MeS: Welche Bildformate gibt es? – Meine erste Systemkamera

Bisher haben wir uns in unserer Tutorialreihe über Systemkameras hauptsächlich mit den Einstellmöglichkeiten und Funktionen beschäftigt, die notwendig sind, um ein gutes Foto auf die Speicherkarte zu bekommen. In diesem Teil unserer Reihe wollen wir ein Blick darauf werfen, in welchem Format die Bilder in der Kamera abgespeichert werden bzw. welche weiteren Grafikformate es gibt, die bei der Bildbearbeitung oder der Weiterverwendung im Internet, Fotobüchern, etc. relevant sind.

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Welche Bildformate unterstützt eine Systemkamera

Nahezu jede Digitalkamera unterstützt schon immer das JPEG-Format. Daran hat sich bis heute nicht viel geändert. Bilder im JPEG-Format sind der Standard, der sich auf jeder Plattform im Internet öffnen und darstellen lässt und in jeder Software zum Betrachten oder Bearbeiten von Bildern unterstützt. Beim Aufzeichnen eines Fotos im JPEG-Format werden dabei Voreinstellung, wie der gewählte Weißabgleich, Farb- oder Belichtungskorrekturen, etc. unveränderbar in einer komprimierten Bilddatei abgespeichert.

Alternativ dazu bietet heute jede hochwertigere Kamera ein herstellerabhängiges Rohdatenformat (RAW-Format). Hierbei werden die Bilddaten nach der Digitalisierung weitestgehend ohne Bearbeitung auf ein Speichermedium geschrieben.

Bei einigen Herstellern findet sich neben JPEG und RAW-Daten noch ein Art „Kompromissformat“ in den Menüeinstellungen. Einige Kameras bieten wiederum die Möglichkeit, Bilder alternativ auch im TIFF-Format abzuspeichern. Dies hat den Vorteil, dass die verlustbehaftete Kompression des JPEG-Formats entfällt und auch eine größere Farbtiefe aufgezeichnet werden kann. Einstellung wie der Weißabgleich, Tonwertkorrekturen, eine voreingestellte Rauschunterdrückung oder Schärfung werden aber auch im TIFF-Format vom Bildprozessor digitalisiert und fest in der Bilddatei abgelegt. Damit ist das TIFF-Format so etwas wie ein Mittelweg zwischen JPEG und RAW, der sich aber als Formatauswahl zur Aufzeichnung direkt in der Kamera nicht wirklich durchgesetzt hat.

JPEG-Format

Am meisten verbreitet unter den Bildformaten ist wie gesagt das JPEG-Format bzw. kurz JPG-Format als Dateiendung. Die Bezeichnung JPEG steht für eine 1992 vom Gremium „Joint Photographic Expert Group“ entwickelte Norm. Diese beschreibt verschiedene Komprimierungs- und Codierungsmethoden. Insgesamt definiert die JPEG-Norm 41 verschiedene Unterformate. Was heute als Standard in Kameras, Software oder mobilen Geräten erzeugt wird, ist in der Regel eine Datei mit verlustbehafteter Komprimierung und 8-Bit Farbinformationen. Dies bedeutet, dass immer wenn eine JPEG-Datei abgespeichert wird, mathematische Verfahren angewendet werden, die die Datenmenge komprimieren und reduzieren. Ob dies in der Kamera, auf dem Smartphone oder einem Computer geschieht, spielt dabei keine Rolle. Dadurch haben JPEG-Files einen sehr viel geringeren Speicherplatzbedarf als unbearbeitete, unkomprimierte Bilder. Öffnet man ein JPEG-Bild später auf einem anderen Gerät, so werden dazu im Hintergrund die gleichen mathematischen Verfahren wie beim Abspeichern benötigt, um das Bild wieder anzeigen zu können.

Dies kann im Einzelfall aber durchaus zu einem Thema werden, das man beachten sollte: Bei jedem Öffnen und erneuten Abspeichern kommt es zu kleinen Rundungsfehlern, die auf Dauer zu sichtbaren Qualitätsverlusten führen können. Weiter sind alle einmal gespeicherten Änderungen in einer JPEG-Datei nicht wieder rückgängig zu machen und verändern das Bild dauerhaft.

Wenn man also eine intensive, umfangreiche Bearbeitung eines JPEG-Bildes plant, empfiehlt es sich hier nicht mit dem Original zu arbeiten, sondern auf jeden Fall eine Kopie zu benutzen.

