ArchiTIPP: Wieviele Pixel braucht ein Bild?

Hier ein Tipp vom RagTime-Support zum Thema digitale Bildformate:

Digitalkameras erlauben mal eben schnell ein Bild machen zu machen und in einem Dokument zu platzieren, Scanner kosten inzwischen so wenig, das sie neben fast jedem Rechner stehen. In einer Supportabteilung treffen entsprechend viele Dokumente ein, die solche Bilder enthalten. Aus vielen dieser Dokumente und aus Gesprächen mit Anwendern wird dabei klar, dass einiger Informationsbedarf herrscht, welche Dateiformate und Bildauflösungen geeignet sind.

Wir versuchen hier, einige Informationen zu Bildern und Seiten-Layout zusammenzustellen. Auch, wenn hier die Arbeit mit RagTime im Vordergrund steht, gelten die meisten Aussagen auch für die Arbeit mit anderen Layout-Programmen.

Bildformate
Die am häufigsten benutzen Formate um Fotos oder Scans zu sichern sind TIFF, JPEG, PNG und EPSF.

TIFF (Tagged Image File Format) ist dabei der Klassiker unter den Pixelbild-Formaten. Es kann Bilder in einer Reihe von Farbmodellen speichern, beispielsweise als indizierte Farben (eine Farbpalette aus der pro Pixel eine Farbe gewählt wird), als Rot-Grün-Blau-Farben oder auch druckorientiert als Zyan-Magenta-Gelb-Schwarz-Bilder. TIFF lässt sich beliebig erweitern, Programme wie Adobe Photoshop nutzen diese Eigenschaft beispielsweise, um Pfad-Informationen mit in die Datei zu sichern. TIFF kann Bilder mit verlustfreien Kompressionsverfahren sichern.

JPEG (Joint Photographic Experts Group) ist ein Format, das speziell für die platzsparende Speicherung von Fotografien entwickelt wurde. Das Kompressionsverfahren ist verlustbehaftet, d.h. die Daten sind nach dem Komprimieren nicht mehr dieselben. Der Trick besteht darin, die Verluste so zu berechnen, dass ein menschlicher Betrachter sie wenig oder gar nicht empfindet. Fotos können so in sehr hoher Qualität in kleinen Dateien abgelegt werden. Da diese Technik auf die Situation von Fotografien optimiert ist, eignet sich JPEG besonders schlecht, um klare technische Grafiken zu komprimieren, die aus einheitlichen, gegeneinander stoßenden Farbflächen bestehen. Wird eine Datei mehrfach geöffnet, geändert, neu im JPEG-Format gesichert, entstehen immer mehr Verluste. Wie TIFF erlaubt JPEG, in der Datei Zusatzinformationen abzulegen, beispielsweise Pfade.

PNG (Portable Network Graphics) ist das neueste der genannten Formate. Zweck des Formats war nicht zuletzt, eine Alternative zu GIF und TIFF zu schaffen, die frei von Patenten und entsprechenden Lizenzgebühren ist. Das ist fraglos gelungen: Wo immer eine verlustfreie Kompression gefordert ist, ist PNG ein hervorragend geeignetes Format.

EPSF (Encapsulated PostScript Format) zeichnet sich dadurch aus, dass es Pixelinformationen und Zeichnungsinformationen frei kombinieren kann. Schrift oder auch gezeichnete Kreise etc. werden in maximaler Qualität ausgegeben. Als Format für reine Pixelgrafik ist EPSF nur in Ausnahmefällen sinnvoll. Die Dateien sind viel Größer als entsprechende TIFF- oder PNG-Dateien.

Auflösungen
Nach diesem kurzen Überblick über Dateiformate für Fotografien nun zum eigentlichen Thema: sinnvolle Bildauflösungen für Fotos. Ausgangspunkt ist die Druckausgabe, die später geplant ist.

