Bilder

Es gibt zwei grundsätzliche Arten des Computerbildes: das Pixelbild und die Vektorgrafik.
 

 

Das Pixelbild

Fast alle Bilder, die dem Computer von außen zugeführt werden sind zunächst Pixelbilder. So erzeugen digitale Videokameras und Digitalkameras, Scanner und alle ähnlichen visuellen Aufzeichnungsgeräte für den Computer Pixelbilder.
Solche Bilder sind im Prinzip sehr einfach aufgebaut. Jedes einzelne Pixel eines Bildes wird zusammen mit einer Farbinformation in der Datei gespeichert. Für jedes Pixel muß also abhängig von der theoretisch möglichen Anzahl der Farben ein Speicherplatz reserviert werden, um diese Information festzuhalten. Eine Strichzeichnung mit schwarzen Linien benötigt ein Bit Speicher für jeden Pixel. Ein schwarz/weiß Foto kann 256 Graustufen besitzen und benötigt für jedes Pixel 8 Bit (2⁸ = 256).
Jeder kann sich nun leicht ausrechnen, welche Datenmenge ein unkomprimiertes Pixelbild einer bestimmten Größe und Farbtiefe besitzt. Enthält ein Bild beispielsweise 1200 x 1600 Pixel und ist mit einer Farbtiefe von 24 Bit (True Color) gespeichert worden, benötigt es 1200 x 1600 x 24 = 46080000 Bit. Das entspricht einem Speicherbedarf von rund 5,5 MB.
Weil Pixelbilder einen sehr hohen Speicherbedarf haben, werden häufig Kompressionen verwendet. Generell werden verlustfreie und verlustbehaftete Verfahren zur Datenreduzierung unterschieden.

So ist die LZW-Kompression des Tiff Formates eine verlustfreie Methode, während JPEG und GIF, die bekanntesten Bildformate des Internets, verlustbehaftete Codecs darstellen. Der Vorteil einer bleibenden Kompression liegt in der starken Verkleinerung der Datenmenge. Der Grad zwischen Kompression und Bildqualität läßt sich bei diesen Verfahren einstellen. Wie stark also die Reduzierung der Datenmenge tatsächlich ist, hängt zum einen von dem eingestellten Grad der Komprimierung ab und von der Detailiertheit des Bildes. Sehr detailreiche Bilder mit zahlreichen feinen Strukturen, lassen sich relativ schlecht komprimieren. Bei einfach strukturierten Bildern hingegen wird in der Regel eine sehr gute Kompression erreicht.
Wird ein Bild entsprechend dem obigen Beispiel im JPEG Format gespeichert benötigt es bei sehr guter Qualität nur noch 0,5 bis 1 MB.
 

Die Vektorgrafik

Während man es bei Pixelbildern normalerweise mit Halbtonbildern zu tun hat, sind Vektorgrafiken sehr gut für grafische Darstellungen geeignet. Hier werden Linien und Flächen in Form von Vektoren gespeichert. Das heißt, daß die Objekte mathematisch in ihren Parametern definiert werden, wodurch sie sich übrigens ohne Qualitätsverlust beliebig skalieren lassen. Sie benötigen deutlich weniger Speicherplatz als ein gleich großes Pixelbild, sind in ihrer Darstellung aber immer grafisch und nicht fotografisch.
Solche Grafiken werden in Illustrationsprogrammen und CAD Anwendungen angelegt. Der Speicherbedarf einer Illustrationen oder einer technischen Zeichnung hängen nur von der Anzahl aller Zeichenelemente ab. Die Größe des Bildes hat darauf gar keinen Einfluß.
3D CAD Zeichnungen werden ebenfalls im Vektorformat angelegt wobei für die Beschreibung von Position und Größe der Objekt noch eine z-Koordinate hinzukommt.