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Grafikformate Jpg contra PNG / GIF - warum?

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Michael Sigmund
 
 
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Hallo Radiofreunde und Grafiker,

durch einen aktuellen Bericht über die Lesbarkeiten von Schaltplänen (Leiterplatten und Graustufen) , möchte ich zum Thema nochmal nachfragen.Beim Scannen von Schaltplänen ist mir aufgefallen, daß die Konvertierung in JPG, bei noch guter Qualität, das absolut geringste Datenvolumen verursacht. Das Hochladen von Schaltbildern erfordert aber zwingend das PNG bzw. GIF Format mit nahezu doppelten Datenvolumen . Ein Ausdruck dieser drei Dateiformate zeigt bei mir im DIN A4 Format jedoch keinen Qualitätsunterschied. Das Hochladen auf den Server mit drastisch reduzierten Graustufen,wegen Datenreduzierung , führt dann doch sehr zum Ausfressen der Kanten. Um die Serverkapazitäten zu schonen,wäre da doch nicht die speicherschonendere und doch sehr gut lesbare Jpg Komprimierung von Vorteil ? 

Vielleicht liege ich dabei aber vollkomen daneben, ich denke aber darüber nach, ob ich bei  300 kb bzw. 500kb und bei annähernd gleicher Qualität unnötig Datenmüll verursache.

Sorry, eventuell wurde das Kapitel auch schon mal behandelt .

Freundliche Grüße

Michael Sigmund

This article was edited 16.Jan.04 07:58 by Ernst Erb .

Dirk Becker
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15.Dec.03 01:01

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JPEG ist im Gegensatz zu PNG und GIF ein Verlustbehaftetes Format, d.h. es wir bei jedem neuen Bearbeiten und Speichern schlechter, da immer nur die Unterschiede zwischen verschiedenen Pixeln speichert.

Für Zeichnungen und Diagramme ist PNG bzw. GIF zu bevorzugen. Hochauflösende PNGs, die entsprechend den Regeln erstellt wurden haben eine Größe von <200-300kByte. Als Format für Schaltpläne und technische Dokumentatione hat sich jedoch Adobe PDF durchgesetzt, dass sozusagen einen Container für die obigen Formate bildet.

Gruß

Dirk Becker

 

Michael Sigmund
 
 
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Hallo Dirk Becker,

Bilder an denen ich noch rumfummeln will, speicher ich im TIFF-Format ab. Wenn alles o.k. ist wird JPG daraus. Logisch hebe ich mir die TIFF´s auf, damit ich später noch verlustfrei daran schrauben kann. Man ist ja nie zufrieden damit und der Drucker macht sowieso was er will.

Was hab ich Papier verschlissen !!!

 

GRUSS,

Michael Sigmund

Franz-Josef Haffner
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bei radiomuseum.org unterscheiden wir zwischen Fotos, die in jpg gespeichert werden, und "harten" Zeichnungen, das sind technische Dokumente. Wie Dirk Becker schon richtig bemerkt hat ist für technische Dokumente png oder das verwandte gif die erste Wahl. Wird png optimal angewendet, das bedeutet: Hintergrundbereinigung, Nachschärfen, Reduktion der Graustufen, erreicht man KLEINERE Dateigrößen als bei jpg und hat den Vorteil daß eine Vergrößerung auf z.B. 400% immer noch gestochen scharfe Konturen bringt. Jpg verliert bei Vergrößerung infolge der verlustbehafteten Komprimierung feine Details und Bauteilbezeichnungen werden evtl. unleserlich. Die Thematik wurde in früheren threads bereits ausgiebig dargestellt. Man findet diese Beiträge über die "search" oben rechts.

Gruß
Franz-Josef

This article was edited 15.Dec.03 23:11 by Franz-Josef Haffner .

