Bildgröße

Die Bildauflösung ist ein umgangssprachliches Maß für die Größe einer Rastergrafik. Sie wird durch die Gesamtzahl der Bildpunkte oder durch die Anzahl der Spalten (Breite) und Zeilen (Höhe) einer Rastergrafik angegeben.

Einordnung

Der Begriff Auflösung wird in der Praxis mehrdeutig und in vielen Bereichen verwendet, wodurch es zu Missverständnissen kommen kann. Auflösung im physikalischen Sinn (Bildelemente pro Länge) bezeichnet die Detailgenauigkeit einer Wiedergabe oder Bildabtastung als Maß der Qualität (siehe hierzu Pixel per inch).

Bei Rastergrafiken selbst, die z. B. als Datei vorliegen, kann diese Qualität nicht angegeben werden, da zunächst unklar ist, wie die Wiedergabe erfolgt. So kann eine kleinere, beispielsweise nur 200 Byte große Favicon-Grafikdatei eine durchaus „exzellente und 100 % perfekte“ Wiedergabequalität liefern.

Auflösung im technischen Sinn ist wiedergabe-bezogen. Solange die Wiedergabe auf physikalisch immer gleichen Medien erfolgt, beispielsweise einem 9 cm × 13 cm großen Fotoabzug oder identischen Fernsehern, hängt die dort erreichte Qualität auch von der Größe der ursprünglichen Rastergrafik ab. Da im Allgemeinen jedoch nicht klar ist, wie die Ausgabe in allen späteren Fällen genau erfolgt, kann die „Bildauflösung“ nicht als direktes Maß für eine allgemeine Wiedergabequalität dienen.

Für technische Prozesse, die eine Rastergrafik wiedergeben, gilt: Je größer die Grafik ist („Bildauflösung“ bzw. Bildgröße in Pixeln),

• desto besser kann die erreichte Wiedergabequalität sein
• oder desto größer kann mit identischer Qualität wiedergeben werden.

Bedingt durch diverse technische Faktoren ist der Zusammenhang nicht linear, bzw. nur eingeschränkt linear. In der Praxis versucht man oft, eine möglichst große Grafik zu verwenden, um eine spätere Wiedergabequalität zumindest nicht von vorneherein einzuschränken. Im Einzelfall kann dies aber auch unverhältnismäßig aufwendig werden.

Darstellung der Größe

Die Grafikgröße kann in zwei Varianten dargestellt werden:

1. als Gesamtanzahl der Bildpunkte; dies ist zum Beispiel in der Digitalfotografie mit der Einheit Megapixel („Millionen Bildpunkte“) üblich.
2. als Anzahl Bildpunkte je Zeile (horizontal) mal Anzahl Bildpunkte je Spalte (vertikal). Die Angabe erfolgt dann z. B. als „1024 × 768“ und entspricht oft einem Grafikstandard. In der Fernsehtechnik wird gleichbedeutend von „Punkten pro Zeile“ gesprochen und mit „Punkten pro Zeile“ mal „Anzahl Zeilen“ gerechnet.

In der zweiten, ausführlicheren Variante wird auch das Verhältnis zwischen Breite und Höhe ersichtlich, so dass man eine Vorstellung vom Seitenverhältnis bekommt.

Sind in einer Grafik oder einem System die Bildpunkte willkürlich, d .h. nicht rasterförmig angeordnet, oder besitzt das Bild selbst gar keine Rechteckform, so ist eine Angabe der Form „Breite × Höhe“ nicht sinnvoll und man begnügt sich oft mit einer Angabe der Gesamtzahl der Bildpunkte.

Bildschirmwiedergabe

Bei herkömmlichen analogen Kathodenstrahlröhrenbildschirmen ist das Format des Eingangssignals (Größe in Bildpunkten) identisch mit der wiedergegebenen Größe, die Bildpunkte werden eins zu eins übertragen. Abhängig von der Wiedergabeelektronik können vom Gerät auf der Bildröhre verschiedene Grafik- bzw. Videoformate mit unterschiedlichen Bildgrößen (in Pixeln) wiedergegeben werden. Durch die Steuerelektronik werden diese auf dem Bildschirm immer mit gleicher Breite und Höhe (im allgemeinen als Bildschirm-füllendes Vollbild) dargestellt.

