Rastergrafiken - Praxis

In diesem Abschnitt sind Hinweise zum Umgang mit Rastergrafiken gesammelt. Neben einem ausf├╝hrlichen Abschnitt ├╝ber Digitalfotografie gibt es k├╝rzere Erl├Ąuterungen mit Literatur- und Programmhinweisen ├╝ber das Rastern von Vektorgrafiken, die Konvertierung und ├ťberpr├╝fung von Dateiformaten, das Erg├Ąnzen und Extrahieren von Metadaten, die Stapelverarbeitung und Digitalisate.

Au├čerdem werden einige Angaben ├╝ber Anforderungen an die ben├Âtigte Hardware gemacht.

Digitalfotografie

Die digitale Fotografie hat bis auf wenige Ausnahmen und spezielle Anwendungen die analoge Fotografie weitgehend abgel├Âst. Um aber auch hier mit der digitalen Fotografie einen m├Âglichst hohen Standard in Bildqualit├Ąt und f├╝r die Archivierung zu gew├Ąhrleisten, so wie er aus der analogen Fotografie bekannt ist und sich bew├Ąhrt hat, bleibt es unerl├Ąsslich, Mindestanforderungen an Hard- und Software zu stellen und diese auch einzuhalten.

In diesem Falle ist unter Hardware die Kameraausr├╝stung und Speichermedium zu verstehen und unter Software die Programme, mit der die Fotos nach der Aufnahme kameraintern bzw. extern zum Bearbeiten bzw. Speichern und zur Langzeitarchivierung aufbereitet werden.

W├Ąhrend der Aufnahme speichert die Kamera Metadaten im standardisiertem Exif-Format und bettet sie in die Bilddatei ein. Diese enthalten u.a. Datum, Uhrzeit, aufnahmespezifische Parameter wie Blende, Verschlusszeit, Brennweite, laufende Nummerierung und evtl. auch GPS-Koordinaten. Um korrekte Exif-Daten zu speichern, m├╝ssen Datum und Uhrzeit kameraseitig richtig eingestellt werden.

Je nach Kameramodell und Einstellung k├Ânnen die Bilddaten als unkomprimierte Rohdaten (RAW), bereits interpoliert als unkomprimiertes TIFF oder komprimiert als JPEG auf der Speicherkarte abgelegt werden. Verschiedene Kameramodelle lassen sich so einstellen, dass auf der Speicherkarte gleichzeitig ein RAW und JPEG bzw. TIFF und JPEG abgelegt werden. Diese Methode belegt allerdings sehr viel mehr an Speicherplatz. Einige wenige Kameramodelle gestatten auch das Speichern der Aufnahmen im unkomprimiertem JPEG-Format.

Die kameraabh├Ąngigen Rohdaten sind um 30% kleiner als TIFF-Dateien, da ihnen der Datenzuwachs durch die Interpolation fehlt; diese findet erst beim ├ľffnen der Bilddatei statt. JPEG-Dateien k├Ânnen in Abh├Ąngigkeit vom gew├Ąhlten Kompressionsfaktor bis auf unter 1/10 der Rohdaten-Dateigr├Â├če bei entsprechendem Qualit├Ątsverlust komprimiert werden.

Bei der Neubeschaffung einer Kamera ist zu bedenken, dass die Bildqualit├Ąt einer digitalen Kamera nicht nur von der┬áAufl├Âsung, also der Pixelzahl, abh├Ąngig ist. Weitere wichtige Aspekte sind Objektivqualit├Ąt, Sensorgr├Â├če, Rauschverhalten, Dynamikbereich, Farbdarstellung etc. Weiterhin sind auch die Handhabung und die Kompaktheit der Kamera wichtige Auswahlkriterien. Die Kamera sollte die Aufnahmen idealerweise als RAW, DNG oder TIFF speichern.

Sollte nur eine Kamera zur Verf├╝gung stehen, die nur im JPEG-Format speichern kann, so sollte man mit der h├Âchsten Bildqualit├Ąt fotografieren. Die Bilder m├╝ssen zum n├Ąchstm├Âglichen Zeitpunkt in das TIFF-Format konvertiert werden, um dem Generationsverlust vorzubeugen.

Digitale Kameras gibt es in drei prinzipiellen Grundbauarten:

  • Kompaktkamera mit optischem Sucher, seitlich versetzt vom Aufnahmeobjektiv angeordnet und mit Display, je nach Modell schwenkbares Display. Das Objektiv ist fest eingebaut. Kein Eindringen von Staub und Fremdk├Ârpern auf den Sensor.
  • Systemkamera mit elektronischem Sucher und Okular, fest eingebautes oder auswechselbares Objektiv und r├╝ckseitigem fest eingebauten oder schwenkbaren Display. Kann sowohl automatisch, als auch manuell betrieben werden.
  • DSLR-Kamera (Digitale Spiegelreflex-Kamera) mit Wechselobjektiven und r├╝ckseitigem Display, fest eingebaut oder schwenkbar.

