Farbmodelle
Zur Darstellung digitaler Graphiken gibt es unterschiedliche Farbmodelle. Man unterscheidet:
Strichbilder
Strichbilder haben nur zwei Tonwerte: schwarz und weiß.
Die entsprechende Variante des schon bekannten Bildes mit der Spinne sieht so aus:
- Spinne als Strichzeichnung, 200x100 Pixel, 2,79 KB
Da es nur zwei Farben gibt, genügt ein Bit pro Pixel, um diese Farbinformation wiederzugeben. Man spricht von 1 Bit Farbtiefe.
Multipliziert man die Anzahl der Pixel mit der Farbtiefe, kommt man auf den ungefähren Speicherbedarf der Grafik, falls sie nicht komprimiert gespeichert wird. Im Beispiel bedeutet das: 200x100=20.000 Das entspricht etwa 20 KB. Multipliziert man die 20 KB mit 1 Bit (also mit 0,125, da 1 Byte = 8 Bit sind), ist das Ergebnis 2,5 KB. Die Datei ist immer größer als das errechnete Ergebnis, denn die Berechnung enthält nicht den Dateiheader. Und denken Sie daran, dass 1 KB = 1024 Byte ist - der benötigte Speicherbedarf ist also immer ein Überschlag.
Schrift, Linien und Linienzeichnungen sind typische Beispiele für Strichzeichnungen.
Graustufen
Graustufenbilder enthalten - wie der Name schon sagt - die Farbe Grau in verschiedenen Abstufungen, genau genommen in 256 Abstufungen.
Die entsprechende Variante des schon bekannten Bildes mit der Spinne sieht so aus:
- Spinne als Graustufenbild, 200x100 Pixel, 8 Bit Farbtiefe = 256 Farben, 20,5 KB
Zum Speichern der 256 (=28)verschiedenen Grautöne werden 8 Bit (=1 Byte) je Pixel benötigt. Daher ergibt sich die Dateigröße von etwa 20 KB, denn 20 KB (aus 200x100 Pixeln) x 1 Byte = 20 KB.
RGB
Das RGB-Farbmodell benutzt zur Darstellung aller Farben die Grundfarben Rot, Grün und Blau, die gemischt (=addiert) werden.
Die entsprechende Variante des schon bekannten Bildes mit der Spinne sieht so aus:
- Spinne als RGB-Bild, 200x100 Pixel, 24 Bit Farbtiefe = 16,7 Mio. Farben, 58,6 KB
Zum Speichern der etwa 16,7 Millionen Farben (=224) werden 3 Byte (=24 Bit) je Pixel benötigt. Daher ergibt sich die Dateigröße von ca. 60 KB
Indizierte Farben
Indizierte Farben haben mit der Art und Weise der Speicherung der Farben und daraus folgend mit Kompressionsmechanismen zu tun.
Die Idee ist, in der Farbtabelle der Graphikdatei nur die Farben zu speichern, die tatsächlich in der Graphik enthalten sind. So könnte zum Beispiel ein Foto realistischer aussehen. Hier noch einmal das Beispiel mit der Spinne, einmal mit 256 indizierten Farben und einmal mit 256 Standardfarben.
- Spinne, GIF-Format, 22,2 KB, 256 indizierte Farben
- Spinne, GIF-Format, 18,5 KB, 256 Standardfarben
Der leicht höhere Speicherbedarf der Graphik mit den indizierten Farben ergibt sich aus der individuellen Farbtabelle.
Hier noch zwei Beispiele mit je 64 und 32 indizierten Farben: Man muss schon genau hinsehen, um die Unterschiede zu bemerken.
- Spinne, 64 Farben, 8,5 KB
- Spinne, 32 Farben, 6 KB
CMYK
Das CMYK-Modell (Cyan, Magenta, Yellow, BlacK) mit 4x8 Bit Farbtiefe spielt eine Sonderrolle, da es fast ausschließlich für den industriellen Druck verwendet wird.
Das CMYK-Modell basiert auf der lichtabsorbierenden Eigenschaften von Tinte auf Papier. Wenn weißes Licht auf lichtdurchlässige Druckfarben trifft, werden bestimmte sichtbare Wellenlängenbereiche absorbiert und andere reflektiert. In der Theorie müsste eine Mischung aus reinen Cyan- (C), Magenta- (M) und Gelb-Pigmenten (Y) das gesamte Licht absorbieren und Schwarz erzeugen (daher: subtraktive Farben). Da aber keine Druckfarbe vollkommen rein ist, ergeben diese drei Farben eher ein schmutziges Braun und müssen mit schwarzer Druckfarbe (K) gemischt werden, um echtes Schwarz zu erzeugen. Das Mischen dieser Druckfarben wird als Vierfarbendruck bezeichnet.
Bei Graphiken für das Internet spielt dieses Modell kaum eine Rolle. Graphikformate, die CMYK-Informationen speichern, werden von Browsern nicht angezeigt, wie folgendes Beispiel verdeutlicht:
