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Begriff

Grafik (aus dem Griechischen): „die Be-/Schreibende [Kunst]“. Grafik ist im weitesten Sinn der Sammelbegriff für alle künstlerischen oder technischen Darstellungen. Bei Computergrafiken unterscheidet man zwischen Vektor- und Rastergrafiken. Bei einer Vektorgrafik besteht das Bild aus einer mathematischen Beschreibung durch Linien und Kurven und bei einer Rastergrafik aus vielen Bildpunkten (Pixeln).

Pixelgrafiken

Pixel

„Pixel“ ist ein Kunstwort aus der Abkürzung der englischen Worte „picture“ und „element“. Es wird mit px abgekürzt. Pixel bezeichnet sowohl die kleinste Einheit einer digitalen Rastergrafik als auch deren Darstellung auf einem Bildschirm. Ein Pixel ist ein einzelner Bildpunkt. Das kann ein Punkt auf dem Bildschirm oder auch auf einem Ausdruck sein. Ein Pixel ist dabei wie ein Atom: Es ist nicht weiter teil-, verkleiner- oder vergrößerbar. Pixel sind weder rechteckig noch quadratisch; vielmehr haben Pixel keinerlei räumliche Ausdehnung. Der verbreitete Irrglaube, Pixel seien kleine Quadrate, rührt daher, dass solche bei der Vergrößerung von Rastergrafiken mit Pixelwiederholung entstehen.

Rastergrafik

Rastergrafiken (auch Pixelgrafiken genannt) eignen sich zur Darstellung komplexerer Bilder wie Fotos, die nicht mit Vektorgrafiken (Linien und Kurven) beschreibbar sind. Die einzelnen Pixel sind dabei rasterförmig angeordnet und enthalten Werte, die eine bestimmte Farbe oder Helligkeit definieren. Neben Farbinformationen können Rastergrafiken auch einen sogenannten Alphakanal enthalten, der Transparenzinformationen enthält. Die Speicherung beliebiger weiterer Informationen ist denkbar; das genaue Format ist vom verwendeten Grafikformat abhängig. Nur bei der Ausgabe auf dem Bildschirm muss ein bestimmtes Format beachtet werden, das von der Grafikkarte vorgegeben ist.

Probleme von Pixelgrafiken

Sowohl die Bildauflösung als auch die Größe der im Pixel gespeicherten Informationen (etwa die Farbtiefe) ist begrenzt, weshalb ein Pixel nur eine Annäherung der Wirklichkeit darstellen kann. Die Begrenztheit der örtlichen Abtastrate führt dazu, dass Bildinformationen verloren gehen. Da Rastergrafiken nur aus einer begrenzten Anzahl von Pixeln bestehen, werden geometrische Formen meist nur angenähert. Bei bestimmten geometrischen Verzerrungen einer Rastergrafik gehen Informationen verloren, und es können auch Farbtöne erzeugt werden, die vorher nicht vorhanden waren. Das Verkleinern, Vergrößern oder Drehen einer Rastergrafik kann zu unscharfen oder fehlerhaft wirkenden Bildern führen. Bei der Vergrößerung kommt es zu einer „pixeligen“ Darstellung. Dieses Problem nennt man Alias-Effekt oder Treppeneffekt. Mittels Interpolation (Kantenglättung, auch Antialiasing genannt; macht Photoshop oft automatisch) werden die Kanten glatter, was aber zu Lasten der Bildschärfe geht. Die optische Auflösung des Bildes wird durch die Interpolation nicht vergrößert.

