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 Eine Bilddatei ist eine Form, binär codierte Daten elektronisch zu speichern; der Inhalt der Datei wurde entweder digital errechnet oder durch Analog-Digital-Wandlung digitalisiert und kann daher vom menschlichen Betrachter unmittelbar nicht als Bild erkannt werden.
Zur Visualisierung wird ein Gerät benötigt, das den Inhalt wieder in analoge Daten zurückwandelt (sog. Analog- Digital-Wandlung); ein solches Gerät ist der Computer, der mit Hilfe einer Bildbetrachtungs-Software das Bild am Monitor visualisieren kann.

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen einer Rastergrafik, die aus Bildpunkten (Pixeln) zusammengesetzt ist, und einer Vektorgrafik, die mit Vektoren beschrieben wird.

Vektorgrafik

 Eine Vektorgrafik ist aus Linien, Kurven und Flächen aufgebaut, die mit so genannten Vektoren mathematisch genau beschrieben werden können. Mit dem Begriff Vektorgrafikprogramm werden in erster Linie 2D- Programme bezeichnet. Aber auch in 3D-Programmen werden die dreidimensionalen Körper mit Hilfe von Vektoren modelliert.

Vektorgrafiken haben gegenüber Rastergrafiken folgende Vorteile: Ein Nachteil gegenüber der Rastergrafik ist der höhere Rechenaufwand bei der Darstellung auf einem Bildschirm oder Drucker, da jedes mit Vektoren beschriebene Bild dabei in eine Rastergrafik umgewandelt werden muss - nur auf Plottern und den kaum verwendeten Vektormonitoren, wie etwa der Vectrex-Spielkonsole, können sie direkt angezeigt werden.

Programme, die auf Vektorgrafiken aufsetzen, sind auf der einen Seite CAD-Programme wie AutoCAD, CATIA und ProEngineer, auf der anderen Seite Illustrationsprogramme wie zum Beispiel CorelDraw und Adobe Illustrator.

Im World Wide Web wird im Moment hauptsächlich das Vektorformat Flash von Macromedia eingesetzt. Um Flash-Grafiken oder -Animationen im Webbrowser anzuzeigen, benötigt man das Flash-Plugin, welches bei einem Großteil der Browser vorinstalliert ist.

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Rastergrafik

 Die Rastergrafik oder Pixelgrafik, auch die aus dem Englischen entlehnte Bezeichnung Bitmap wird verwendet, ist im Gegensatz zur Vektorgrafik ein Bildformat, das aus einzelnen, fest definierten Pixeln besteht. Dies ist auch ein Grund für die schlechten Kompressionseigenschaften dieses Formates.
Rastergrafiken eignen sich für komplexe Bildstrukturen wie Fotos, bei geometrischen Figuren oder Schriften kommen bevorzugt Vektorgrafiken zum Einsatz. Grafikkarten benutzen Bitmaps zur internen Speicherung der Grafik, ebenso liefern grafische Eingabegeräte, wie Scanner oder digitale Kameras die Rasterdaten in Pixelform. Die Bilddaten liegen dann meist in einem geräteabhängigen Format vor. Zur Speicherung werden diese Daten in ein geräteunabhängiges Dateiformat konvertiert.

Die Eigenschaften einer Rastergrafik werden durch den verwendeten Farbraum (häufig RGB, CMYK), die Farbtiefe (meist in Bit pro Pixel angegeben) und Speicheranordnung der einzelnen Pixel bestimmt.

Rastergrafiken können im Gegensatz zu Vektorgrafiken nicht unter Beibehaltung der Auflösung vergrößert (skaliert) werden. Eine Verkleinerung, für die verschiedene Algorithmen existieren, ist mit Informationsverlust verbunden.
Typische Formate für Rastergrafiken sind z.B. BMP (Rastergrafikformat der Firma Microsoft), GIF (Graphics Interchange Format), JPEG (Joint Photographics Expert Group), TIFF (Tagged Image File Format) und PNG (Portable Network Graphics).

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Bildauflösung

 Mit Bildauflösung bezeichnet man gemeinhin die Anzahl der Bildpunkte (Pixel) aus denen das dargestellte Bild besteht, dabei gibt es zwei verschiedene Varianten zur Angabe:
Die erste Variante gibt einfach nur die Anzahl der Bildpunkte an; dies ist zum Beispiel in der Digitalfotografie mit der Einheit Megapixel üblich.
Zum anderen kann die Anzahl Bildpunkte pro Zeile (horizontal) und Spalte (vertikal) angegeben werden, wie bei Grafikkarten und Bildschirmen üblich, bspw. 1024 x 768; in der Fernsehtechnik wird gleichbedeutend die Anzahl der Zeilen und die der Punkte pro Zeile verwendet.

