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Kurs 2 - Farbtiefe und Auflösung

1. Farbtiefe

Abhängig von Größe und Qualität, kann man ein Bildschirm (nicht Monitor!) in verschiedenen Auflösungen betreiben. Die Auflösung ist eine Art Raster aus winzigen Quadraten. Diese kleinsten ansprechbaren Bildschirmpunkte nennt man Pixel (picture elements). Jeder dieser Bildpunkte kann zu einem bestimmten Zeitpunkt genau eine RGB-Farbe darstellen.

Wie viele der 16,7 Millionen möglichen RGB-Farben aber auf dem Bildschirm anzeigt werden, wird durch die Farbtiefe der Grafikkarte bestimmt. Diese Farbtiefe gibt an, wie viel Speicher für die Farbinformation pro Pixel zur Verfügung steht.

Die Farbtiefe pro Pixel (kleinster ansprechbare Bildpunkt)

  1 Bit pro Pixel

Es sind 2 Werte darstellbar.

  8 Bit pro Pixel (1 Byte)

Es sind 256 Werte darstellbar.

16 Bit pro Pixel (2 Byte)

Es sind 65536 Werte darstellbar (HiColor).

24 Bit pro Pixel (3 Byte)

Es sind 16,77 Millionen Werte darstellbar (TrueColor).

In der Bildbearbeitung sollte man immer im 24-bit-Modus arbeiten, da nur dieser Modus eine exakte Wiedergabe von Fotos, Portraits und Farbverläufen garantiert. Mit anderen Einstellungen kommt es zu deutlichen Qualitätseinbußen in der Darstellung. Aktuelle Grafikkarten haben auch keinerlei Probleme mehr, diesen wichtigen TrueColor-Modus schnell genug darzustellen.

2. Auflösung

Stellt man sich das Bild von einem Apfel (Originalgröße) vor, das aus 10 x 10 Bildpunkten (Pixel) besteht, dann wird einem sofort klar, dass man mit diesen 100 verschiedenen Farbquadraten nur wenig Möglichkeiten hat, den Apfel auch realistisch darzustellen, da jedes Pixel-Quadrat nur mit einer einzigen Farbe gefüllt werden kann.

Ein Bild in 3 verschiedenen Auflösungen.
Bei einer Auflösung von 100 x 100 Pixel sieht das ganze schon deutlich besser aus. Denn jetzt stehen für den selben Apfel, in der selben Größe schon 10.000 Bildpunkte zur Verfügung.

Die einzelnen Pixel sind aber immer noch sichtbar, obwohl jedes Pixel 10x kleiner geworden ist.

Mit einer Auflösung von 1000 x 1000 Pixel sieht man die einzelnen Quadrate überhaupt nicht mehr. Mit einer Million Pixel können selbst feinste Farbverläufe nachgebildet werden. Es entsteht eine "fotorealistische" Darstellung.

Eine typische Auflösung für einen 15-Zoll Monitor sind 800 x 600 Pixel. Das ergibt exakt 480.000 Bildpunkte. Ein 17-Zoll Monitor mit einer Auflösung von 1024 x 768 Pixel kommt schon auf 768.432 Bildpunkte.

Eine höhere Auflösung bedeutet also immer mehr Bildpunkte und somit eine bessere Qualität. Der Nachteil der hohen Auflösungen liegt in der ansteigenden Größe der entstehenden Dateien. Man berechnet die Dateigröße aus der Auflösung und der Farbtiefe. Als Beispiel nehmen wir ein bildschirmfüllendes Hintergrundbild.

Das Bild mit 800 x 600 Pixel und 24-Bit (3 Byte) Farbtiefe hat eine Größe von 800 x 600 x 3 = 1,44 MB.
Das Bild mit 1024 x 768 Pixel und 24-Bit Farbtiefe hat eine Größe von 2,3 MB.
Das Bild mit 1600 x 1200 Pixel und 24-Bit Farbtiefe hat eine Größe von 5,7 MB.

Eine Verdopplung der Auflösung verursacht also schon 4x mehr Datenvolumen. Dadurch verlangsamt sich die normale Verarbeitungsgeschwindigkeit in einem Grafikprogramm schon deutlich, da auch jede eingesetzte Ebene und jeder Undo-Schritt intern eine Bildkopie abspeichert. Dadurch wird ein Vielfaches der Bildgröße an Hauptspeicher benötigt.

Durch die Druckausgabe steigen die Anforderungen noch viel extremer. Da die Druckauflösung mit 300-600 DPI (Dots Per Inch) noch viel höher ist, als die Bildschirmauflösung (96 DPI), würde ein 1024 x 768 Pixel großes Bild durch einen professionellen Ausdruck fast auf Briefmarkengröße geschrumpft. Um das DIN-A4 Titelblatt einer Illustrierte zu bearbeiten wächst die Dateigröße auf 100 MB.

Bei solchen Datenmengen können schon einfachste Bildbearbeitungsfunktionen zu endlosen Kaffeepausen ausarten. Deshalb haben professionelle Grafikrechner mindestens 512 MB RAM und mehr.


Zusammenfassung:

Die kleinsten ansprechbaren Bildschirmpunkte nennt man Pixel.

Die Pixel sind rasterförmig angeordnet und bestimmen die Bildschirmauflösung.

Ein Pixel kann zu einem beliebigen Zeitpunkt immer nur eine Farbe darstellen.

Für die Darstellung aller 16,7 Millionen RGB-Farben am Bildschirm muss die Grafikkarte auf den TrueColor-Modus (24-bit) eingestellt sein.

Hohe Bildschirmauflösungen verbessern die Darstellungsqualität, verbrauchen aber mehr Speicher.

Für die professionelle Druckausgabe kann der Speicherverbrauch enorm anwachsen.

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