Unabh├Ąngig davon, ob es sich um eine digitale Kompakt-, System- oder Spiegelreflexkamera handelt, sind gewisse Ausstattungsmerkmale erforderlich, um geforderte Standards in Bezug auf Bildqualit├Ąt und Dateiformat einzuhalten. Sowohl die Qualit├Ąt des Objektives als auch eine evtl. ab Werk eingestellte kamerainterne Datenkompression nehmen direkten Einfluss auf die Bildqualit├Ąt.

Derzeit gebr├Ąuchliche Bildwandlerformate (kurz als Chip bezeichnet) sind:

  • Kleiner und bis┬╝-Format-Chip f├╝r Mini-, Kompakt- und Sucherkameras
  • ┬Ż-Format-Chip f├╝r DSLR- und Monitor-Sucher-Kameras mit und ohne Wechselobjektiven
  • Vollformat-Chip f├╝r DSLR Kameras mit Wechselobjektiven
  • Gro├čformat-Chips f├╝r Mittelformat-R├╝ckteile, Kamera-Scanner etc.

Das Chip-Format und die Anzahl der Pixel beeinflussen direkt die Sch├Ąrfeleistung, Kontrastwiedergabe und Farbtrennung.

Die "Normal-Brennweite" des Objektives berechnet sich nach der Diagonale des verwendeten Chips; sie entspricht der Diagonale des Bildwandlers, angegeben in Millimetern. Die Qualit├Ąt des Objektives beeinflusst ebenfalls direkt die Bildqualit├Ąt und die effektive Aufl├Âsung des Bildwandlers.

In der Regel hat der Bildwandler das Format 3:4, die (theoretische) Aufl├Âsung berechnet sich aus der Anzahl der Pixel in Breite ├Ś H├Âhe (z.B.: 1500 ├Ś 2000 Pixel entsprechen einer Aufl├Âsung von 3 Megapixeln und einer unkomprimierten Bilddatengr├Â├če von ca. 9 Megapixel).

Die Angabe des rechnerischen Pixelma├čes kann durchaus um mehr als 10% ├╝ber der effektiv nutzbaren Pixelzahl liegen. Bei Neubeschaffung einer Kamera sollte derzeit eine effektive Aufl├Âsung von mindestens 10 Millionen Pixel nicht unterschritten werden.

Weitere Ausstattungsmerkmale, wie USB-Anschluss zur direkten Daten├╝bertragung von Kamera zum Notebook, Macro-Bereich, schwenkbares Display, externer Blitzanschluss, elektrischer Draht- oder Fernausl├Âser sind zus├Ątzliche Funktionen, welche die Arbeit mit der digitalen Kamera erheblich erleichtern k├Ânnen.


Rastern aus Vektorgrafiken

Tritt der Fall ein, dass Grafiken, die urspr├╝nglich als Vektordatei vorlagen, in eine Rastergrafik konvertiert, also gerastert werden sollen, so muss eine geeignete Bildgr├Â├če ausgew├Ąhlt werden, die den gew├╝nschten Anforderungen gen├╝gt. Die orginale Vektordatei sollte zu Archivierungszwecken ebenfalls aufbewahrt werden.

Das Rastern kann am besten in dem Programm gemacht werden, in dem die Grafik erstellt wurde. Dazu w├Ąhlt man entweder die Option Speichern unter oder Export. Die weiteren Einstellungen werden dann ├╝blicherweise von dem Programm abgefragt.

Stapelverarbeitung

Oft tritt der Fall ein, dass eine ganze Reihe von Bildern mit gleichf├Ârmigen Abl├Ąufen, wie etwa Umbenennen oder Beschneiden, bearbeitet werden muss. Mittels Stapelverarbeitung (auch Batchverarbeitung) kann dies automatisch und z├╝gig gemacht werden.

F├╝r sogenannte Batch-Jobs bieten die verschiedenen Betriebssysteme eigene Skriptsprachen an, wie etwa Microsoft Batch. Speziell f├╝r die Bildverarbeitung gibt es eigene spezialisierte und bedienfreundliche Programme. Beispielsweise ist in der Creative Suite von Adobe das Programm Bridge enthalten, dessen Funktionsumfang beachtlich ist. Eine gern verwendete kostenlose und nicht ganz so umfangreiche Alternative ist IrfanView.