Die zweite Möglichkeit Bildauflösungen anzugeben, hat den Vorteil, dass sie auch das Verhältnis zwischen der Anzahl der Bildpunkte pro Zeile und Spalte angibt, man also eine Vorstellung vom Seitenverhältnis bekommt. Dies funktioniert allerdings nur, wenn die Bildpunkte zeilen- und spaltenweise angeordnet sind. Im Idealfall geht man dann von quadratischen Bildpunkten (es handelt sich eigentlich um Flächen und nicht um Punkte) aus, die dicht an- und übereinander angeordnet sind.

Bei beiden genannten Fällen handelt es sich um die sog. absolute Auflösung. Daneben spricht man von der relativen Auflösung, wenn man die Pixelanzahl auf eine Längeneinheit bezieht (z.B. "dots per inch" dpi = Pixeldichte).
Je weiter man sich vom Bild entfernt, desto weniger fällt die Form der Bildpunkte auf. Ist man jedoch dicht genug am Bild, so fällt diese Form sehr deutlich auf. Bei gleichem Abstand und größerer Auflösung verringert sich dieser Effekt. Andererseits hängt die Stärke dieses Effektes auch von der Stärke des Kontrastes der Farben benachbarter Bildpunkte ab. Den Effekt nennt man Treppcheneffekt. Neben der Erhöhung der Auflösung gibt es noch das Verfahren des Antialiasings um diesen Effekt zu vermindern. Dabei wird das Bild weichgezeichnet, wodurch der Kontrast benachbarter Bildpunkte verringert, das Bild insgesamt aber auch unschärfer wird.

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Farbräume

 Ein Farbraum ist eine Menge von Farben, die von einem Ein- oder Ausgabegerät (Scanner, Bildschirm, Drucker etc.) oder unter spezifischen Bedingungen erkannt bzw. dargestellt werden können.
Die Farben eines Farbraumes werden durch ein Farbraumsystem quantifiziert. Ein Farbraumsystem ist ein Koordinatensystem, in dem die einzelnen Farben durch Basiskoordinaten auf verschiedenen Achsen charakterisiert werden. Bedingt durch den Aufbau des menschlichen Auges sind es bei für menschliche Betrachter gedachte Farbräume in den allermeisten Fällen drei Achsen. Verwendung finden etwa 30-40 Farbraumsysteme.
Häufig wird ein Farbraumsystem und der entsprechende Farbraum, auf dem das System basiert, nicht unterschieden, sondern zusammengefasst als Farbmodell bezeichnet.

Verschiedene Farbräume sind: Verschiedene Farbraumsysteme sind:
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Im Internet werden Farben im RGB-Farbraum dargestellt und durch einen hexadezimalen Code angegeben.

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RGB-Farbraum

 Rot Grün Blau (englisch Red Green Blue) ist ein additives Farbmodell, bei dem sich die Grundfarben zu Weiß addieren (Lichtmischung). Eine Farbe wird durch drei Werte beschrieben: den Rot-, den Grün- und den Blauanteil. Jeder Farbanteil kann zwischen 0% und 100% variieren. Das Prinzip wird bei Farbbildschirmen eingesetzt.
In der Computertechnik wird häufig jeweils ein Byte für einen Farbanteil verwendet. Der Wertebereich jeder einzelnen Farbe reicht von 0 bis 255, wobei 0 für die geringste und 255 für die höchste Intensität steht. Folglich können für jede Farbe 256 Abstufungen angegeben werden. Es können also 256 * 256 * 256 = 16.777.216 unterschiedliche Farben dargestellt werden. Diese Darstellung wird auch als True Color bezeichnet. Seit Mitte der 1990er Jahre können Grafikkarten True Color darstellen. Aktuelle Bildbearbeitungssoftware unterstützt auch Farbkanäle mit 16 Bit (0 bis 65535), wobei dies hauptsächlich zur Minimierung von Rundungsfehlern bei den verschiedenen Filterfunktionen genutzt wird.

Die Farbbeschreibung im HTML-Code erfolgt im RGB-Farbraum. Die Farben werden in der Form #RRGGBB angegeben. Dabei bezeichnen RR, GG und BB jeweils den Rot-, Grün- und Blauanteil der Farbe in hexadezimaler Schreibweise. Die Werte können folglich von hexadezimal 00 (=0 dez.) bis FF (=255 dez.) variieren.

