Pixelgrafiken

Pixel als
Bildelemente

Eine Pixelgrafik stellt Bilder als Matrix von Punkten dar, die Pixel genannt werden (von engl.: picture element). Jeder einzelne Bildpunkt drückt einen bestimmten Farb- oder Dichtewert aus und kann separat bearbeitet werden. Diese Bildart ist gut dazu geeignet, um die kontinuierlichen Graustufen und Farbtöne von Fotos darzustellen.

Die Qualität und der Datenumfang einer Pixelgrafik werden durch

die Bildgröße,
die Auflösung,
die Farbtiefe und
den Kompressionsgrad beeinflusst.

Bildauflösung

Die Bildauflösung bestimmt die erreichbare Feinzeichnung von Details eines Bildes. Je mehr Punkte zur Repräsentation eines Bildes verwendet werden, desto höher ist die Auflösung und damit die Klarheit der Darstellung. Hieraus folgt, dass der Speicherbedarf mit zunehmender Bildgröße und zunehmender Auflösung wächst. Die Bildauflösung wird in ppi (engl.: pixels per inch) gemessen.

Bei Vergrößerung
werden die einzelnen
Pixel des Bildes
vergrößert und das
Bild "verpixelt" >>

Dateiformate

Grafikprogramme, die mit Pixelgrafiken arbeiten, unterstützen in der Regel mehrere Dateiformate. Die Formate unterscheiden sich dabei hinsichtlich

des Dateiumfangs,
der Anzahl möglicher Farben,
der Darstellungsqualität bei verschiedenen Ausgabegeräten und
der Verbreitung, die beim Austausch von Dokumenten eine Rolle spielt, gerade auch im Internetbereich.

Eine Konvertierung, d. h. das Abspeichern der Bilddatei in einem anderen Format, ist bei den meisten gängigen Dateiformaten problemlos möglich.

Farbtiefe und
RGB-Farbmodell

Je höher die Farbtiefe (ausgedrückt in Bit), desto feiner ist die Differenzierung von einer Farbe zur nächsten. Bei einer Schwarzweißgrafik müssen nur zwei Farbwerte repräsentiert werden. Pro Pixel wird deshalb nur ein Bit benötigt. Bei einem Schwarzweißfoto kommen die Grauschattierungen hinzu. Mit vier Bit Farbtiefe lassen sich 2⁴ = 16, mit acht Bit (einem Byte) 2⁸ = 256 Graustufen oder Farbwerte darstellen.

Wie werden nun Farbbilder dargestellt? Farbmonitore, Scanner und andere Ausgabegeräte arbeiten mit einem additiven Farbmodell, dem RGB-Farbmodell. Bei diesem Modell werden die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau (daher auch der Name RGB) in unterschiedlicher Intensität übereinander projiziert und addieren sich so zu einem bestimmten Farbwert.

True Color

Als Beispiel zur Bilddichte wollen wir nun die True Color-Darstellung (mehr als 16 Millionen Farben, Höchstauflösung am Bildschirm) eines Bildes betrachten: hier sind pro Farbe 256 Dichtestufen von 0 (keine Farbe) bis 255 (volle Farbe) vorgesehen. Eine Nulldichte der drei Grundfarben führt zu Schwarz, die volle Dichte zu der Farbe Weiß. Bei 256 Dichtestufen für die drei Grundfarben sind 256 x 256 x 256 = 16,8 Mio. unterschiedliche Farben möglich, die also pro Pixel 3 x 8 = 24 Bit Speicherplatz erfordern.

Diese True Color-Darstellung beansprucht entsprechend viel Rechenzeit und Speicherplatz. Wie viel Speicherplatz letztendlich beim Speichern einer Bilddatei auf externen Medien benötigt wird, hängt vom Komprimierungsfaktor des jeweiligen Dateiformats ab.