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Grafiken im Internet
Aufbau
von Grafiken
Digitale Bilder im Internet setzen sich aus Einzelpunkten zusammen,
die nach folgendem Schema angeordnet sind: Breite x Pixel mal
Höhe y Pixel mal Tiefe z Pixel. Die Tiefe bezeichnet dabei die
Farbtiefe, das heißt die Anzahl der möglichen Farbwerte pro Pixel.
Daraus folgt, daß die Dateigröße eines Bildes proportional zur
Größe und Farbtiefe steigt. Die Farbtiefe wird in Bit angegeben.
Aus der Angebe der Farbtiefe läßt sich die Farbanzahl berechnen,
wenn man den Bitwert als Exponenten von 2 verwendet. Zum Beispiel
bedeutet eine 8Bit Farbtiefe eine Farbanzahl von 256 : 2 hoch
8 ist gleich 256.
Auflösung
Schließlich ist die Auflösung maßgeblich am Datenumfang des Bildes
beteiligt. In der Auflösung wird festgelegt, wie viele Pixel auf
einer physikalisch definierten Fläche dargestellt werden können.
Die Auflösung wird in dpi (dots per inch) oder in ppi (pixel per
inch) gemessen. Im Internet ist eine Auflösung von 72 dpi üblich,
da dieser Wert einen guten Kompromiß zwischen qualitativ akzeptablem
Erscheinungsbild und geringer Dateigröße darstellt.
Grafikformate
Grafiken werden auf Webseiten im allgemeinen im JPG- oder GIF-Format
angezeigt. Für die korrekte Farbwiedergabe ist es daher notwendig,
zu verstehen, wie diese Formate mit Farben umgehen.
JPEG (Joint Photographic
Experts Group)
Kompression JPEG bezeichnet kein Dateiformat, sondern ein Kompressionsverfahren.
In diesem Kompressionsverfahren werden Flächen mit ähnlichen Farbtönen
zusammengefaßt: Pixel, die innerhalb einer gewissen Farbtoleranz
liegen, werden an den Mittelwert der Gesamtfläche, die innerhalb
dieser Toleranz liegt, angepaßt. Daraus ergibt sich ein relative
hoher Qualitätsverlsut, der besonders bei einfarbigen Flächen
zu Fehldarstellungen führt. Die hohe mögliche Kompressionsrate
von bis zu 20:1 ermöglicht aber die Bereitstellung auch größerer
Fotos über das Internet, denn die Ladezeiten werden auf diese
Weise natürlich maximal auf ein Minimum reduziert. Ein wichtiger
Nachteil der JPEG-Kompression ist, daß bei jedem erneuten Speichern
und Komprimieren der Dateien zusätzliche Qualitätsverluste eintreten.
JPEG sollte daher ausschließlich als Export-Format benutzt werden,
während Bearbeitungen des Bildes ausschließlich an einer unkomprimierten
BMP oder TIF-Datei vorgenommen werden sollten. Farben Das JPG-Format
verarbeitet eine Farbtiefe von 24Bit, kann also 16,7 Millionen
Farben speichern. Die Wahrscheinlichkeit, daß die beabsichtigte
Farbe in ihrem Originalton dargestellt wird ist dementsprechend
hoch. Jedoch verarbeiten unterschiedliche Browser das JPG-Format
in unterschiedlichen Routinen, so daß ein und dasselbe Bild im
Netscape Navigator anders aussehen kann als im Internet Explorer.
Trotzdem sollten Fotos grundsätzlich im JPG-Format präsentiert
werden. Kleine Dateien mit wenig Farben sollten allerdings im
GIF-Format (s.u.) gespeichert werden, da JPG immer 16,7 Millionen
Farben speichert und keine Anpassung der Farbpalette möglich ist.
Progressive JPEG Progressive JPEG bedeutet, daß die Bilder während
des Ladevorgangs erst in einer groben Vorschau dargestellt werden,
die sich nach und nach verfeinert.
GIF (Graphics Interchange
Format)
Das GIF-Format wurde entwickelt, um Grafiken schnellstmöglich
über Datenleitungen zu übertragen. Die Angabe GIF89a, wie sie
in einigen Bildbearbeitungsprogammen zu finden ist, läßt Rückschlüsse
auf das Entwicklungsjahr des Formats zu.
Kompression
Der LZW-Kompressionsalgorythmus (Lempel, Ziff, Welch) des GIF-Formats
gewährleistet eine starke Kompression unter minimalem Qualitätsverlust.
Der Algorythmus basiert auf einer Lauflängenkodierung. Anstatt
alle Bits der Datei einzeln abzuspeichern, wird nur die Anzahl
der aufeinanderfolgenden Reihen gleicher Bits gespeichert. Nur
exakt gleiche Farbwerte werden kombiniert, so daß die Kompression
verlustfrei geschieht. Im Gegensatz zur JPEG-Kompression bieten
sich dementsprechend für die Speicherung im GIF-Format Bilder
an, die große, einfarbige Flächen enthalten.
