Astrofotografie 2021 einfach erklärt – Dateiformate
Dateiformate in der Astrofotografie
Wenn man mit der Astrofotografie beginnt muss sich zwangsläufig mit diversen Bildformaten herumschlagen. Um das richtige Format für den passenden Zweck zu finden muss man sich eingehend damit beschäftigen. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen verlustbehafteter und verlustfreier Kompression verstehen. Verlustfreie Kompression bedeutet immer große Dateien. Verlustbehaftete Kompression bringt kleine Dateien und schnelle Downloads.
PNG – Portable Network Graphics
Seit 2006 Ersatz für das alte patentbelastete GIF Format. Zusammen mit jpeg das meistbenutzte Bildformat im Web. Es wird auf fast 80 Prozent aller Webseiten weltweit benutzt.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Transparente Buttons und Icons auf Webseiten
– Transferformat für Programme, die kein TIFF können
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Transparenz (Alphakanal) -Verlustfreie Kompression | Große Dateien |
Farbtiefe:
– 1, 2, 4, 8 oder 16 Bit. Maximal 16 Bit pro Farbkanal (PNG48)
tiff / tif – Tagged Image File Format
Dateiformat TIFF stammt aus dem Jahr 1986. Aktuell ist TIFF v6 aus dem Jahr 1992.
TIFF unterstützt Graustufen, sowie den RBG-, CMYK- und LAB-Farbraum.
Das Format ermöglicht eine Farbtiefe von bis zu 16 Bit pro Farbkanal und ist daher ideal für den Datenaustausch bei einer RAW-Konvertierung geeignet.
Die Hauptverwendung ist inzwischen die Übermittlung von Druckdaten und
Archivieren von monochromen Grafiken (Fax G4 und technische Zeichnungen)
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Verlustfreier Austausch zwischen Grafikprogrammen
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression -Transparenz (Alphakanal) -Unterstützung von Ebenen und Farbräumen | -Keine Weiterentwicklung -Komplexität und Kompatibilität des Formats -Verwendung der verlustbehafteten JPEG-Kompression ist problematisch |
Farbtiefe:
– Graustufen, RBG-, CMYK- LAB-Farbraum
– Maximal 16 Bit pro Farbkanal (TIFF48)
jpg / jpeg – Joint Photographic Experts Group
Das von der Joint Photographic Experts Group 1992 entwickelte und genormte Format ist das am häufigsten verwendete Bildformat der Welt. Jede Kamera in jedem Smartphone der Welt speichert in diesem Format. „.jpg“ ist quasi ein Synonym für „digitales Bild“.
Auch rund 73 Prozent aller Webseiten verwenden Fotos und Grafiken in diesem Format. Dies hat es in erster Linie seinem Verhältnis von Qualität zu Dateigröße zu verdanken.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Bilder auf Webseiten
– Fotoarchivierung
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Geringe Dateigröße -Kompatibilität -Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos -Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression -Kompression sehr fein steuerbar | -Nur 8 Bit pro Kanal -Qualitätsverlust bei komprimierten JPG-Dateien (bei jedem Verändern der Bildinformation und anschließendem Speichern gehen Bildinformationen verloren) |
Farbtiefe:
– 8 Bit pro Kanal
webp
Der neue Superstar unter den Bildformaten.
Am 30.09.2010 veröffentlichte Google einen neuen offenen Standard (Wikipedia) (Google) für verlustbehaftete Komprimierung von 24-Bit-Grafiken im Web.
WebP-verlustfreie Bilder sind im Vergleich zu PNGs um 26 % kleiner.
WebP-verlustbehaftet sind im Vergleich zu JPGs um 25-34 % kleiner.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Bilder auf Webseiten
– Fotoarchivierung
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Sehr hohe Kompression -Transparenz (Alphakanal) -Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression -Animationen -Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos | -Nur 8 Bit pro Kanal -Maximale Bildgröße von 16.383 Pixeln -Kompatibilität mit alten Programmen |
Farbtiefe:
– 8 Bit pro Kanal
fits / fit – Flexible Image Transport System
Das Flexible Image Transport System (FITS) ist das Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie. Im Jahr 1982, nur 3 Jahre nach der Entstehung des FITS-Formats, verabschiedete die International Astronomical Union (IAU.org) eine Resolution, in der empfohlen wurde, dass alle astronomischen Computereinrichtungen FITS für den Datenaustausch anerkennen und unterstützen.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Zahlreiche Zusatzdaten wie Ausrichtung nach WCS -Histogramm mit Linearer, Logarithmischer oder Quadratwurzel-Skalierung. | -Monumentale Dateigrößen Wird nur im Astro Bereich verwendet Geringe Unterstützung von Mainstream-Bildbearbeitungs-Programmen |
Farbtiefe:
– 8, 16, 32 Bit, IEEE-32 und IEEE-64 Bit pro Pixel
Beispiele
Fazit Bildformate
Während der Bildbearbeitung sollte man immer darauf achten, dass man verlustfrei und mit möglichst hoher Farbtiefe arbeitet um keine Details zu verlieren.
