Digitale Bilder (Raster- & Vektor Grafik) Flashcards

1
Q

Nenne Beispiele für Digitale Bilder.

A

Beispiele für Digitale Bilder:

  • > Fotorealistisch 

  • > synthetisch 

  • > Poster 

  • > Screenshot 

  • > Illustration 

  • > Strichcode 

  • > Fingerabdruck 

  • > Röntgenaufnahme 

  • > Mikroskopbild 

  • > Satellitenbild 

  • > Radarbild 

  • > astronomische Aufnahme 

  • > Indexbild = Bild bei dem jedem Pixel ein Index mit einer Zahl zugewiesen ist
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2
Q

Definiere Raster Grafik.

A

Raster Grafik

-> regelmäßige Matrix von Pixel-Werten mit diskreten Koordinaten

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3
Q

Raster Grafik

Welche Schritte sind zur Abtastung und Quantisierung eines Bildes nötig? (3)

A

Abtastung und Quantisierung

dazu sind 3 Schritte nötig:

-> Räumliche Abtastung
(durch den Sensor )


-> Zeitliche Abtastung
(durch die Belichtungszeit) 


-> Quantisierung in endliche Anzahl Zahlenwerte

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4
Q

Nenne Dateiformate für unkomprimierte Bilder. (4)

A

Unkomprimiert (Verlustfrei):

  • > TIFF
  • > TIFF/EP („Mutter“ der RAW-Formate)
  • > RAW, DNG
  • > HDR
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Q

Nenne Dateiformate für komprimierte Bilder. (8)

A

Komprimiert (Verlustbehaftet):

  • > HEVC, HEIF, H.265
  • > GIF
  • > PNG
  • > JPEG
  • > JFIF
  • > EXIF
  • > JPEG-2000
  • > BMP
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6
Q

Unkomprimierte Formate

Definiere TIFF.

A

TIFF
(Tagged Image File Format)

-> ist ein Container-Format
(kann mehrere Datenströme zusammenführt zu einem einzigen Datenstrom/kann mehrere Bilder mit verschiedenen Eigenschaften/Kompressionen enthalten)

-> Videoformate wie mp4 oder mkv sind ebenfalls Container-Formate und führen Audio- und Video-Datenströme zusammen
_____________

Vorsicht:
-> Web Browser unterstützen TIFF nicht
____________

Das Tiff-Format ist ein Container-Format, d.h. ein Format, welches mehrere Datenströme zusammenführt zu einem einzigen Datenstrom.
Videoformate wie mp4 oder mkv sind ebenfalls Container-Formate und führen Audio- und Video-Datenströme zusammen.

Auf gleicher Art kann das TIFF-Format mehrere Bilder enthalten z.B. Previews. In der Praxis ist das TIFF-Format Standard für qualitativ hochwertige Bilder, also in etwa das professionellere Äquivalent zum JPEG.

Im Grunde speichert jede Kamera deren RAW-Bilder in TIFF, um sich rechtlich zu schützen (keine ewige Gewährleistung etc.) werden geringfügige Änderungen vorgenommen und als eigenes Format genutzt.

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7
Q

Unkomprimierte Formate

Definiere RAW Image File.

A
  • > in diesem Dateiformat speichern Kameras weitgehend ohne Bearbeitung auf der Speicherkarte
  • > jeder Hersteller verwendet aus juristischen Gründen sein eigenes RAW-Format (Adobe: .dng; Canon: .cr2; Fujifilm: .raf; Leica Camera: .dng; Nikon: .nef; Olympus: .orf; Sony: .arw)
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8
Q

Unkomprimierte Formate

Was ist TIFF/EP?

A

TIFF/EP
(Tag Image File Format/Electronic Photography)

-> ist grundlegendes File-Format („Mutter“ der RAW-Formate)

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9
Q

Welche 4 Dinge muss ein RAW-Konverter tun?

A
  • > Demosaiking (Debayering)
  • > Weißbalance
  • > Colorimetrische Interpretation
  • > Tonmapping (Gammakonversion)
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10
Q

Beschreibe Demosaiking.

