wäre aber das sich die Anwender später einmal entscheiden könnten, welches Format Sie wählen möchten.


3. Das JPEG- Format
• Joint Photographic Experts Group
• JPEG ist eigentlich kein Dateiformat im eigentlichen Sinne, sondern zählt zu den verlustbehafteten (lossy) Kompressionsverfahren für fotografische Halbtonbilder. Dabei ist es zugleich auch eines der effektivsten Verfahren zur Reduktion der Bilddatenmenge. Grundgedanke hierfür war die Bildübertragung über das Internet. Aufgrund eines sehr guten Kompressionsalgorithmus kann die Datenmenge eines Bildes um 90% und mehr reduziert werden.
• Bei dieser Kompression haben sich die Entwickler gewisse Mängel in der menschlichen Wahrnehmung zu Nutze gemacht. Das menschliche Auge kann Abweichungen in der Farbigkeit (Chrominanz) nur sehr schlecht wahrnehmen. Veränderungen der Helligkeit (Luminanz) hingegen werden sehr stark wahrgenommen. Daher werden einfach gewisse Farbinformationen zu Gunsten der Helligkeit eliminiert.
• JPEG ist ein mehrstufiges Kompressionsverfahren, das in mehreren verlustlosen Schritten und einem verlustbehafteten Schritt erfolgt. Diese Schritte sind:

1. Umwandlung in den YUV- Farbraum (verlustfrei)
- liegen die Bilddaten im RGB- Modus vor und haben eine Farbtiefe von 24bit pro Pixel, so werden sie in den YUV- Farbraum konvertiert.
- Dieser Farbraum entspricht dem CIE-Luv-Farbraum und ist ein geräteunabhängiger Farbraum, dessen Primärfarben alle vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Farben umfasst
- Die Umwandlung in diesen Farbraum ist nötig, da er im Gegensatz zum RGB- Farbraum die Luminanzinformationen (Y) von den Chrominanzinformationen (U, V) trennen kann.

2. Chroma-Subsampling (verlustfrei)
- hier werden für das menschliche Auge nicht relevante Farbinformationen reduziert.
- 2 neben einander stehende Pixel werden je um den Farbwert (U) oder um den Sättigungswert (V) reduziert.
- Die Helligkeitsinformation (Y) hingegen bleibt für jedes Pixel unverändert.
- Durch diesen Schritt kann die Datenmenge um ein Drittel reduziert werden (von 24bit auf 16bit).

3. DCT (verlustbehaftet)
- Discrete Cosinuous Transformation
- Ursache für die größten sichtbaren Verluste bei der JPEG Komprimierung.
- Teilt die Bilddaten in Blöcke von 8x8 Pixel auf. Diese Matrix kann noch vergrößert werden, führt dann aber auch zu größeren Qualitätsverlusten.
- Nun wird der durchschnittliche Farb- und Sättigungswert dieser Pixel ermittelt.
- Aufgrund der Wahrscheinlichkeit, dass sämtliche Pixel innerhalb einer Matrix den gleichen Wert haben, liegt die Abweichung nahezu bei Null. Alle Werte werden mit Hilfe von mathematischem Runden und Teilen auch praktisch auf Null gebracht.
4. RLE (verlustfrei)
- Run Lenght Encoding
- Hier werden nun die im letzten Schritt entstandenen „Nullen“ mit Hilfe der Zigzag-Scan-Methode in eine Reihenfolge gebracht.
- Das RLE fasst dann die hintereinander stehenden identischen Informationen (hier die „Nullen“) in eine einzige Angabe zusammen. Diese Angabe gibt dann nur noch den Wert der Information und die Häufigkeit ihres des Auftretens an.

5. Huffman-Codierung (verlustfrei)
- die restlichen noch verbleibenden Werte werden mit der verlustlosen Huffmann-Codierung komprimiert. Die am häufigsten auftretenden Werte erhalten die kürzeste Codierung, die am zweithäufigsten auftretenden die zweitkürzeste Codierung, usw.

• Auch viele Digitalkameras speichern ihre Daten in einem JPEG-Format ab, welches dann auch noch die sog. EXIF- Daten (Exchangeable Image File Format) speichern kann. Diese Daten können dann noch zusätzliche Informationen enthalten. Dieses JPEG- Format wird heute in den meisten Digitalkameras benutzt.
• Ein Problem von JPEG- Dateien ist, dass oft sehr unakzeptable Qualitätsverluste auftreten.
• Um JPEG- Dateien auf einem PostScript-fähigen Gerät ist mindestens ein RIP mit PostScript-Level 2 nötig
• Die JPEG-Komprimierung ist nur bei folgenden Farbmodi anwendbar:
- Graustufen  8bit
- RGB  24bit
- CMYK  32bit
- Liegen Bilddaten mit 16bit pro Kanal vor, so müssen diese vor der Komprimierung auf 8bit pro Kanal reduziert werden.