Ein weiterer Punkt, den man bei der Verwendung des JPEG-Formates beachten sollte, ist dass die Komprimierungsalgorithmen sich unterschiedlich gut für bestimmte Motivbereiche eignen. Bei sehr detailreichen Bildern oder scharfen Kanten kann man (immer ein entsprechend gutes Betrachtungsgerät vorausgesetzt) durchaus Qualitätsverluste erkennen. Es empfiehlt sich daher auf jeden Fall in der Kamera die höchste Qualitätsstufe einzustellen. Die Qualität und damit die Größe der gespeicherten Datei lässt sich heute in jeder Bildbearbeitungssoftware nachträglich reduzieren. Wie oben erwähnt, einmal verlorene Bildinformationen lassen sich im JPEG-Format nicht wieder herstellen, auch nicht in der Kamera. Trotz dieser kleinen Nachteile hat sich das JPEG-Format heute im Internet und auf allen Geräten quasi als der Standard überhaupt etabliert.

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Weitere Bildformate

Bei den weiteren Formaten lassen sich diese ganz gut durch die geplante Nutzung des Bildes abgrenzen. Für die Verwendung im Internet spielen neben dem JPEG-Format noch das PNG und GIF eine größere Rolle. Das Graphics Interchange Format, kurz GIF, gibt es schon seit Beginn des Internetzeitalters. Hier lassen sich max. 256 Farben inkl. einer Transparenzfarbe darstellen. Entsprechend findet es Anwendung für Grafiken oder Logos, etc. und weniger für hochwertige Bilder. Eine Besonderheit macht das GIF-Format bis heute immer noch sehr populär. Es können mehrere übereinanderliegende Einzelbilder in einer Datei abgespeichert werden und als Animation wiedergegeben werden.

Für seriösere Anwendungen wurde als Ersatz für das GIF-Format, um dessen Nutzung es einige Patentstreitigkeiten gab, das Portable Network Graphics, kurz PNG-Format eingeführt. Dies ist heute das meistverwendete verlustfreie Grafikformat für Rastergrafiken im Internet. Neben der guten Qualität durch die verlustfreie Datenkompression ist ein weiterer großer Vorteil des PNG-Formats die Möglichkeit, Bilder mit transparentem Hintergrund darstellen zu können –  im Gegensatz zum JPEG-Format

Eine weitere Kategorie von Bildformaten lässt sich der Anforderung für den hochwertigen Ausdruck von Bildern zuordnen. In der Druckvorstufe immer noch mit am meisten verbreitet ist das Tagged Image File Format, kurz TIFF oder als Dateiendung TIF. Im TIFF-Format lassen sich Bilder  mit allen Optionen nahezu verlustfrei abspeichern, die eine moderne Systemkamera bietet. Neben der höchsten Qualität bei der Darstellung bietet das TIFF-Format auch die Möglichkeit Bilder mit bis zu 32 Bit Farbtiefe abzulegen und es unterstützt zusätzlich noch das CMYK-Farbmodell, das immer noch von den meisten Druckereien angewendet wird. TIFF hat sich so quasi als Standard für Bilder mit hoher Qualität etabliert.

Einen besonderen Status in diesem Bereich nimmt das Speicherformat von Adobe Photoshop, das PSD-Format ein. Zwar ist es „nur“ das individuelle Format, in dem man in Photoshop seine Dateien ablegen kann, allerdings sorgt die Verbreitung von Adobe Photoshop dafür, dass Dateien in diesem Format eine Rolle spielen und immer mehr Programme anderer Hersteller können diese Dateien lesen und weiter bearbeiten. Im PSD-Format werden die Bilder ebenfalls verlustfrei gespeichert, zusätzlich werden aber auch sämtliche Informationen über Ebenen, Smart Objects, Kanäle und Pfade mitgesichert. Zu beachten hierbei ist, dass sowohl TIFF wie auch PSD-Dateien in Kombination mit Bilddaten aus hochauflösenden Prozessoren einer aktuellen Kamera oftmals mehrere Hundert Megabyte groß werden können.

