Farbtiefe - Bitte ein Bit!

Zurück02.08.2006

Je größer die Farbtiefe eines Bildes, desto besser ist seine Qualität und desto besser lässt es sich am Rechner bearbeiten, ohne dass Tonwertlücken auftreten und das Bild in den Lichtern ausfrisst oder in den Tiefen zuläuft. Durch eine höhere Farbtiefe zeigen alle Bereiche eines Bildes mehr Zeichnung. Was aber bedeutet Farbtiefe überhaupt?

Die Farbtiefe gibt die mögliche Anzahl von Helligkeits- beziehungsweise Farbabstufungen in einem Bild an. Das menschliche Auge erkennt in einer farbigen Fläche etwa 100 verschiedene Abstufungen – beispielsweise 100 verschiedene Varianten der Farbe Rot. Im Bereich der digitalen Bildaufzeichnung und -bearbeitung hat sich ein Wert von 256 Helligkeitsstufen pro Farbe und Farbkanal als Standard etabliert. Um diese Farbinformation in einem digitalen Bild zu speichern, ist ein Speicherplatz von acht Bit nötig.

Diese Angabe findet sich auch in der Bezeichnung der Bilddaten wieder. Bei einem 8-Bit-Bild mit maximal 256 unterschiedlichen Helligkeitsabstufungen, handelt es sich um ein Schwarzweißbild. Im Gegensatz zu Schwarzweißbildern, die nur aus einem Farb- oder besser gesagt Helligkeitskanal bestehen, werden Farbbilder aus den drei Farben Rot, Grün und Blau (RGB) additiv zusammengemischt. Dabei hat jede Farbe ihren eigenen Kanal. Pro Farbkanal können wieder 256 Helligkeitsunterschiede dargestellt und beliebig miteinander kombiniert werden. Insgesamt macht das 16,7 Millionen Variationsmöglichkeiten oder Farbnuancen (256 Rot x 256 Blau x 256 Grün). Der dafür benötigte Speicherplatz beträgt 3 x 8 Bit also 24 Bit.

Das Ergebnis ist also ein Bild mit 24-Bit-Farbtiefe. Von Farbtiefe ist vor allem bei Digitalkameras und Scannern die Rede. Um zu ermitteln, wie groß der Speicherbedarf für ein 8-Megapixel-Bild ist, können Sie das oben angeführte Rechenspiel noch weiter treiben. Um einfacher mit den Zahlen zu jonglieren, wandeln wir die Bits in Bytes um, denn die Größe digitaler Bilder wird in (Mega-)Byte gerechnet: Acht Bit entsprechen dabei einem Byte. Jede Sensorzelle einer 8-Megapixel-Kamera erhält – wenn auch nur durch Farbinterpolation – die volle RGB-Farbtiefe von 3 x 8 Bit oder umgerechnet von 3 x 1 Byte.

Wenn Sie die drei Byte Farbtiefe mit den acht Millionen Sensorzellen des CCD, die das Bild aufzeichnen, multiplizieren, kommen Sie auf eine Dateigröße von 24 Millionen Byte pro Bild. Würden Sie eine solche Datei in ihrer vollen Größe speichern, wäre Ihre Speicherkarte schnell voll. Deshalb greifen hier verschiedene Komprimierungsmethoden, die die gigantischen Datenmengen klein rechnen. In der Regel nimmt eine Datei aus einer 8-Megapixel-Kamera zwischen 1,5 und zwei Megabyte Speicherplatz in Anspruch.