Dateiformate Pixelgrafik

• BMP – Bitmap, verlustfrei komprimiert, Standard Pixelformat von Windows, kein CMYK (keine Druckfarben möglich), PICT ist dasselbe für Apple

• GIF – Graphics Interchange Format, verlustbehaftet komprimiert, Pixelformat für Grafiken und Texte auf Webseiten, Animationen möglich, transparente Pixel möglich

• JPEG – Joint Photographic Experts Group, Pixelformat für Fotos auf Webseiten, keine Transparenz möglich, höhere Farbtiefe, Bilder werden stark komprimiert, haben trotzdem noch eine gute Qualität, verlustbehaftete und verlustfreie Komprimierung

• JPEG 2000 – Standard zur Bildkomprimierung, verlustfreie und verlustbehaftete Kompression, sehr gute Komprimierungsraten für verlustbehaftete, fotoähnliche Bilder

• PNG – Portable Network Graphics, Pixelformat für Webseiten, Vorteile von GIF und JPG kombiniert, setzte sich aber nicht durch, verlustfreie Kompression, Ersatz für GIF, weniger komplex als TIF, PNG unterstützt unterschiedliche Farbtiefen und Transparenz per Alphakanal

• TIF – Tagged Image File Format, Format für Printproduktion, hohe Farbtiefe, Photoshop-Ebenen können gespeichert werden, verlustfreie Kompression

• PSD – Photoshop Speicherformat; weiter bearbeitbar; enthält Kanäle, Ebenen, Masken usw.

• RAW – Fotodatei im Rohformat; Chip in der Kamera speichert als RAW; keine Komprimierung, dafür große Dateien; viele eigene Formate; für Profi-Fotografen

JPEG-Kompression

JPG basiert auf einem Algorithmus, der Bilddaten so reduziert, dass sie für das menschliche Auge wenig an Qualität verlieren. Schwerpunkte bei der Erstellung eines geeigneten Algorithmus waren hohe Kompressionsrate und hohe Geschwindigkeit zum Kodieren und Dekodieren. Gibt aber keinen Algorithmus für alle Anforderungen, sodass das Kompressionsverfahren in verschiedene Modi gegliedert wurde. Die Qualität vom Bild hängt neben der Kompressionrate noch von der Art der Bilder ab. Rauschen und regelmäßige feine Strukturen im Bild verringern die maximal mögliche Kompressionsrate.

Farbmodelle

CMYK-Farbmodell Subtraktives Farbmodell, ist die technische Grundlage für den modernen Vierfarbdruck. Die Abkürzung CMYK steht für Cyan, Magenta, Yellow und Key (Schwarz). Wenn alle drei Filterschichten (CMY) übereinander liegen, ergibt sich Schwarz. Die Subtraktive Farbmischung ist ein optisches Modell, beschreibt die Entstehung von Körperfarben. Beruht auf der Absorption von Teilen des Lichtspektrums durch die Körperoberfläche, sodass nur die verbleibenden Anteile durchgelassen oder reflektiert werden. RGB-Farbmodell Rot, Grün und Blau, additives Farbmodell, welches bei Bildschirmausgabe verwendet wird. RGB addiert ergibt Weiß. Die Additive Farbmischung ist ein optisches Modell, beschreibt das Mischverhalten von Lichtfarben. Die Mischfarben entstehen nicht durch wiederholte Einschränkung des Spektrums (wie bei CMYK), sondern durch das Hinzufügen neuer Spektralbereiche.

Vektorgrafiken

Definition

Eine Vektorgrafik ist ein Bild, welches aus einfachen Linien, Kreisen und Polygonen zusammengesetzt ist. Sie lässt sich ohne Qualitätsverlust skalieren und verzerren, weil die Bilddaten als Vektoren gespeichert werden, nicht wie bei Rastergrafiken als Pixel. Vektorgrafiken basieren nicht auf einem Pixelraster, sondern auf einer Bildbeschreibung durch mathematische Funktionen ein Kreis ist z. B. durch die Lage des Mittelpunktes, Radius, Linienstärke und Farbe definiert. Meist werden Diagramme oder Logos erstellt und sie brauchen weniger Speicherplatz als Rastergrafiken. Die Erstellung von Vektorgrafiken erfolgt mit einem Vektorgrafikprogramm, mittlerweile ist es mit diesen Programmen auch möglich, skalierbare Grafiken mit Farbverläufen und Transparenzen erstellen. Umwandlung von Vektorgrafiken Rastergrafiken ist durch die Option Rastern oder Rendern möglich.