Michael Sigmund
 
 
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16.Dec.03 02:02

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Hallo Radiofreunde, oh je,was hab´ich angestellt und wieder Nerven strapaziert. Zunächst als Ungläubiger , haben mich meine Tests doch eines Besseren belehrt.

Als Wiedergutmachung und Beweis meines Irrglaubens folgende Anlage:

Ausschnitt der Originaldatei :

rechts oben : JPG 350 kB

links unten:   PNG 530 kB

links oben:   PNG 170 kB  auf 4 Graustufen reduziert und gut lesbar !

Freundliche Grüße,

Michael Sigmund

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Franz-Josef Haffner
Franz-Josef Haffner
 
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16.Dec.03 07:25

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kein Problem, ich musste schon bedeutend umfangreichere Überzeugungsarbeit leisten und es schadet nichts wenn die Thematik in regelmässigen Abständen wieder zur Oberfläche kommt.

Gruß
Franz-Josef

Franz Harder
 
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09.Jan.04 07:47

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Hallo Herr Schmidt,

danke für die ausführliche und hilfreiche Info! Die Details zu GIF waren mir doch nicht so sehr geläufig, z.B. das +Dithering+ war mir neu. Ansonsten bin ich ein Freund von IrvanView, weil es einfach zu bedienen ist, einen großen Funktionsumfang bietet, und zudem kostenlos ist.

Nun meine Bitte: wäre es Ihnen möglich, Ihr posting um einen 3.Punkt zu erweitern und dort das +PNG+ Format in ähnlicher Form zu beschreiben. Da dieses Format hier zum Upload favorisiert wird (statt JPG) wäre es sicher interessant hier etwas Hintergrund und evtl. Tricks zu erfahren.

Gruß Franz Harder

Ernst Erb
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Ja, danke Herr Schmidt, das sind ausgezeichnete Ergänzungen.

Ich würde das aber wegen der Länge nicht dort hin tun, sondern dort wo sinnvoll einen Link auf diesen Thread geben. Wir müssen darauf achten, dass solche Threads nicht zu lang (KB) werden.

Ich kann den Thread in das geeignete Board verschieben und dann unsere beiden letzten Einträge deleten.

Hans-Thomas Schmidt
Hans-Thomas Schmidt
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11.Jan.04 16:54

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Hallo Sammlerfreunde,

nun werde ich mich hier auch noch einmischen.

Ich habe beruflich mit der Problematik zu tun und möchte etwas Licht ins Dunkel bringen.

Bei der Darstellung im Internet kommt es darauf an, Bilder gut, aber trotzdem in kleinen Dateien abzuspeichern. Zunächst stelle ich mal die drei wichtigsten Bilddateiformate für das Internet vor:

jpg-Format (sprich jäypeg)
Kompression

Jpg ist ein Bilddateiformat, das verlustbehaftet komprimiert. Dabei wird das Bild in quadratische Kacheln zerlegt (zB 8 × 8 Pixel). Die Kacheln, in denen relativ wenig Kontrast und/oder Farbinformation ist, werden sozusagen eingeebnet und der Speicherbedarf ist geringer. Der Nachteil ist hier, dass irgendwann die Kanten von den Kacheln sichtbar werden. Bei der Jpg-Komprimierung kann die Bildqualität eingestellt werden. Je höher diese, desto grösser auch die jpg-Datei. Speichern in jpg verkleinert die Bilder bei bester Qualität auf 1:2 und bei schlechtesteter 1:60 (variiert auch je nach Motiv). Dieses Format bildet gut Verläufe und Farbtöne ab, wenn die Kompression nicht zu hoch gewählt wird. Feine Konturen zerfallen aber leicht in Treppen oder Doppellinien, daher ist es für Strichzeichnungen nicht geeignet.