RAW Format

Jede aktuelle Systemkamera sollte neben dem JPEG-Format auch die Möglichkeit bieten, Bilder im RAW-Format auf der Speicherkarte abzulegen. Im Gegensatz zu den JPEG-Files werden die Fotos dabei nicht bereits vom internen Bildprozessor bearbeitet und anschließend komprimiert auf die Speicherkarte geschrieben. In einer RAW-Datei speichert die Kamera nur die Belichtungszeit (Verschlußzeit), Blende und ISO als feste Werte ab. Alle anderen Einstellungen, wie Kontrast, Weißabgleich, Farbsättigung, digitale Schärfung, etc. müssen später mit einer entsprechendem Software (RAW Konverter) angepasst werden. Ein großer Vorteil des RAW-Formates liegt dabei darin, dass RAW-Dateien viel feinere Abstufungen der Helligkeitswerte als JPEG-Bilder beinhalten, je nach Kameramodell und Hersteller stehen in einem RAW-File statt der 256 Helligkeitsabstufungen im JPEG bis zu 16.384 Helligkeitsabstufungen zur Verfügung. So lassen sich in der nachträglichen Bearbeitung oftmals noch Fehlbelichtungen umfangreich korrigieren. Soft- und Hardware unterstützen aktuell noch nicht den vollen Belichtungs- und Farbumfang, der in einer RAW-Datei aufgezeichnet wird. Gerade darin liegt aber ein Vorteil des RAW-Formats, es bietet die Chance diese Reserven evtl. zu einem späteren Zeitpunkt nutzen zu können, da sämtliche vom Bildsensor erfassten Daten vollständig erhalten bleiben. Bei der RAW-Bearbeitung werden niemals Änderungen direkt in der Bilddatei vorgenommen, es werden einzig Metadaten angepasst und die Bildanpassungen in einer separaten Datei als Parameter gespeichert.

Das Arbeiten mit RAW-Dateien fordert also auf jeden Fall einen erheblich höheren Zeitaufwand, zusätzlich gibt es noch einige weitere Punkte, die man beachten sollte. Die abgespeicherten Bilder sind erheblich größer als die JPEG-Äquivalente. Bei unserer aktuellen 24 MP APS-C Kamera benötig das komprimierte JPEG ca. 12 MB Speicherplatz, das RAW-File des gleichen Motives ca. 50 MB. Damit braucht man nicht nur mehr Speicherplatz, auch das Schreiben der Daten dauert entsprechend länger. Ohne schnelle Speicherkarten und ein aktuelles Kameramodell geht somit auch oft die angegebene Serienbildgeschwindigkeit in den Keller, weil der kamerainterne Puffer viel schneller voll ist als bei einer Motivserie im JPEG-Format.

Ein weiteres Thema ist nach wie vor, dass sich die Rohformate der einzelnen Hersteller vollständig voneinander unterscheiden und nicht kompatibel sind. Diese werden ständig weiter entwickelt, kauft man sich also eine neue aktuelle Kamera, dann kann dies schnell zur Folge haben, dass man auch eine neue Version der eingesetzten Bildbearbeitungssoftware benötigt, da diese evtl. das RAW-Format der neuen Kamera noch nicht unterstützt. Zwar gibt es schon seit einigen Jahren den Versuch von Adobe mit dem DNG-Format hier einen Standard für alle Hersteller einzuführen. Dieses zeigt aber bis heute nur mäßigen Erfolg und gerade die großen Hersteller machen immer noch ein großes Geheimnis aus ihren RAW-Spezifikationen.

Fazit

Trotz der großen Anzahl verschiedenerer Bildformate, die es über die Jahre gegeben hat, ist das JPEG-Format immer noch der Standard in allen Bereichen und auf allen Geräten. Die oben beschriebenen Qualitätsverluste durch die angewandten Komprimierungsverfahren sind aktuell dabei aber immer mehr zu vernachlässigen. Die hohen Auflösungen und Dynamikumfänge aktueller Systemkameras gleichen dies für immer mehr Anwendungsfälle aus. Für die Veröffentlichung im Internet oder in Social Media Portalen reicht die Qualität eines aktuellen JPEG-Files mehr als aus. Für hochwertige, großflächige Ausdrucke oder für die Verwendung von Bildern in professionellen Printmedien ist es aber immer noch sehr vorteilhaft die Rohdaten eines Bildes am Computer zu bearbeiten und so wirklich das Optimum an Schärfe, Dynamikumfang und Farbdarstellung aus einem Motiv heraus zu holen.

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