Hinweise zum Thema Grafikformate und Bildverarbeitung

Am häufigsten wird man den Formaten GIF, TIF (=TIFF) und JPG (=JPEG) begegnen. Bei diesen handelt es sich um Formate für Rasterbilder, d.h. solche mit Pixelstruktur wie man sie im Internet findet oder nach dem Einscannen erhält. Was die Bildgröße der drei Formate angeht, so läßt sich ganz allgemein sagen (bei 8 BIT Bildern mit max. 256 Farben): JPG < GIF < TIF, wobei sich die Bildgröße jeweils etwa um einen Faktor 10 unterscheidet. Im einzelnen hängt die Bildgröße aber auch von der Vorlage ab. Neben den 3 Möglichkeiten Binärbild, Graustufenbild und Farbbild, spielt auch die Verteilung der Farben bzw. Graustufen im Bild und der Kontrast (bei JPG) eine Rolle.

Jedes Grafikformat hat seine Vor- und Nachteile bzw. speziellen Anwendungen und wenn man es `richtig` machen will muß man ab und an etwas rumprobieren. Der ganze Zirkus ist eigentlich nur erforderlich, weil die von den verschiedenen Tools (XVIEW, XPAINT, DISPLAY, KHOROS) erzeugten Formate nicht immer identisch sind, obwohl sie die gleiche Endung haben. Oftmals hilft nur noch convert. Vielleicht kurz zu den einzelnen Formaten:

JPG:

Nur für Bilder geeignet, wo man die Farben bzw. Graustufen des einzelnen Pixels nicht mehr braucht, da bei der Kompression größere (ähnliche) Farben / Graustufen zusammengefaßt werden. Gerne genommen für Bilder (Email Attachment) und Bildarchive (Meteosat, NOAA) im Internet, da die Files sehr klein sind. Nicht empfehlenswert für Strichvorlagen und Bilder mit hohem Kontrast. Durch die Einstellung eines `Quality Faktors` ist die Qualität zwar begrenzt steuerbar (man wähle 85%), aber ab ca. 90% werden die Files genauso groß wie GIF und nicht unbedingt besser.

GIF:

Das am häufigsten verwendete Format, da es einen guten Kompromiß zwischen Filegröße und Bildqualität darstellt. Es kann zuweilen vorkommen, daß die Anzahl der Farben (z.B. von 256 auf 128) reduziert wird, wenn sie alle sehr ähnlich sind. Besonders kleine Files erhält man bei Bildern mit wenigen Farben bzw. Graustufen (z.B. bis 15 oder 31) und solchen mit vielen Pixeln von einer Farbe / Graustufe in einer Pixelreihe. Die Komprimierung kann man sich als eine Art Lauflängenkodierung vorstellen, wo nur der Unterschied zum vorhergehenden Pixel, bzw. die Anzahl gleicher Pixel (in einer Reihe) gespeichert wird.

TIF:

Das TIF Format erzeugt zwar die größten Files, erhält aber alle Farben und verändert die Pixelwerte nicht (zumindest bei compression=none), da für jeden Pixelwert 8 Bit reserviert sind. Bei großen weißen Flächen wird von convert oder XPAINT aber schon mal der Grauwert 255 (weiß) auf 254 gesetzt. Für den Drucker ist das schon ein grau mit fein verteilten Pünktchen (im Zweifelsfall mit XVIEW prüfen).

FrameMaker hat generell keine Schwierigkeiten Rasterbilder im Format GIF und TIF zu importieren. Es gibt aber eine Warnung beim Import des GIF89a Formats. Da dies sehr lästig sein kann, sollte man die Files mit convert in GIF87 verwandeln. Bei Binärbildern die mit XPAINT als TIF abgespeichert wurden (z.B. nach der Nachbearbeitung von gescannten Strichvorlagen) invertiert FrameMaker das importierte Bild. Eine Umwandlung in ein GIF File mit convert kann Abhilfe schaffen.

Einige Bilder im Internet und die gescannten Farbbilder haben teilweise eine Farbtiefe von 12 oder 24 Bit. Diese sind auf den neuen Ultra Sparc Bildschirmen zwar darstellbar (wenn auch etwas flau), aber sie sind vor allen Dingen bis zu dreimal so groß wie ein 8 Bit Farbbild. Mit XVIEW lassen sich diese in 3 Qualitätsstufen (Tip: die mittlere) von 24 auf 8 Bit komprimieren.

Die am häufigsten verwendeten Tools zum ansehen und bearbeiten von Bildern sind wahrscheinlich XVIEW, XPAINT und DISPLAY (ImageMagick). Darüberhinaus kann ich auch noch zu KHOROS (resp. CANTATA) etwas anmerken.