Beim Publizieren der fertigen Bilder, im Web oder per eMail, sollte man immer darauf achten, dass man den optimalen Punkt zwischen maximaler möglichen Kompression und Bildqualität zu finden. Selbst bei großen Bildern ist damit eine Einsparung von 80 Prozent möglich ohne, dass mit bloßem Auge ein Unterschied zu erkennen ist.
Formatvergleich als Tabelle
| Dateiendung | Geschichte und Hintergründe | Vorteile | Nachteile | Einsatzgebiete (Astro-Sicht) | Farbtiefe |
|---|---|---|---|---|---|
| png Portable Network Graphics | Seit 2006 Ersatz für das alte patentbelastete GIF Format. Zusammen mit jpeg das meistbenutzte Bildformat im Web. Es wird auf fast 80 Prozent aller Webseiten weltweit benutzt. | Transparenz (Alphakanal) Verlustfreie Kompression | Große Dateien | Transparente Buttons und Icons auf Webseiten | 1, 2, 4, 8 oder 16 Bit. Maximal 16 Bit pro Farbkanal (PNG48) |
| tiff / tif Tagged Image File Format | Dateiformat aus dem Jahr 1986. Aktuell ist TIFF v6 aus dem Jahr 1992. TIFF unterstützt Graustufen, sowie den RBG-, CMYK- und LAB-Farbraum. Das Format ermöglicht eine Farbtiefe von bis zu 16 Bit pro Farbkanal und ist daher ideal für den Datenaustausch bei einer RAW-Konvertierung geeignet. Die Hauptverwendung ist inzwischen die Übermittlung von Druckdaten und Archivieren von monochromen Grafiken (Fax G4 und technische Zeichnungen) | Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression Transparenz (Alphakanal) Unterstützung von Ebenen und Farbräumen | Keine Weiterentwicklung Komplexität und Kompatibilität des Formats Verwendung der verlustbehafteten JPEG-Kompression ist problematisch | Verlustfreier Austausch zwischen Grafikprogrammen | Graustufen, RBG-, CMYK- LAB-Farbraum, Maximal 16 Bit pro Farbkanal (TIFF48) |
| jpg / jpeg Joint Photographic Experts Group | Das von der Joint Photographic Experts Group 1992 entwickelte und genormte Format ist das am häufigsten verwendete Bildformat der Welt. Jede Kamera in jedem Smartphone der Welt speichert in diesem Format. „.jpg“ ist quasi ein Synonym für „digitales Bild“. Auch rund 73 Prozent aller Webseiten verwenden Fotos und Grafiken in diesem Format. Dies hat es in erster Linie seinem Verhältnis von Qualität zu Dateigröße zu verdanken. | Geringe Dateigröße Kompatibilität Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression Kompression sehr fein steuerbar | Nur 8 Bit pro Kanal Qualitätsverlust bei komprimierten JPG-Dateien (bei jedem Verändern der Bildinformation und anschließendem Speichern gehen Bildinformationen verloren) | Bilder auf Webseiten Fotoarchivierung | 8 Bit pro Kanal |
| webp (Wikipedia) (Google) | Der neue Superstar unter den Bildformaten. Am 30.09.2010 veröffentlichte Google einen neuen offenen Standard für verlustbehaftete Komprimierung von 24-Bit-Grafiken im Web. WebP-verlustfreie Bilder sind im Vergleich zu PNGs um 26 % kleiner. WebP-verlustbehaftet sind im Vergleich zu JPGs um 25-34 % kleiner. | Sehr hohe Kompression Transparenz (Alphakanal) Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression Animationen Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos | Nur 8 Bit pro Kanal Maximale Bildgröße von 16.383 Pixeln Kompatibilität mit alten Programmen | Bilder auf Webseiten Fotoarchivierung | 8 Bit pro Kanal |
| fits / fit Flexible Image Transport System | Das Flexible Image Transport System (FITS) ist das Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie. Im Jahr 1982, nur 3 Jahre nach der Entstehung des FITS-Formats, verabschiedete die International Astronomical Union (IAU.org) eine Resolution, in der empfohlen wurde, dass alle astronomischen Computereinrichtungen FITS für den Datenaustausch anerkennen und unterstützen. | Monumentale Dateigrößen Zahlreiche Zusatzdaten wie Ausrichtung nach WCS Histogramm mit Linearer, Logarithmischer oder Quadratwurzel-Skalierung. | Wird nur im Astro Bereich verwendet Geringe Unterstützung von Mainstream-Programmen | Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie | 8, 16, 32 Bit, IEEE-32 und IEEE-64 Bit pro Pixel |
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