Welches Dateiformat für Fotos?

Dateiformate?

Häufig stellt sich die Frage, welches Dateiformat soll ich benutzen, wenn ich mit meiner Digitalkamera fotografiere? Auf dieser Seite, versuche ich einige Überlegungen hinsichtlich der Wahl des Dateiformats darzulegen.

Welche Dateiformate gibt es eigentlich bei Digitalkameras? Gängig sind drei (eventuell vier) Dateiformate: JPEG (auch JPG), TIFF und RAW. Ein viertes Format DNG wird derzeit nur von wenigen Kameraherstellern direkt generiert.

Was aber macht die einzelnen Formate aus, was haben sie gemeinsam, was unterscheidet sie?

JPEG (Joint Photographic Experts Group), häufig auch als JPG abgekürzt, ist vereinfacht gesprochen das Standardbildformat im Internet. Der Vorteil von JPEG ist, dass die Bilder eine verhältnismäßig geringe Dateigröße bei einer relativ guten Bildqualität aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Bilddaten über ein mathematisches Verfahren komprimiert werden. Der Nachteil ist jedoch, dass diese Kompression mit Verlusten an Bildinformationen einhergeht. Dabei kann über eine Kompressionsstufe gewählt werden, wie stark die Kompression sein soll und damit letztendlich auch, wie stark die Verluste an Bildinformationen sein werden. Ein weiterer Nachteil ist die Farbtiefe. Damit ist folgendes gemeint: am Computer werden Farben häufig darüber definiert, dass sie in die drei Farben Rot, Grün und Blau (RGB) zerlegt werden. Es wird dann für jede der drei Farben ein Farbwert angegeben. Werden die drei Farben dann auf dem Display wieder gemischt, ergibt sich wieder ein farbiger Punkt. Bei JPEG kann für jeden Farbkanal ein Wert zwischen 0 und 255 angegeben werden (8 Bit Auflösung). Das heißt, ein JPEG Bild kann maximal 256*256*256 = 16777216 verschiedene Farben beinhalten. Die derzeitig hochwertigsten Digitalkameras verarbeiten Bilddaten mit einer Auflösung von 14 Bit pro Farbkanal, d.h. bei Verwendung des JPEG Formats gehen hier Farbinformationen verloren; genauer gesagt ist die Feinabstufung der Farben geringer: zwei „nebeneinander liegenden“ Farben bei 8 Bit Auflösung stehen 64 Farbabstufungen bei 14 Bit Auflösung gegenüber.

Das TIFF (Tagged Image File Format) Format ist schon ein sehr altes Dateiformat. Einige wenige (semi-)professionelle Digitalkameras können Bilder direkt in diesem Format speichern. Im TIFF Format gespeicherte Bilder können mit und ohne Datenkompression gespeichert werden. Im Gegensatz zu JPEG Dateien ist diese Kompression jedoch nicht mit dem Verlust an Bildinformationen behaftet. Es gibt Digitalkameras, die TIFF Dateien mit 8 Bit pro Farbkanal speichern und solche, die TIFF Dateien mit 16 Bit pro Farbkanal speichern (natürlich entsprechen die tatsächlich gespeicherten Farbdaten nur die Auflösung, die die Kamera unterstützt – also beispielsweise 14 Bit). Die TIFF Dateien mit 8 Bit pro Farbkanal haben bezüglich der Farbauflösung die gleiche Limitierung wie die JPEG Dateien, leiden allerdings nicht unter dem Verlust von Bildinformationen durch die Kompression. Die TIFF Dateien mit 16 Bit enthalten alle Farbinformationen, die der Bildsensor und die Elektronik der Kamera liefert. Allerdings sind auch hier schon die Originaldaten des Bildsensors von der Kamera verarbeitet worden. Diese Bearbeitung kann nicht wieder zurückgedreht werden, jede Weiterverarbeitung kann nur auf Basis dieser Daten erfolgen. TIFF Dateien mit 8 Bit pro Farbkanal sind selbst mit Kompression fast immer größer als JPEG Dateien; TIFF Dateien mit 16 Bit pro Farbkanal sind selbst mit Kompression fast immer größer als die entsprechenden RAW Dateien. Ein Nachteil von 16 Bit TIFF Dateien ist, dass viele Bildbearbeitungsprogramme mit solchen Dateien nicht umgehen können, sie unterstützen nur 8 Bit TIFF Dateien.