4. Das TIFF- Format
• Tagged Image File Format
• Wurde entwickelt als Ausgabeformat für Scanner und den standardisierten Bilddatenaustausch.
• Dieses pixelorientierte Format ist sehr weit verbreitet und wird von fast allen Layout-, Grafik-, und Bildbearbeitungsprogrammen unterstützt. Des Weiteren wird es systemübergreifend verwendet (MAC, UNIX, PC,…).
• Wie bereits erwähnt ist dies ein pixelorientiertes Format, das keine Objektorientierten Vektordaten, wie z.B. Beschneidungspfade, enthalten kann. Es unterstützt aber sog. 8-bit Alphakanäle, die den gleichen Zweck erfüllen. Sollte man diese aber nicht zwingend benötigen, so sollte man diesen in der Datei löschen, da er genauso viel Speicherplatz braucht wie ein Graustufenbild gleicher Abmessung.
• Die großen Vorteile der TIFF- Dateien sind die, dass diese Dateien sog. ICC-Profile einbetten können und das sie Pixelbilder sowohl in unterschiedlichen Farbmodi und Farbtiefen abspeichern können. Das macht dieses Format so unglaublich flexibel und universell einsetzbar.
• Es besteht auch die Möglichkeit Bilder mit einer Farbtiefe von 16bit zu speichern.
• Die Dateistruktur: wie die meisten Dateiformate beginnt auch das TIFF mit einem Dateiheader, welcher die ersten 8 Bytes einer Datei belegt. In ihm sind abgelegt die Motorola-Kennung für Macintosh (MM), die Intel-Kennung für den PC (IT), die Versionsnummer der TIFF- Version und ein Zeiger auf das erste IFD (Image File Directory). Diese IFD´s sind Inhaltsverzeichnisse, von denen beliebig viele Auftreten können. Alle IFD´s sind untereinander mit Zeigern verkettet. In den IFD´s befinden sich dann sog. Tags (á 12 Byte), in denen Infos zur Bildabmessung, Auflösung, Farbtiefe, Kompressionsverfahren, usw. abgelegt sind. Sollte eine solche Information einmal nicht in ein Tag hinein pass (12 Byte), so werden die Informationen einfach an einem freien Platz in der Datei abgelegt und mit einem Zeiger auf diese verwiesen. Alle IFD´s verweisen zudem mit Hilfe von Zeigern auf die eigentlichen Bilddatenblöcke, die sog. Image-Raster-Dateien.
• Es gibt 3 Varianten wie diese Bilddatenbytes beim speichern abgelegt werden. Diese Verfahren nennt man interleaved:

1. Plane interleaved:
Hier werden die Pixel auszugsweise angeordnet, d.h.
CC MM YY KK
CC MM YY KK

2. Pixel interleaved:
Hier werden die Pixel hintereinander abgelegt, d.h.
CMYKCMYK
CMYKCMYK

3. Line interleaved:
Hier werden die Pixel untereinander abgelegt, d.h.
CCCCC
MMMMM
YYYYY
KKKKK

• Seit erscheinen wurde das TIFF- Format immer wieder erweitert und verbessert, d.h. es wurden immer mehr Farbräume und Kompressionsverfahren von dem Format unterstützt. Seit neuem werden auch Beschneidungspfade unterstützt und es gibt sog. Sub-IFD´s, die das speichern kleinerer Vorschaubilder ermöglichen.
• Kompressionsverfahren. In der TIFF- Spezifikation 6.0 sind insgesamt
7 Kompressionsverfahren möglich. Genau wie alle anderen Tags hat auch das Tag für die Kompression einen eigenen Datenbereich, auch Tag-Wert genannt. Dieser Tag-Wert bezieht sich dann auf das jeweilige Kompressionsverfahren. Diese sind:
1. Keine Komprimierung
2. Modifizierte Huffman Kompression
3. CCITT Gruppe 3
4. CCITT Gruppe 4
5. LZW – Kompression
6. JPEG- Kompression (verlustbehaftet)
7. Packbits- Kompression (RLE)