Bildaufbau

Optional lässt sich noch ein stufenweiser Bildaufbau für Webanwendungen einstellen. Dabei wird Das Bild zuerst grobgepixelt (unscharf) geladen und wird dann immer detailreicher.

gif-Format
Farbpalette

Es wird eine Farbtabelle angelegt, die die Farben des zu speichernden Bildes definieren soll. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten:

  • Web - benutzt nur websichere Farben, dh. eine vordefinierte Tabelle.
  • Selektiv - Farben aus einem Bildbereich können ausgewählt und definiert werden.
  • Perzeptiv - Es werden die am häufigsten vorkommenden Farben augewählt.

In der Farbtabelle lassen sich 2 bis 256 Farben definieren, also deutlich weniger als die theoretischen 16,7 Millionen eines RGB-Bildes.
Dadurch gibt es noch jede Menge Farben, die nicht einer Farbtabelle zugeordnet werden können. Diese werden den ähnlichsten Farben zugeordnet.

Kompression

Die Kompression ist verlustfrei (LZW) und nicht verstellbar.

Rasterung (Dithering)

Um Farbverläufe wiedergegeben werden können, muss gerastert werden

Durch eine Rasterung werden, ähnlich wie im Druck, die scharf begrenzten Farbflächen aufgelöst. Es gibt mehrere Arten:

  • Keine - natürlich dann, wenn keine Verläufe abzubilden sind.
  • Diffusion - ist ein Kornraster.
  • Muster - ist ein Raster, der ähnlich dem der alten Nadeldrucker ist.
  • Störungsfilter - wird dem Bild erst ein Rauschen überlagert, das dann in die Farbtabelle umgesetzt wird.

Beim Rastern werden Konturen und Linien mitgerastert; das Bild wird unruhiger.
Welches Verfahren am besten geeignet ist, sollte man jeweils ausprobieren.

Verlustrate (Lossy)

Die Verlustrate sollte man möglichst gering halten (ausschalten), sonst können hässliche Nachziehstreifen entstehen.

Transparenz

In der Palette kann die erste Farbe auch als Transparenz definiert werden (1 Bit). So ist es möglich, Bilder freizustellen. Das sieht aber manchmal wie mit der Schere ausgeschnitten aus. In Verbindung mit Transparenz kann aber auch eine neue Hintergrundfarbe definiert werden.

Animation

Gif's lassen sich animieren, indem mehrere Bilder wie in einem Film hintereinander geschaltet werden. Die Dauer, wie lange die einzelnen Bilder angezeigt werden sollen, ist einstellbar.

Bildaufbau (Interlaced)

Hier wird eingestellt, wie das Bild beim Laden einer Datei angezeigt wird.

  • Aus - Das Bild wird zeilenweise von oben nach unten aufgebaut.
  • An - Erst werden zuerst die ungeradzahligen Zeilen (1, 3, 5...) von oben nach unten aufgebaut, dann die geradzahligen (2, 4, 6....).

 png-Format (sprich ping)

Png ist ein neueres Dateiformat, quasi eine Weiterentwicklung des gif-Formates. Es wird inzwischen von praktisch allen Browsern oder Bildbearbeitungsprogrammen geöffnet und angezeigt.

Es gibt png-8-Bit und png-24-Bit.

png-8-Bit (abgespecktes gif-Format)

Png-8-Bit-Dateien sind etwas kleiner als gif-Dateien.

Farbpalette, Kompression, Rasterung (Dithering), Transparenz, Bildaufbau (Interlaced) wie gif
Verlustrate (Lossy) und Animation fehlen
png-24-Bit-Format

Dieses Format ist ein Mittelding zwischen gif und tif, mit dem Ziel eine möglichst hohe Qualität in der Webdarstellung zu erreichen. Es können Bilder und (gepixelte) Grafiken verlustfrei angezeigt werden. Png-24-Bit-Dateien brauchen im Web durch ihre Dateigrösse die meiste Ladezeit.
(Tif-Dateien können im Browser nicht angezeigt werden, da sie für Druckanwendungen oder verlustfreie Archivierung bestimmt sind. Sie sind aber auch etwa doppelt so gross, als png-24-Dateien.)