XVIEW (auch xv3):

Ist sehr robust beim Einlesen verschiedenster Datenformate. Mit dem Color Editor (ColEdit)kann man sehr einfach Kontrast und Intensitätsverlauf in Farb- und Graustufenbildern verändern. Besonders die Histogrammeinebnung (HistEq) sei empfohlen (z.B. bei Meteosat Bildern). Weiterhin lassen sich die Bilder schnell invertieren, rotieren, skalieren und mittels LUT (Look Up Table) im Kontrast steuern (sowohl das Gesamtbild = Intensity, als auch die einzelnen Farben (RGB)). Ferner kann man alle Schritte mit Undo wieder rückgängig machen. Sehr angenehm ist auch die Erzeugung von Postscript Files, die frei skaliert und positioniert werden können. Beim Abspeichern lassen sich Farb-, Graustufen- und Binärbild anwählen, wodurch eine Reduktion der Filegröße möglich ist.

Es gibt zwei Nachteile: Zum einen werden Bilder, die größer als der Bildschirm sind geschrumpft, wodurch sich die Auflösung reduziert. Möchte man sich solche Bilder nur ansehen, empfiehlt sich DISPLAY (oder editimage von KHOROS), möchte man sie auch drucken ist ein Import (per Referenz) in FrameMaker möglich. Leider kann DISPLAY nichts mit TIF und JPG anfangen und KHOROS kennt nur VIFF als Fileformat. Desweiteren ist es mit XVIEW nicht möglich ganze Farbbereiche (z.B. von hellblau bis dunkelblau) zu markieren und nur einer Farbe zuzuordnen. Für solche Aktionen braucht man das pseudo color Tool von editimage.

DISPLAY:

Wie bereits erwähnt lassen sich mit DISPLAY auch Bilder ansehen (in voller Auflösung), die größer als der Bildschirm sind. Die Formate GIF und VIFF (!) werden zwar unterstützt, aber TIF und JPG können nicht dargestellt werden. Verschiedene Bildverarbeitungstools (Histogrammeinebnung, Kontrast, Helligkeit) stehen zwar auch zur Verfügung, sie sind aber nicht interaktiv steuerbar (mittels LUT). Ferner ist das Postscript Format nicht variierbar.

XPAINT:

Mit diesem Tool lassen sich viele nette Sachen machen. Das fängt an mit dem `säubern` von gescannten Strichvorlagen und hört auf bei den Köpfen von irgendwelchen Personen, die man auf die Körper von irgendwelchen anderen Personen aufsetzt (mit Endretusche). Sehr gut geeignet für Beschriftungen (diverse Fonts und Größen) und Ausschneiden einzelner Bildteile. Auch die Fill Funktion ist recht nützlich. Die Zeichenmöglichkeiten sind ähnlich wie in FrameMaker, hier aber als Raster- und nicht als Vektorgrafik. Das fertige Bild sollte man im TIF Format sichern, da GIF ab und an zerschossen wird. Auch Graustufenbilder werden als RGB (dreimal so groß) abgespeichert. Bei Bedarf mit XVIEW wieder umwandeln.

KHOROS:

Neben der schon erwähnten Möglichkeit ganzen Farbbereiche eine Farbe zuzuordnen ist sicherlich die Umwandlung von ASCII Files in Graustufenrasterbilder am interessantesten. Mit einer kleinen Shell lassen sich aus einer Zahlenliste die Einzelbilder (z.B. einer Modellbox) extrahieren und als Rasterbilder in leicht animierbare Files schreiben. Auf die zahlreichen Möglichkeiten der digitalen Bildverarbeitung mit KHOROS kann hier nicht eingegangen werden. In `/home/n3/frankp/khoros` findet man die einzelnen Kapitel eines Kurses, der in die digitale Bildverarbeitung mit KHOROS einführt. Interessant ist vielleicht noch, daß die Routine vifftotiff ein TIF Format erzeugt, das nur XVIEW aber nicht XPAINT versteht.

Zu convert kann ich noch anmerken, daß man es auch sehr schön in kleine Shells einbauen kann, falls man einmal mehr als einen File konvertieren möchte.

Es gibt ab und zu Postscriptfiles, die man sich mit Ghostview zwar ansehen kann, die aber nur als Textfile ausgedruckt werden. Hier empfiehlt es sich mit einem Editor die erste Zeile zu verändern (z.B. in `%!PS-Adobe-3.0`). Das wirkt Wunder.