• Außer der JPEG-Kompression sind diese Verfahren alle verlustfrei. Mit der JPEG Kompression kommen allerdings einige Programme nicht zurecht.
• Das EXIF-TIFF (Exchangeable Image File Format) wird meist bei den Digitalkameras benutzte. Denn schon wie beim JPEG- Format ermöglicht dieses Format das Speichern von erweiterten Informationen, wie z.B. Kameraeinstellungen. Diese EXIF- Daten werden auch wieder mit sog. Tags innerhalb der Datenstruktur realisiert.
• Kein neues Dateiformat, sondern eine genormte Spezifikation ist das sog. TIFF/IT-P1 (IT= Image Technology). Das besondere an diesem Format ist es, das es ermöglicht dass man in ein und dieselbe Datei gleichzeitig hochauflösende Halbtonbilder und Vektordaten speichern kann. Diese werden dann einfach in verschiedenen Teilen der Datei abgelegt. Nötig zu auslesen einer solchen Datei ist allerdings eine weitere Datei, die beschreibt wie die einzelnen Teile wieder zusammengesetzt werden müssen.

[head888]

RAW
Vorteile:
Hohe Helligkeitsabstufungen, bis zu 14Bit pro Kanal!
Hohe erreichbare Bildqualität und mehr Flexibilität in der Nachbearbeitung
Nachteile:
Große Bilddateien, Hoher Speicherplatzbedarf
Lange Speicherzeit
Sehr Hohe Rechnerleistung bei der Bearbeitung am PC

JPEG:
Vorteile:
Geringe Rechnerleistung beim Bearbeiten
Geräte-, Programm- und Plattformunabhängig
Kurze Speicherzeit
Nachteile:
Maximal 8Bit Farbtiefe pro Kanal möglich
Kein Verlustfreies Speichern möglich

Der Vergleich:

Raw
- 10, 12, 14Bit pro Kanal
- 16384 Helligkeitsabst.
- Nach der Speicherung zwischen
10MB und 20MB große
Bilder
- Fast alle Parameter, können
am Bild beeinflusst und verlustfrei
korrigiert werden. So hat
der Fotograf die volle Kontrolle
über Parameter wie z.B. Weißabgleich,
Scharfzeichnung und
Rauschunterdrückung

JPEG
- 8 Bit pro Kanal
- 256 Helligkeitsabst.
- Nach der Speicherung nur
wenige MB große Bilder
Es werden sämtliche bildrelevanten
Parameter bereits im
Moment der Aufnahme vorgenommen.
- (Bayer-Interpolation,
die Farbumwandung in den
RGB-Farbraum mit Weissabgleich,
Kontrast- und Tonwertkorrektur
sowie Umwandlung
in die 8Bit Helligkeitswerte)

Tiff
- 8 Bit pro Kanal
- 256 Helligkeitsabst.

Ergänzung zu Raw: Hat auch 16 Bit Datentiefe: siehe > Rechnung unten

Allgemeine Infos zur Digicam:
Allgemein Infos zur Digitalkamera
Es gibt mittlerweile unzählige Digitalkameratypen und verschiedene Qualitätsniveaus, angefangen
vom Kamera-Handy über digitale Profi-Spiegel-reflexkameras bis hin zu Studio- bzw. Großformatkameras.
Vor ein paar Jahren nur selten anzutreffen haben Digitalkameras in der Hobbyfotografie
wie in der professionellen Fotografie ihre analogen »Kollegen« fast völlig verdrängt.
Im Gegensatz zur analogen Kamera wird das Bildmotiv nicht auf Film, sondern auf einen Bildsensor
aufgenommen und meist auf einer Speicherkarte gespeichert.
Während bei analogen Kameras die Größe des Bildformates ein wichtiges Kriterium war, ist bei
digitalen Kameras die Auflösung des Bildsensors entscheidend. Der Bildsensor ist ein lichtempfindlicher
Halbleiter, der durch Farbfilter entsprechend den RGB-Grundfarben die Darstellung der
Farben ermöglicht. Daran anschließend erfolgt erst die eigentliche Digitalisierung auf der Basis
vorgegebener Farbtiefen durch einen A/D-Wandler.
Am häufigsten werden so genannte CCD (Charged Coupled Device) mit unterschiedlicher Bauart
(Interline CCD, Full Frame CCD, Frametransfer CCD) verwendet. Der von Fuji entwickelte Super
CCD Chip ist lichtempfindlicher und weniger empfindlich für das Rauschen in digitalen Aufnahmen.
Ein anderer moderner Bildsensor ist der CMOS-Chip (Complementary Metal Oxid Semiconductor),
der wesentlich weniger Energie verbraucht als der CCD-Chip und zudem schneller ausgelesen
werden kann. Außerdem befinden sich bereits auf dem Chip zusätzliche Funktionen, die der CCD
nur separat realisieren kann, wie A/D-Wandler, Belichtungskontrolle, Weißabgleich, Kontrastkorrektur.
In der professionellen Fotografie (Still-Lifes, Mode) werden Zeilensensoren eingesetzt.
Diese haben eine sehr hohe Auflösung, jedoch eine lange Belichtungszeit. Statt eines Filmmagazins
bei analogen Großformatkameras wird hier ein Zeilensensor eingesetzt, der ähnlich wie ein
Scanner funktioniert.
Auflösung – ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für Digitalkameras
Die Auflösung einer Digitalkamera wird bestimmt durch die Anzahl der lichtempfindlichen Elemente
des Bildsensors. Dies ist die physikalische Auflösung. Die so genannte nominelle Auflösung
kann jedoch darüber liegen, da sie mit Hilfe der Interpolation hochgerechnet wird.