Beim RAW Dateiformat handelt es sich im eigentlichen Sinne nicht um ein einziges Dateiformat. Genutzt wird das Dateiformat um bei einigen Digitalkameras (meistens digitale Spiegelreflexkameras, sogenannte DSLR) die Rohdaten, die vom Bildsensor der Kamera aufgezeichnet werden, in eine Datei zu schreiben. Was ist aber der Unterschied zwischen diesen Rohdaten und einem normalen Bild? Die Bildsensoren von Digitalkameras (mit der Ausnahme von derzeit einem Hersteller – Sigma) sind so aufgebaut, dass der Sensor aus ganz vielen einzelnen Zellen besteht, die Helligkeitswerte messen können; keine Farben! Um nun mit diesen Sensoren auch Farben „messen“ zu können, legt man über den eigentlichen Sensor eine Schicht von winzig kleinen farbigen Linsen in den schon bekannten Grundfarben Rot, Grün und Blau. Somit werden auf dem Sensor weiterhin nur Helligkeitswerte gemessen, diese sind nun aber die Helligkeitswerte für Rot, Grün und Blau, je nach dem, was für eine Linse über den Zellen liegt. Das Muster, mit dem diese Farblinsen angeordnete sind, heißt Bayer Muster. Der Microprozessor der Digitalkamera muss nun aus den einzelnen Zellen, den Helligkeitswert der jeweiligen Farben und den benachbarten Zellen die eigentliche Farbinformation interpolieren, d.h. über ein bestimmtes Verfahren ausrechnen. Als Ergebnis erhält man dann farbige Bildpunkte, die wiederum das Bild ergeben. Zusätzlich zu diesem Schritt macht der Microprozessor der Kamera noch mehr. Er entfernt Störunge im Bild, wie beispielsweise Rauschen im elektrischen Signal, dass sich störend im Bild bemerkbar machen würde. Weiterhin berücksichtigt der Microprozessor z.B. die aktuell eingestellt oder von der Kamera ermittelte Farbtemperatur, um die Farbwerte in Abhängigkeit vom Umgebungslicht korrekt berechnen zu können. All diese Berechnung, sobald sie einmal durchgeführt sind, können nicht rückgängig gemacht werden. Alle Änderungen an den berechneten Bilddaten können nur noch auf diesen „umgewandelten“ Daten aufsetzen. Und genau hier setzt die Idee des RAW Formats an. Warum nicht die Rohdaten des Bildsensors speichern und die notwendigen Transformationen in eine Software verlagern, bei der der Nutzer noch Einfluß auf die Konvertierungen und Berechnungen nehmen kann? Jeder Hersteller hat sich letztendlich ein oder mehrere eigene Format für die Rohdaten definiert. Häufig werden diese Formate auch nicht vom Hersteller dokumentiert. Um von einer RAW Datei zu einem fertigen Bild zu kommen, muss man es „entwickeln“. Dieser Sprachgebrauch hat sich in Analogie zum Vorgehen bei der Entwicklung von Bildern in der klassischen Fotografie etabliert. Zum Entwicklen benötigt man eine spezielle Software. Beispiele für entsprechende Software sind Canon Digital Photo Professional (DPP), Nikon Caputure NX 2, Adobe Photoshop Lightroom, Adobe Camera Raw (Bestandteil von Adobe Photoshop), Apple Apperture, DxO Optics Pro, Capture One oder auch ACDSee Pro.

DNG (Digital Negative) ist so etwas wie ein Kamera unabhängiges RAW Format, das der Softwarehersteller Adobe definiert hat. Neben den Kameras, die direkt DNG Dateien erzeugen, gibt es von Adobe den sogenannten DNG Konverter, der benutzt werden kann, um gängige RAW Dateien von Kameras in das DNG Format zu konvertieren. Ein Argument für die Nutzung des DNG Formats ist die Befürchtung, dass Bildbearbeitungsprogramme in einigen Jahren möglicherweise das jeweilige kameraspezifische RAW Format, das unter Umständen von neuen Kameras nicht mehr genutzt wird, nicht mehr unterstützen könnten. Damit könnte der größte anzunehmende Unfall der Digitalfotografie eintreten, der Fotograf hat keinen Zugriff mehr auf seine Bilder. Andererseits muss man derzeit feststellen, dass bei weitem nicht alle Programme, die mit RAW Dateien umgehen können, DNG als Dateiformat unterstützen.
Welches Dateiformat soll ich denn nun nutzen?

Welches Dateiformat soll ich denn nun aber nutzen?

Die Antwort auf diese Frage ist nicht trivial. Darum beschreibe ich einfach mal meine Entscheidung und die Beweggründe dafür.

Ich fotografiere derzeit ausschließlich unter Verwendung des RAW Formats. Es bietet maximale Flexibilität bei den Bearbeitungsmöglichkeiten und ein Maximum an Bildqualität. Dafür muss ich aber eben jedes fotografierte Bild auch „anfassen“, soll heißen entwickeln. Derzeit zögere ich noch, auf das DNG Format umzuschwenken, da mir noch nicht transparent ist, ob dieses Format tatsächlich am Ende langlebiger ist, als die individuellen RAW Format der Hersteller. Aber ich beobachte die Entwicklung des DNG Formats und bei Bedarf kann ich auch nachträglich noch umschwenken.

Was nun, wenn jemand nicht jedes Bild nachbearbeiten will (unabhängig davon ob er sich die Zeit nicht nehmen will oder kann)? Die meisten DSLR Kameras bieten die Möglichkeit bei jeder Aufnahme sowohl eine RAW Datei, als auch eine JPEG Datei zu generieren. So hat man immer die Möglichkeit einfach die JPEG Datei zu nutzen und trotzdem die Flexibilität, jederzeit auf das entsprechende RAW Bild zurückzugreifen, um ein Maximum an Bearbeitungsmöglichkeiten nutzen zu können. Alles, was diese Lösung kostet ist etwas zusätzlicher Speicherplatz auf der Speicherkarte und auf der Festplatte.

Nachtrag 22.03.2010

Zum Thema RAW vs. DNG habe ich noch folgenden interessanten Artikel auf Arstechnica.de gefunden.

2 Gedanken zu „Welches Dateiformat für Fotos?

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