Dateiformate konvertieren und ├╝berpr├╝fen

M├Âchte man Bilder von einem Format in ein anderes ├╝berf├╝hren, so kann man dies am besten mit den ├╝blichen Grafikprogrammen machen. Mittels \emph{Speichern unter} oder der Exportfunktion k├Ânnen die meisten Formate konvertiert werden. Allerdings muss man dabei beachten, dass eingebettete Metadaten aus dem Quellformat auch ins Zielformat ├╝berf├╝hrt werden.

Generell m├╝ssen die verschiedenen Bildeinstellungen beachtet werden, weshalb gepr├╝ft werden sollte, ob das Zielformat die gew├╝nschten Anforderungen erf├╝llt.

Neben den Grafikprogrammen findet man im Internet auch zahlreiche Online-Dienste, die Dateikonvertierungen anbieten. Ein Beispiel f├╝r so einen Online-Dienst ist Zamzar.

Speziell f├╝r digitale Fotos im RAW-Format eignet sich der frei verf├╝gbare DNG Converter von Adobe. Weitere DNG Converter werden von Kameraherstellern zur Verf├╝gung gestellt und sind oft speziell f├╝r ein bestimmtes Kameramodell gemacht.

Dateiformate k├Ânnen mit speziellen Programmen ├╝berpr├╝ft werden. Auch wenn das Dateiformat unbekannt ist, kann ein solches Programm helfen. Ein Programm, das speziell f├╝r die Langzeitarchivierung geeignete Datenformate ├╝berpr├╝ft ist JHOVE. Das Programm bildet die Grundlage f├╝r JHOVE2, einem Nachfolger von JHOVE.


Erg├Ąnzen und extrahieren von Metadaten

Technische Metadaten von Bildern werden in vielen F├Ąllen schon bei der Erstellung einer Rastergrafik erzeugt und mit im Dateiformat abgespeichert (z.B. digitale Fotografie oder Scan). Weitere Metadaten k├Ânnen nachtr├Ąglich hinzugef├╝gt werden. Das kann man beispielsweise f├╝r einzelne Bilder in einem Grafikprogramm machen, welches die Funktionalit├Ąt bietet, wie z.B. Photoshop oder Gimp (f├╝r Gimp muss allerdings noch ein Plugin installiert werden). Wenn es um eine sehr gro├če Menge Fotos geht, empfiehlt sich ein eigenes Bildverwaltungsprogramm, wie z.B. Adobe Bridge, FotoWare oder XnView. Eine ausf├╝hrliche Liste ist auf Wikipedia zu finden.

F├╝r die Archivierung von Bildern ist es empfehlenswert, wenn man die Metadaten extrahiert und in einer eigenen Textdatei oder XML-Struktur unterbringt. Metadaten aus Bildern k├Ânnen aus den Bildverwaltungsprogrammen, wie Adobe Bridge oder FotoWare, exportiert oder mit eigenen Programmen extrahiert werden. Beispielsweise kann man das Metadata Extraction Tool, das ExifTool oder eines der Tools, die auf forensicswiki.org gelistet sind, verwenden. Es gibt auch die M├Âglichkeit mit dem ExifViewer die Metadaten online zu extrahieren.

Werden Bilder und deren Metadaten in einer eigenen Datenbank verwaltet, so muss der Abschnitt ├╝ber Datenbanken f├╝r die Langzeitarchivierung ber├╝cksichtigt werden.


Digitalisate

F├╝r die Digitalisierung von analogen Vorlagen mittels eines Scanners, gibt es ausf├╝hrliche Hinweise in den DFG-Praxisregeln "Digitalisierung"

Eine kurze ├ťbersicht aus dem oben angegebenen Dokument ist in der folgenden Tabelle zu finden:

Vorlage Aufl├Âsung Farbtiefe
Aufsichtsvorlagen (z.B. Fotos) von Farb- und Graustufenabbildungen min. 300 dpi Farbe: 24 Bit; Grau: 8 Bit
Durchsichtsvorlagen (z.B. Dias) im Kleinbildformat (24 ├Ś 36 cm) 3000 dpi Farbe: 48 Bit; Grau: 16 Bit
Die Speicherung erfolgt in Form unkomprimierter Baseline TIFF-Dateien

Die DFG-Praxisregeln beziehen sich teilweise auf die Richtlinien der Federal Agencies Digitization Guidelines Initiative (FADGI), die in englischer Sprache in dem Dokument "Technical Guidelines for Digitizing Cultural Heritage Materials: Creation of Raster Image Master Files" zu finden sind.

Bei der Neubeschaffung eines Scanners muss darauf geachtet werden, dass er die Mindestanforderungen f├╝r den jeweiligen Digitalisierungszweck erf├╝llt.

Letzte Änderung: 20. M├Ąrz 2017