Was ist ein Datenformat?
Ein Datenformat ist eine Spezifikation der Datenverarbeitung, die festlegt, wie Daten beim Laden, Speichern oder Verarbeiten programmtechnisch zu interpretieren sind.

Obwohl es nicht absolut korrekt ist, werden Begriffe „Datenformat“, „Datentyp“ und „Dateiformat“ häufig synonym verwendet. Jedes Dateiformat ist gleichzeitig auch ein Datenformat, aber nicht jedes Datenformat ist auch ein Dateiformat, so kann zum Beispiel ein Datenformat aus mehreren Dateien in unterschiedlichen Dateiformaten bestehen, oder sich nur auf eine Bruchteil einer Datei beziehen.
Im Datenformat sind Informationen zum Aufbau, Inhalt und Komprimierung der Daten enthalten.
Sollte man sich vielleicht bisschen näher ansehen! AP06 Winter waren Dateiformate... nicht verwechseln... Hier geht es eher um die Kompression und Verarbeitung der Daten in einem Dateiformat.

// ädit

Verlustfrei (losless)
alle Bildinhalte bleiben erhalten, es findet aber eine effiziente Speicherung statt.
verlustbehaftet (lossy)
für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. Bildinformationen werden entfernt.
Schritte:
1. Transformieren > Auteilen in quadratische Blöcke
2. Quantisieren > Komprimieren nach festgelegten Tabellen
3. Kodieren > effizientere Datenspeicherung

Zu 1:
Beim Transformieren werden die Bilddaten in Anteile in unterschiedliche Frequenzen aufgeteilt. Niedrige Frequenzen (unscharfe Stellen) hohe Frequenzen (scharfe Stellen/Details). Durch umrechnen dieser Signale erhält man eine Liste von Zahlenwerten.

Zu2:
Hier passiert die eigentliche Komprimierung. Quantisieren heist Nähern oder Runden der Zahlenwerte. Alle Werte unterhalb einer bestimmten Grenze werden auf Null gesetzt, die darüber liegenden auf ganze Zahlen aufgerundet. Verloren gehen dabei Informationen aus dem Hintergrund.

Zu3:
Hier kommt es darauf an, die gerundeten Zahlen möglichst effizient zu speichern. (siehe RLE)

ich glaub damit ist das thema gut behandelt

[ka84]

hallöööschen,
hab noch ne frage, weiter vorne kam mal die frage, ob das RAW als graustufenbild vorliegt und als antwort kam nein ("es sei schon farbig, es liegen 3 kanäle vor").
unser lehrer hat uns zum ZP-thema "digicam" infos zum RAW-format ausgeteilt, da hieß es:
ein RAW liegt als zuerst als graustufenbild vor, anschließend wird es beim "umwandeln" in ein farbbild konvertiert. den vorgang nennt man demosaicing.

was stimmt nun? die infos waren aus einem datenformate-buch bzgl. digicam & co.
hülfe

[Eraserhead]

[Eraserhead]

bin jetzt auch ne ganze weile dabei eine zusammenfassung (tabelle) zu schreiben und mir ist aufgefallen, dass die angaben zu der möglichen farbtiefe auf jeder webseite fast immer anders ist. das hab ich bisher rausgefunden:

GIF: 8 Bit (256 Farben)

BMP: max 32 Bit (?)

JPEG: max 24 Bit (8 bit pro kanal / 16,7 Mio. Farben)

PNG: max 24 Bit (?)

TIFF: max 64 Bit (?)

RAW: max 30 Bit (10 Bit pro Farbsensor) (12-14 Bit pro Kanal??)

DNG: ?

ihr seht, alles sehr unsicher, vielleicht weiss es ja jemand genau, wenn nicht müssen wir abstimmen