Farbpalette

Fest eingestellt, mit 24 Bit Farbtiefe (RGB).

Kompression

Die Kompression ist verlustfrei (LZW) und nicht verstellbar.

Transparenz

Transparenz ist in hoher Qualität mit 8 Bit möglich. Dadurch ist es möglich, Bilder weich freizustellen, oder eine Grafik halb durchscheinend zu machen.

Bildaufbau (Interlaced)

Hier wird eingestellt, wie das Bild beim Laden einer Datei angezeigt wird.

  • Aus - Das Bild wird zeilenweise von oben nach unten aufgebaut.
  • An - Erst werden zuerst die ungeradzahligen Zeilen (1, 3, 5...) von oben nach unten aufgebaut, dann die geradzahligen (2, 4, 6....).

Für normale Bilder verwendet man üblicherweise das jpg-Format (manchmal: png-24)

Das gif-Format jedoch eignet sich besonders gut für Grafiken, Firmenlogos und ... Schaltpläne.
Wegen der zu kleinen Farbtabelle ist es für Bilder nicht so gut geeignet.

Die Einstellmöglichkeiten entsprechen denen der Funktion "Für Web speichern" von Adobe-Photoshop. In anderen Programmen sieht das sehr ähnlich aus.

Richtiges Digitalisieren von Schaltplänen:

Warum werden Schaltpläne mit vier Farben (Grautöne) in der Tabelle gespeichert? Bei der Bildschirmdarstellung von Strichzeichnungen kommt es besonders bei horizontalen und vertikalen Linien zu Überlagerungen (Moiré) mit den Bildröhrenpixeln. Linien werden regelmässig dicker und dünner; ein Stufeneffekt ist sichtbar. Dieser lässt sich mildern, wenn zwischen den schwarzen und weissen Pixeln auch verschieden graue Pixel eingeordnet werden (Antialiasing). Das geht natürlich nur dann, wenn der Schaltplan im Graustufenmodus gescannt wird. Wichtig ist auch, beim Scannen die Schärfung auszuschalten, da sonst die Graustufen zu stark reduziert werden.

Scannen: Graustufenmodus, 100% Grösse, 300 dpi, keine Schärfung, (Tonwertautomatik: an)
Bildbearbeitung: gerade Drehen, Überflüssiges ringsum wegschneiden. Licht und Tiefe so einstellen, dass die extrem hellsten und dunkelsten Tonstufen so gerade verschwinden. Mit dem Mittelton können (nicht müssen!) dann noch etwas die Strichstärken angepasst werden. Fehlstellen säubern. (Wichtig: Die Qualitätsbeurteilung nur in der 100-%-Ansicht vornehmen.)
Speichern: png, Farbtabelle perzeptiv mit 4 Farben, Lossy und Transparenz: aus, kein Dithering (Raster).

Farbige Schaltungen lassen sich durch RGB-Scan und Erhöhen der Farbenanzahl in der Palette wiedergeben.
(Pläne mit gerasterten Flächen müssen auf andere Weise gescannt und bearbeitet werden; darauf gehe ich hier nicht ein.)

Für eine komfortablere Anzeige und einfaches Ausdrucken, lassen sich ein oder mehrere pngs als Seiten in ein pdf-Dokument einbetten, ohne den Speicherbedarf wesentlich zu erhöhen.

Auf diese Weise lassen sich bis zu 2800 Seiten DIN-A4 in bester Qualität auf eine CD brennen. Man könnte sogar diese Daten wieder für den professionellen Druck umwandeln. Die technische Qualität entspricht etwa 600 dpi-Strichscans (würde man die direkt auf dem Monitor anzeigen, könnte man nur einen klitzekleinen Teil der Schaltung sehen).

Beste Grüsse, Hans-Thomas

An neue Formatvorgaben des RM angepasst

This article was edited 09.Jan.11 08:09 by Martin Renz .

  
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