Bitmap oder Vektor?

In diesem Kapitel werden allgemeine Informationen und Prinzipien zum Speichern von Bildern vermittelt, aber kein Format direkt besprochen. Ein Bildformat ist die Art und Weise wie ein Bild abgespeichert wird. Es gibt viele Möglichkeiten Bilder in digitaler Form abzuspeichern. Aber wie funktioniert das? Zu allererst muss zwischen zwei grundlegenden Arten unterschieden werden, wie Bilder und Grafiken abgespeichert werden:

• Bitmap-Formate
• Vektorgrafik-Formate

Beide Verfahren haben ihre Vor- und Nachteile und sind deshalb für unterschiedliche Verwendungszwecke geeignet. Diese wollen wir in den nächsten Unterkapitel näher ansehen.

Was ist ein Bitmap-Format ?

Wie Sie schon im Kapitel Bildauflösung erfahren haben besteht ein Bild aus einem Pixel-Raster. Jeder Pixelpunkt repräsentiert einen Bildpunkt des Bildes. Also speichert man ganz einfach die Farbe jedes Bildpunktes mit Hilfe eines Zahlenwertes auf einer Datei. Diese Datei besteht sozusagen aus verschiedenen Zahlenwerten, wobei jeder von diesen die Farbe eines Bildpunktes repräsentiert. 

Dazu ein Beispiel:
 

Das obige Bild ist ein stark vergrößertes Pixelbild mit 5 x 5 Pixel. Außerdem wird hier zur Darstellung das RGB-Farbmodell verwendet, was bedeutet, dass jedes Pixel aus einer Zahlenkombination von drei Zahlen abgespeichert wird. Die erste Zahl repräsentiert den Rotanteil (R, Roter Farbkanal) im Bild und kann ganzzahlige Werte von 0 bis 255 annehmen. Die zweite Zahl repräsentiert den Grünanteil (G, Grüner Farbkanal) und die dritte Zahl den Blauanteil (B, Blauer Farbkanal) des Bildes, wobei auch diese jeweils einen ganzzahligen Wert zwischen 0 bis 255 annehmen können.

Das erste linke obere Pixel ist rein Rot, was sich auch in den Zahlenwerten wiederspiegelt (R:255,G:0,B:0), dies bedeutet Rot ist auf seinem höchsten Wert, während Grün und Blau auf ihrem niedrigsten Wert gesetzt sind. Wenn jetzt Grün und Blau ebenfalls ihren Höchstwert annehmen, entsteht Weiß (R=255,G=255,B=255). Schwarz entsteht dann, wenn alle drei Komponenten ihren niedrigsten Wert annehmen (R=0,G=0,B=0).Jeder andere Mischwert erzeugt somit Zwischenfarben. Die Anzahl der möglichen Farben mit Hilfe dieses Farbmodells ist somit 256³ = 16.581.375 Farben. Man spricht auch von 24-Bit Farbauflösung, da ein Pixel 24 Bit (jeweils für einen Farbkanal 8 Bit) im Speicher benötigt. Jetzt stellen Sie sich einfach vor, diese Zahlen werden auf die Festplatte in einer Datei nacheinander gespeichert und beim Öffnen der Reihe nach ausgelesen und von einem Bildbearbeitungsprogramm wieder dargestellt - und schon hat man ein Bildformat.

Prinzipiell passiert wirklich nicht mehr, aber die Sache ist komplexer, da jedes Bildformat noch zusätzlich verschiedene Eigenschaften besitzt, welche für die normale Darstellung eines Bildes noch wichtig sind und auch darüber hinausgehen. Es muss zum Beispiel mitgespeichert werden, wie viele Reihen und Spalten das Bild hat, da es sonst nicht eindeutig definiert ist. Ein Bild mit 20 Pixel könnte 5 x 4 Pixel oder auch 2 x 10 Pixel haben. Aber auch andere Informationen können noch mitgespeichert werden. Diese Informationen werden meist im sogenannten Header des Bildes gespeichert. Also besteht ein Bildformat meistens aus Headerteil und Datenteil für die eigentlichen Bilddaten. Es gibt somit verschiedenste Bitmap-Formate die verschiedenste Leistungsmerkmale haben. Es gibt auch andere Farbmodelle (z.Bsp. CMYK) und Farbdarstellungen (indizierte Farben). Ein Bild kann für das Speichern komprimiert werden (verlustfrei, verlustbehaftet) oder es kann Transparenzfunktionen enthalten (Alpha-Kanal) um Bilder auszuschneiden, und vieles mehr.