Offset-Druck
Für mittlere bis größere Auflagen ist der Offsetdruck die dominierende Technik. Ob es sich um Vereinszeitungen oder eine verbreitete Computerzeitschrift wie die c't handelt: Gemeinsam ist ihnen meist die Herstellung im Offset-Verfahren. Fotos werden dabei mit Hilfe von Rastern wiedergegeben. Bei traditionellen Rastertechniken sind diese aus Rasterpunkten unterschiedlicher Größe aufgebaut, die in einem regelmäßigen Gitter von Linien angeordnet sind. Typisch ist dabei eine Auflösung von ca. sechzig Rasterlinien pro Zentimeter (ungefähr 150 Rasterlinien pro Zoll), seltener auch mal achtzig Linien pro cm. Mehr Auflösung bleibt also von dem ursprünglichen Digitalfoto nicht übrig.

Auch die digitalen Fotos liegen bereits in gerasterter Form vor. Für den Druck muss dieses Bildraster umgerechnet werden in das Druckraster. Diese Umrechnung geht nicht ohne Verluste ab. Eine erprobte Faustregel besagt: Die digitalen Fotos sollten ungefähr die doppelte Auflösung haben, die der Druck hat. Im Falle eines normalen Offset-Drucks also rund 300 dpi (rund 120 Pixel pro cm).

Ein kleines Spiel mit diesen Werten: Angenommen sei, eine Kamera liefert 2080 mal 1560 Pixel (gut 3 Megapixel). Da für einen normalen Offset-Druck ca. 120 Pixel pro cm gebraucht werden, eignet sich diese Datei also für den Druck im Format von 17 cm mal 13 cm. Zum Vergleich: Ein A5-Papier ist 21 cm hoch und knapp 15 cm breit. Wird das Bild erheblich größer gedruckt, sieht das Ergebnis schlecht aus. Umgekehrt: Wird das Bild wesentlich kleiner gedruckt, führen die 3.2 Megapixel nur zu einer unnötig großen Datei und zu einem unnötig langsamen Druckvorgang. Drehen wir den Vorgang einmal um: Wenn das Bild im Format 10 cm mal 7,5 cm gedruckt werden soll, kann man die Datei in einem Bildbearbeitungsprogramm erst einmal deutlich verkleinern. 1200 mal 900 Pixel (gut ein Megapixel) reichen aus, mehr Daten führen nicht zu einem besseren Druckergebnis. Nicht nur die RagTime-Datei wird entsprechend kleiner sein, auch die Spooldatei für den Drucker braucht für dieses Bild nur noch ein Drittel. Wichtig ist allerdings, dass das benutzte Bildbearbeitungsprogramm für diese Verkleinerung vernünftige Techniken benutzt. Bei Fotos sollte für solche Größenänderung zum Beispiel die bikubische Interpolation benutzt werden.

Kurz zusammengefasst: Sehen Sie sich für ein Bild in einem Bildbearbeitungsprogramm an, wieviel Pixel es in der Höhe und in der Breite hat. Teilen Sie beide Werte durch 120 und sie haben die Größe in Zentimeter, mit der das Bild auf einer Layoutseite platziert werden kann. Wollen Sie das Bild mit geringerer Größe platzieren, gehen Sie umgekehrt vor: Multiplizieren Sie Höhe und Breite des Rahmens (gemessen in cm) mit je 120, und sie erhalten die Werte, auf wieviel Pixel sie das Bild herunter rechnen sollten.

Tintenstrahldrucker
Die Technik ist vollkommen anders als beim Offset-Druck, dennoch sind die Werte ähnlich. Tintenstrahldrucker können heute deutlich bessere Auflösungen drucken, als der normale Offset-Druckprozess. Allerdings hatten wir beim Offset-Druck noch einen deutlichen Qualitätsverlust beim Umrechnen der Raster einkalkuliert und deshalb die Bildauflösung doppelt so hoch veranschlagt. 300 dpi werden auch bei der Ausgabe auf einem Tintenstrahldrucker zu einer Qualität führen, bei der die einzelnen Pixel nicht mehr erkennbar sind.

Dazu ein Zahlenspiel: In dem Bereich, in dem menschliche Augen am schärfsten sehen können, beträgt die Auflösung etwa 1 bis 0,4 Bogenminuten. Wenn man das auf einen Betrachtungsabstand von 30 Zentimeter umrechnet, ist das eine Auflösung von ca. 115 bis 280 Punkten pro Zentimeter. (Die Auflösungs-Daten sind https://www.zoologie-skript.de/komplex/raum.htm entnommen.)