Transparenz
Ein großer Vorteil des GIF-Formats ist die Zuweisung von Transparenzen.
Es ist möglich, einer Farbe eines Bildes das Attribut Transparenz
zuzuweisen. Diese Farbe wird in diesem Bild nicht dargestellt,
sondern die jeweiligen Pixel sind durchsichtig. Transparenzen
erlauben die optimale Anpassung von Grafiken an den Hintergrund.
Interlaced Analog zum Progressive JPEG gibt es auch für das GIF-Format
die Möglichkeit, zunächst eine grobe Vorschau des Bildes anzuzeigen,
welche sich dann Zeile für Zeile feiner aufbaut. Diese Option
nennt sich Interlaced.
Animation
Ein wesenticher Vorteil des GIF-Formates ist seine Fähigkeit,
mit einfachsten Free- und Shareware Programmen zu animierten Sequenzen
zusammengefügt werden zu können. Diese Programme erlauben es,
eine beliebige Anzahl von GIF-Bildern mit einer definierten zeitlichen
Verzögerung aneinanderzureihen, so daß eigene kleine Filme generiert
werden können.
Farbpaletten
Das GIF-Format ist auf einen Einsatz mit maximal 256 Farben beschränkt,
die in einem Byte pro Pixel definiert werden können. Farben, die
in Bildern mit mehr als 256 Farben enthalten sind, werden durch
Rasterung simuliert. Hierbei kann es zu Farbverfälschungen und
Pixeleffekten kommen. Gleiches geschieht bei der Reduzierung der
Farben von 256 auf eine geringere Anzahl. Moderne Bildbearbeitungssoftware
liefert aber komfortable Vorschau-Optionen, so daß das voraussichtliche
Ergebnis vor Anwendung der Kompression und Farbenreduzierung begutachtet
werden kann. Die Palette, die die Farben der Datei enthält wird
im GIF-Format mitgespeichert. Auf diese Weise enthält jede GIF-Datei
ihre eigene Farbpalette, die in guten Bildbearbeitungsprogrammen
individuell zusammengestellt werden kann. Für die Farbpaletten
exisitieren mittlerweile Standards, deren Kenntnis dem Webdesigner
hilft, seine Grafiken so zu formatieren, daß sie die Mehrzahl
der Internetsurfer in den beabsichtigten Farben sehen können.
CLUT-Palette (Color Lookup Table oder Netscape Safe Browser Palette)
In der CLUT-Palette werden 40 Farben für das System reserviert,
so daß 216 Farben für das Bild übrig bleiben.
Adaptive-Palette
Das Bild wird
auf seine Farbtiefe analysiert und die Anzahl der Farben der Palette
auf die minimale Anzahl der Farben im Bild reduziert. Jedoch werden
Bilder, die 65.000 Farben enthalten auch auf 256 Farben reduziert.
Es entsteht eine möglichst hohe Ähnlichkeit der Farben zum Original.
Web Snap Adaptive
Palette
Die Web Snap Adaptive Palette ist ein Kompromiß zwischen der CLUT-
und der Adaptive-Palette. Farben in der Adaptive Palette, die
innerhalb einer Toleranz Farben aus der CLUT-Palette entsprechen,
werden durch diese ersetzt, um eine möglichst hohe Browser-Kompatibilität
bei gleichzeitig optimierter Farbwiedergabe zu erzielen.
Palettenkollision
Die Darstellung von Grafiken, die 256 oder mehr Farben enthalten
ist heute bei mehr als 90% der Heimanwender kein Problem mehr.
Die meisten Heim-PCs sind in der Lage mindestens 65.000 Farben
bei einer Auflösung von 800x600 Pixeln darzustellen. Schwierigkeiten
haben lediglich PC-Nutzer, die diese Möglichkeit nicht haben und
meistens in Firmen, öffentlichen Einrichtungen oder Schulen sitzen.
Der Trend geht jedoch eindeutig dahin, daß Hardware, die nur weniger
als 65.000 Farben wiedergibt von der Bildfläche verschwindet.
Sollten jedoch vereinzelt Grafiken auf Rechnern dargestellt werden,
die nur 256 Farben verarbeiten kommt es schnell zu Palettenkollisionen.
Der Computer kann nur mit der vorgegebenen Farbpalette arbeiten.
Daß diese Palette nicht unbedingt der zugewiesenen Palette des
Bildes entspricht, liegt auf der Hand.
Quellen und Links
 Internet
Magazin
CLUT-Palette
bei www.killersites.com
Tips
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