Bitmapformate können mit Hife einer Bildbearbeitungssoftware wie z.Bsp. Photoshop bearbeitet und manipuliert werden. Mit Bildbearbeitungssoftware kann man die häufigsten Bitmap-Formate einlesen und dann bearbeiten. Die Software selbst stellt dann ein eigenes Format zur Verfügung, um im Bild spezielle Features der Software zu erhalten, wie z. Bsp. in Photoshop das PSD-Format (Ebenen und Kanalinformationen).

Das Bitmapformat hat Vor und Nachteile die dann weiter unten genau beschrieben werden.

Was ist ein Vektorgrafik-Format ?

Der grundlegende Unterschied zum Bitmap-Format ist, dass die Grafikdaten hier in Form von Objektbeschreibungen (Vektoren) gespeichert werden. Bei einem Kreis werden nicht die Pixel des Kreises gespeichert, sondern der Kreis wird mittels Parameter beschrieben. Es werden dabei z. Bsp. die Lage des Mittelpunkts, der Durchmesser des Kreises, Füll- und Umrissinformationen gespeichert. 

Dazu ein Beispiel:

Im obigen Beispiel müssen für den Kreis 5 Werte abgespeichert werden: xy-Koordinaten, Füllfarbe, Umrissfarbe und Umrissdicke, das wären dann ein paar Zahlen um diesen Kreis zu beschreiben. In einem Bitmap-Format (unkomprimiert) abgespeichert wären das auf jeden Fall wesentlich mehr Daten. Ausserdem ergeben sich durch dieses Format weitere Vorteile gegenüber dem Bitmap-Format, die im nächsten Kapitel beschrieben sind.

Vektor-Formate können von vektororientierter Grafiksoftware, wie z.Bsp. Coreldraw erzeugt, bearbeitet und gespeichert werden. In dieser Software können auch Bitmap-Formate importiert und verwendet, aber nicht mehr so detailiert bearbeitet werden, wie in einer Bildbearbeitungssoftware. Die Bitmap verhält sich dann wie ein eigenes Objekt. Jede Grafiksoftware hat ihr eigenes Vektor-Format, wie z.Bsp. Coreldraw das CDR-Format. Es können aber meist andere Vektor-Formate importiert und verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich ein Vektor-Format in ein Bitmap-Format umzuwandeln und dann in einer Bildbearbeitungssoftware weiterzuverarbeiten.

Vor- und Nachteile der beiden Formate

Die beiden Formate unterscheiden sich grundlegend von ihrem Ansatz her und bieten demnach auch verschiedene Möglichkeiten. In der Bitmap werden Bildpunkte gespeichert während im Vektor-Format Objektbeschreibungen gespeichert werden. Dadurch unterliegt das Bitmap-Format immer einer festen Auflösung, während das Vektor-Format beliebig skalierbar ist, ohne dass die Auflösung darunter leidet. Im Bitmap-Format können dafür wieder schnell und einfach fließende Veränderungen des Bildes hergestellt werden, die im Vektor-Format durch seine Kurventechnologie nicht oder zumindest nicht einfach realisierbar sind. Mittlerweile gibt es aber schon eine starke Durchmischung der beiden Techniken, da die Grafikprogramme schon immer mehr Bildbearbeitungsfunktionen (z. Bsp. Bildfilter) und Bildbearbeitungssoftware immer mehr Vektorfunktionen (z.Bsp. Schriften auf eigenen Ebenen) beherrschen. Nachfolgend sehen sie eine Tabelle mit den Vor- und Nachteilen der beiden Formate.

Ansprechpartner: MM-Betreuer, Michael Brem