Bei digitalen Bilddaten eignet sich der RGB-Farbraum ausschließlich für die Darstellung am Bildschirm. Bilddaten, die für den professionellen Druck (z. B. Offsetdruck, Siebdruck, Digitaldruck) genutzt werden sollen, müssen im CMYK-Farbmodell dargestellt werden.

Die Definition einer Farbe durch drei Farbwerte kann die falsche Erwartung wecken, eine Farbe sei dadurch in ihrer Wahrnehmung absolut bestimmt. Tatsächlich ist die Farbwirkung einer numerisch bestimmten RGB-Farbe abhängig vom jeweiligen technischen System, das diese Farbe wiedergibt oder aufnimmt. Die Farbwerte 100% Rot, 50% Grün und 0% Blau ergeben zwar stets ein Orange, dieses Orange kann aber auf verschiedenen Wiedergabegeräten (z. B. CRT und TFT) sehr unterschiedlich aussehen.

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1) 1)
Additive Farbmischung Subtraktive Farbmischung


CMYK-Farbmodell

 CMYK steht für Cyan (Türkis), Magenta (Fuchsinrot), Yellow (Gelb) und Key (Schlüsselfarbe, Schwarz) und ist ein subtraktives Farbmodell, welches bei Druckverfahren eine Rolle spielt. Es ist komplementär zum RGB- Farbmodell.
Der Wertebereich jeder einzelnen Farbe geht von 0% bis 100%, wobei 0% einer unbedruckten und 100% einer Volltonfläche entspricht. Durch Mischen der drei Grundfarben entsteht der Farbraum.
Die Schlüsselfarbe K zu sämtlichen Helligkeitsstufen, Schwarz, dient nicht der Farbgebung, sondern lediglich zum Abdunkeln von Farben. Der Begriff "Key" bzw. Black oder auch Kontrast (Schwarz) wird anstelle von "Black" verwendet, um Missverständnissen mit dem "B" vorzubeugen, das im Englischen für "Blue" steht. Die Druckfarbe Schwarz ist unter anderem nötig, weil der Zusammendruck der drei anderen Farben zwar theoretisch (subtraktives Farbmodell), aber nicht praktisch Schwarz ergibt, da die im Druck verwendeten Cyan-, Magenta- und Gelb-Farbstoffe keine perfekten Sekundärfarben sind. Ein anderer Grund für das zusätzliche Drucken mit Schwarz ist der Unbuntaufbau eines Bildes. Er wird bei der Separation des Bildes bestimmt und vermeidet, dass zu viele Farben übereinander gedruckt werden.

Industrieller Farbdruck mit CMYK-Farben wird dort auch als Druck nach Euroskala bezeichnet, was sich farblich an der ehemaligen Europaskala orientiert. Diese Bezeichnung ist im weiteren Sinne umgangssprachlich (vor allem in den USA als Euroscale) für den europäischen Offsetdruck gebraucht. Einer echten Norm entspricht die Euroskala aber nicht. Die korrekte Bezeichnung für die umgangssprachliche Euroskala lautet ISO-Skala und bezieht sich auf die Normierung ISO 2846, welche die Eigenschaften dieser Farben für Farblieferanten definiert. Darüber hinaus wird in der ISO 12647-2 die Farbwirkung dieser Druckfarben auf unterschiedlichen Druckpapieren beschrieben. Für die praktische Anwendung dieser Norm existieren entsprechende ICC-Profile, beispielsweise "ISO Coated sb" für den Druck auf gestrichenen Papieren.
Auch Tintenstrahldrucker arbeiten meist mit CMYK-Farben. Einige hochwertige Geräte weisen zusätzlich noch zwei weitere Farben auf: ein helles Magenta und ein helles Cyan. Durch diese beiden Zusatzfarben ergibt sich ein größerer druckbarer Farbumfang als im Druck mit klassischen CMYK-Farben und das Streuraster des Tintenstrahldrucks wird in hellen Farbmischungen weniger wahrgenommen.


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Bildbearbeitung

 Bei der Bildbearbeitung handelt es sich um eine digitale Bearbeitung von Bildern, z.B. Fotos oder Scans. Sie ersetzt immer mehr die Retusche, mit der analoge Filme bearbeitet wurden. Mit guter Grafikbearbeitungssoftware kann man Fotos schnell verfälschen, so dass die Verwendung eines Fotos als Beweismittel z.B. vor Gericht immer fragwürdiger wird.

Einige Funktionen der digitalen Bildbearbeitung
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Dateiformate
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1) Abbildung aus Radtke, S.P./Pisani, P./Wolters, W., Handbuch Visuelle Mediengestaltung, Berlin 2001