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Die Farbtiefe – unterschiedliche Farbstufen jedes einzelnen Bildpunktes!

Farbtiefe

Ein Bild setzt sich aus unzähligen einzelnen Bildpunkten zusammen.
Unter dem Begriff Farbtiefe versteht man die maximale Anzahl an unterschiedlichen Grau- oder Farbtönen, welche von einem technischen Gerät sowohl aufgenommen als auch verarbeitet werden können. Die Farbtiefe ist ein mathematischer Begriff, der in der elektronischen Bildbearbeitung verwendet wird und über die zur Verfügung stehenden Farbtöne Auskunft gibt.

Sie finden die Angaben zur Farbtiefe oft bei Digitalkameras, Grafikkarten, Grafikkontrollern, Monitoren oder Scannern. Wenn Sie also bei einer Grafikkarte oder einem Monitor Angaben zur Farbtiefe lesen, so erfahren Sie, wie viele unterschiedliche Farben dargestellt werden.

Die feinen Abstufungen sind auch vom Speicherplatz je Bildpunkt abhängig und somit wird die Farbtiefe in Bit angegeben. Je größer die Anzahl der Abstufungen ist, desto größer ist die Zahl der dargestellten Helligkeitsstufen.
Die Bitsanzahl entspricht dem Exponenten 2. Möchten Sie die Farbtiefe errechnen, so nehmen Sie die Potenz 2n. Der Buchstabe n steht dabei für die Farbtiefe.
Für eine Farbtiefe von 4 Bit müssen Sie 2 hoch 4 rechnen. Das bedeutet, dass 16 verschiedene Farben möglich sind.

Bei einer Farbtiefe von 1 Bit sind nur zwei Zustände möglich und bei einer Farbtiefe von 2 Bit können 4 verschiedene Zustände erreicht werden.
Für eine fotorealistische Darstellung werden minimum 256 Abstufungen, auch als Farbnuancen bezeichnet, je Grundfarbe benötigt, also eine Farbtiefe von 8 Bit. Theoretisch könnten 256 mal 256 mal 256 also 16 Millionen Farben dargestellt werden. Allerdings heißt das nicht, dass 16,7 Millionen unterschiedlicher Farben dargestellt werden, da der Scanner lediglich eine bestimmte Farbanzahl darstellen kann. Hierbei wird nur das generell mögliche Mischungsverhältnis der Farben angegeben.
Digitale Bilder speichern sowohl die Werte der Farbwerte als auch die Helligkeitswerte.

Werden mehrere Farbkanäle von einem Farbraum miteinander vermischt, so erhält man eine Farbe.
Computergrafiken bedienen sich normalerweise des RGB-Farbraums. Dabei werden die Grundfarben Blau, Grün und Rot gemischt.

Die geläufigsten Monitore von Computern sind in der Lage, 8 Bit je Kanal zu differenzieren.

In der Medizin werden 16 Bit je Kanal benötigt, um eine extrem feine Farbabstufung zu erreichen.

Bei einem Scanner gibt die Farbtiefe Auskunft über die Anzahl der Farben pro Pixel, welche aufgenommen werden können.
Bei DVDs oder Blu-rays werden 256 Zustände pro Grundfarbe, also rot, grün und blau, verwendet. Dabei sind jedoch je 32 Farbabstufungen pro Grundfarbe für die spezielle digitale Adaption reserviert. Somit erhält man bei 224 hoch 3 11 Millionen unterschiedlicher Farben, welche der Display darstellen kann. Zudem gibt diese Zahl auch darüber Auskunft, wie hell das Bild ist.
Blue-rays sind die Vorreiter in der maximalen Anzahl an Farbabstufungen, da zwische 10 und 16 Bit je Farbkanal verwendet werden und somit zwischen 1000 und 6400 echte Grauabstufungen genutzt werden können. Somit können Sie sich künftig an einem signifikant verbesserten Bild erfreuen.

Die meisten Digitalkameras offerieren eine Farbtiefe von 24 Bit, jedoch verfügt kein Foto über die gesamte Farbpalette aller einzelnen Farben. Die gängige 24-bit Farbtiefe von 24 Bit bietet den Vorteil, dass keine störenden Treppchenmuster bei diversen Übergängen unterschiedlicher Farben erkennbar sind. Somit trägt eine höhere Farbtiefe zur besseren Farbdifferenzierung bei.
Wenn Sie aus einem digitalen, farbigen Bild ein Poster drucken lassen möchten oder ein personalisiertes Fotogeschenk erstellen, so sollten Sie beim Scanvorgang eine Farbtiefe von 24 Bit wählen, um ein ausgezeichnes Ergebnis zu erhalten. Achten Sie bei einer enormen Vergrößerung darauf, dass oft die Qualität des Posters leidet. Somit sollten Sie nur ein Bild mit ausgezeichneter Qualität verwenden und auch schon beim Fotografieren die Digitalkamera dementsprechend einstellen.

Hat ein Bild zum Beispiel 300 Pixel pro Zeile und setzt sich das Bild aus 100 Zeilen zusammen, so beträgt die Auflösung 300 x 100 Pixeln. Somit setzt sich das Bild aus 30.000 einzelnen Bildpunkten zusammen. Jeder einzelne dieser 30.000 Bildpunkte könnte eine eigene Farbe besitzen.
Bei einem Schwarz-Weiß Bild wird jeder Bildpunkt entweder in der Farbe schwarz oder in der Farbe weiß angegeben.
Ein einziger Bit sagt aus, welche Farbe der einzelne Pixel besitzt. Stehen mehrere Bits für einen einzigen Bildpunkt zur Verfügung, so werden mehr unterschiedliche Farbtöne je Pixel unterschieden.

Bezogen auf die Farbenlehre versteht man unter der Farbtiefe die Sättigung der Farbmittel.
Entscheidend hierbei ist die Konzentration.
Um eine deckende Ausfärbung zu erhalten, wird nicht das Weißpigment, sondern das Buntpigment angepasst.
Beim visuellen Vergleich sind dieselben Farbtiefen der Pigmente unbedingt notwendig.
Da Grün, Blau und Lila mehr des visuellen Spektrums absorbieren, wirken sie nicht so hell wie Gelb, Orange ebenso wie Rot. Zudem gilt als Faustregel, dass anorganische Pigment eher trübe und dunkel wirken als Pigmente organischer Natur.

Die gängigsten Farbtiefen sind 1 zu 1 volltonnah, 1 zu 3 ebenso wie 1 zu 9 der Tiefton, 1 zu 25 eine leichte Aufhellung, 1 zu 100 die Aufhellung und 1 zu 200 eine sehr starke Aufhellung.

Die unterschiedlichen Farbtiefen finden in den unterschiedlichsten Bereiche Verwendung. Beispielsweise verwendet die Auto- ebenso wie die Industrielackindustrie tiefe Töne.
Pastellfarben sind davon gekenntzeichnet, dass die Weißaufhellung stark ist.

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