A

-> aus den Helligkeitswerten und Informationen über die Filtermatrix müssen für jedes Pixel ein Rot-, Grün- und Blauwert bestimmt werden

-> die diagonale Auflösung im Bayer-Sensor ist etwas höher als die horizontale da die Diagonale der Sensel kürzer ist und die Pixel näher bei einander liegen
__________

-> Quick / Schnell (low-grade)
(nearest neighbor replication)
(fastest, but worst type, giving hard edges)
--------------------
 -> simple 
- bilinear interpolation
(bei jedem Pixel dieselben 4 Nachbartexel betrachtet, werden jedoch unterschiedlich gewichtet)
- bicubic interpolation
- spline interpolation
- Lanczos interpolation
---------------------
-> adaptiv (mit Helligkeitsinformation)
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11
Q

Was ist Weißbalance?

A

Weißbalance

  • > hier findet eine Anpassung der RGB-Werte auf die Farbtemperatur des Aufnahmelichts statt
  • > deshalb hat die Weißbalance-Einstellung an der Kamera keinen Einfluss auf die Aufzeichnung der RAW-Files
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12
Q

Was bedeutet Colorimetrische Interpretation

A

Colorimetrische Interpretation

  • > die RGB-Werte müssen in einen spezifischen Farbraum übertragen werden,
    z. B. sRGB, AdobeRGB oder ProPhotoRGB
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13
Q

Was ist Tonmapping?

A

Tonmapping (Gammakonversion)

  • > Sensoren arbeiten linear, d.h. die doppelte Helligkeit sorgt für eine doppelt so große Ladungsmenge am Photosensor.
  • > unsere Augen arbeiten aber logarithmisch.

=> Deshalb muss die Gammakonversion erfolgen

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14
Q

Definiere PSD.

(Photoshop Big?
PhotoDeluxe Document?)

A

PSD
(Photoshop Dokument)

-> speichert ein Bild mit Unterstützung aller Funktionen von Photoshop (Ebenen, Masken etc.)
_____________

Photoshop Big (PSB):
-> ist eine neuere Version des PSD für Dateien über 2 GB
____________

PhotoDeluxe Document (PDD) 
-> ist eine Version der PSD, welche nur die Features der abgesetzten PhotoDeluxe Software unterstütz
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15
Q

Was ist HDR

A

HDR
(High Dynamic Range)

  • > speichert das Bild in 3x8 bit +8-Bit-Kanälen
  • > die extra 8 Bit werden für den Glanz eines Pixels gespeichert (Insgesamt 32-Bit)
  • > wird oft für IBL (Image Based Lighting) oder Tone Mapping genutzt
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16
Q

Definiere Kompression.

A

Kompression

  • > ist ein Vorgang, bei dem die Menge digitaler Daten verdichtet oder reduziert wird
  • > benötigter Speicherplatz sinkt und Übertragungszeit der Daten verkürzt sich
17
Q

Woraus berechnet sich die Datenrate (bei einem unkomplizierten Video)?

A

-> unkomprimiertes Video hat eine konstante Bitrate:

Datenrate = Farbtiefe * vertikale Pixel * horizontale Pixel * Bildrate

18
Q

Nenne die Grund-Bausteine für Videocodecs.

A

Grund-Bausteine für Videocodecs

Encoding:

-> Videoquelle
-> Partitioning
-> Prediction (subtract)
-> Transform
-> Entropy Encoding
-> Compressed Video
________________

Decoding:

  • > Compressed Video
  • > Entropy Decoding
  • > Inverse Transform
  • > Prediction (add)
  • > Reconstruction
  • > Videoanzeige
19
Q

Komprimierte Formate

Was ist GIF?

A

GIF
(Graphics Interchange Format)

  • > in diesem Grafikformat werden Indexbilder (Farb- und Grauwertbilder mit maximal 8-Bit-Kanal), sowie wahlweise einem Transparenz-Kanal verlustfrei komprimiert
  • > in dem mehrere Bilder übereinander im GIF gespeichert werden, können Animationen dargestellt werden
  • > GIF ist der Vorgänger zum PNG
20
Q

Komprimierte Formate

Was ist PNG?

A

PNG
(Portable Network Graphics)

-> ist das meist verwendete, verlustfreie Grafikformat im Internet

-> es unterstützt 3 Arten von Bildern:
Vollfarbbilder, Grauwertbilder, Indexbilder & einen Alpha-Kanal mit bis zu 16-Bit

  • > max Größe: 230 x 230 Pixel
  • > Kompressionsverfahren: PKZIP („Phil Katz“ ZIP) verwendet
  • > es stellt eine versuchte Zusammenführung der Formate JPEG und GIF dar

-> es ist kein Ersatz zum JPEG, aber zum GIF
(zumindest ohne Animation)

-> ist das derzeit einzige verlustfreie Vollfarbenformat für Web-Anwendungen