Dateiformate

EPS – Austauschformat für Vektorgrafiken (Vektorgrafiken müssen als EPS gespeichert werden, um sie in einem anderen Programm, zb Photoshop öffnen zu können), alle Objekte der Bilddatei werden darin eingebunden, dh. dass auch eingebettete Schriften richtig angezeigt werden, auch wenn die Schriftdatei auf einem System nicht gespeichert ist. AI – Speicherformat für Adobe Illustrator-Grafiken FHx – Speicherformat für Freehand-Grafiken CDR – Speicherformat für Corel Draw-Grafiken

Vergleich 2D / 3D

2D ist eine Abkürzung für zweidimensional. Das bedeutet, dass jeder Punkt eines Objekts zwei Zahlenangaben für seine Position in einem Koordinatensystem braucht (also x und y). Es handelt sich um eine Fläche, wogegen ein 3D-Objekt ein Körper ist. 3D oder dreidimensional ist die Bezeichnung für eine Abbildung mehrdimensionaler Objekte im Raum. Jeder Punkt dieses Objekts und seine Position im Raum müssen mit drei Vektoren abgebildet werden, die die Koordinaten im dreidimensionalen Raum festlegen (also x, y, z).

Animation

Bei der Computeranimation gibt es zwei Techniken: Keyframe-Animation und Bild-Für-Bild-Animation. Bei der Keyframe-Animation (oder auch Schlüsselbild-Animation) werden Bilder als Schlüsselbilder auf der Zeitleiste eingesetzt. Die einzelnen Bilder zwischen den Schlüsselbildern werden mittels mathematischer Interpolation von der Animationssoftware berechnet. Bei der Bild-Für-Bild-Animation werden die Einzelbilder wie in einem Daumenkino einzeln erstellt.

Animationsprogramme

Adobe Flash

Entwickler: Adobe Systems Aktuelle Version: Adobe Flash Player 9.0.115.0 Flash CS3 Professional (5. Mai 2007) Betriebssystem: Windows, Mac OS X, Linux Adobe Flash wird zur Erstellung multimedialer Inhalte verwendet. Die exportierten Dateien liegen im SWF-Format vor, einem auf Vektorgrafiken basierenden Grafik- und Animationsformat. Um Flash-Dateien betrachten zu können, ist das Abspielprogramm Flash Player erforderlich, das bei den meisten aktuellen Webbrowsern eingebunden ist. Flash wird heute im Website-Bereich oft verwendet, als Werbebanner, als Teil einer Website z.B. als Steuerungsmenü oder in Form kompletter Flash-Seiten Die mit Adobe Flash erstellten Quelldateien (FLA-Dateien) werden zum Einsatz auf einem Webserver in SWF-Dateien übersetzt und komprimiert. Die FLA-Dateien sind veränderbar, die SWF-Dateien nicht mehr, sie sind nur für die Anzeige im Webbrowser gedacht. Aufgrund seiner multimedialen Möglichkeiten werden in Flash häufig Video- oder Sounddateien eingesetzt. Die Flash-Dateien sind häufig kleiner als die üblichen Videoformate und erfordern neben dem Plugin keine weiteren Multimedia-Player. Für vektorisierte, interaktive Animationen im Web ist Flash derzeit fast alternativlos und gilt als guter Ersatz für GIF-Animationen. Diese werden wegen der Beschränkung auf 256 Farben nicht mehr häufig verwendet und können keinen Ton transportieren.

Flash-Dateiformate

• FLA Quelldateien, auch Autorendateien genannt
• FLV Flash-Video-Dateien
• SWF exportierte Dateien (Shockwave Flash)

Blender (Software)

Entwickler: Blender Foundation

Betriebssystem:Windows, Linux, Mac OS X

Website:www.blender.org

Blender ist eine freie 3D-Grafik-Software. Sie enthält Funktionen, um dreidimensionale Körper zu modellieren, zu animieren und zu rendern.

Quellen

• Wikipedia – die freie Enzyklopädie – http://www.wikipedia.com
• Kompendium der Mediengestaltung für Digital- und Printmedien
• [1] Zum Seashore-Projekt

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