Auf einem modernen Bildanzeigegerät wie zum Beispiel einem Plasma- oder Flüssigkristallbildschirm hingegen, ist das Wiedergaberaster bauartbedingt fest vorgegeben. Es kann sich von dem Format des Eingangssignals unterscheiden. Zur möglichst korrekten Darstellung müssen die Pixelzahlen von Breite und Höhe des Signals dann auf das Ausgaberaster transformiert (skaliert) werden. Hierbei kommt es, insbesondere bei einer Verkleinerung, zu Verlusten von Bildinhalten. Aber auch bei einer Vergrößerung können Bildinformationen verlorengehen oder Bildartefakte entstehen. Die Ausführung und der technische Aufwand, der bei der Transformation betrieben wird, bestimmt die Wiedergabequalität, insbesondere auch die wahrgenommene Qualität.

Farbtiefe

Die Farbtiefe gibt die Feinheit der Abstufungen an, mit der die Farbe einzelner Bildelemente einer Rastergrafik wiedergegeben werden kann. Neben der Pixelanzahl ist sie eine der bestimmenden Größen einer Rastergrafik.

Standards

Computer

Standard-Bildgrößen im IT-Bereich (logarithmische Darstellung)

Im IT-Bereich existieren diverse (de-facto-)standardisierte Grafikmodi. Diese wurden weitgehend durch die Video Electronics Standards Association (VESA) definiert.

In der Praxis gibt es bei Desk- und Laptopmonitoren nur die Seitenverhältnisse 5:4 (1,25), 4:3 (1,3), 16:10 (1,6) und 16:9 (1,8). Bei abweichenden Seitenverhältnissen wird die Grafik bei der Wiedergabe in der Breite gestaucht oder gestreckt, insbesondere wird aus 15:9 meist 16:9. Manche Bezeichnungen, wie zum Beispiel WXGA, wurden durch die gängige Werbepraxis so verwaschen, dass sie inzwischen vielfältige Interpretationen der Bildgröße zulässt. Quad (Q) steht für eine Vervierfachung der Pixelzahl der Basisgröße (Verdopplung von Breite und Höhe), Quarter (ebenfalls Q) für eine Viertelung (Halbierung von Breite und Höhe) und Hex (H) für eine Versechzehnfachung (Vervierfachung von Breite und Höhe). Bei den Breitbildgrößen wird das W manchmal auch mit einem Bindestrich abgetrennt und/oder nach hinten gestellt, z. B.: WXGA, W-XGA, XGAW, XGA-W. Die Auflösungen unterhalb von VGA kommen heute vor allem in Mobiltelefon- und PDA-Anzeigen vor – häufig auch hochkant. Moderne PC-Monitore und -Grafikkarten unterstützen Bildgrößen bis zu QXGA (4:3) bzw. QWXGA (16:10).

Eine umfangreiche Übersichtsliste mit Pixel- und Seitenverhältnisangaben findet sich unter Grafikmodus.

Video

Übersicht

Die Auflösungen analoger Videoformate der PAL-Norm sind ungefähr:

Format	a / d	Breite	Höhe	Seitenverh.	Pixel
VHS	analog	240 Linien	576 Zeilen	4:3
Hi8	analog	420 Linien	576 Zeilen	4:3
S-VHS	analog	420 Linien	576 Zeilen	4:3
VCD	digital	352	288	11:9	101.376
SVCD	digital	480	576	5:6	276.480
DVD max.	digital	720	576	5:4	414.720
HDTV („720p“)	digital	1280	720	16:9	921.600
HDTV („1080i“)	digital	1920	1080	16:9	2.073.600
2K	digital	ca. 2048
4K	digital	ca. 4096

Geläufige Formate für digitale Videodaten siehe Videoauflösung.

Fotografie

Für das Auflösungsvermögen von Filmen und Optiken siehe Auflösung (Fotografie) In der Digitalfotografie wird die gerundete Gesamtzahl der Bildpunkte in Megapixeln (MP) angegeben als Anhaltspunkt für die theoretisch erreichbare Auflösung. Die tatsächliche Auflösung hängt aber von vielerlei Faktoren ab – die Pixelanzahl allein lässt keine Qualitätsaussage zu. Gab es anfangs fast nur das Seitenverhältnis 4:3, gibt es nun zunehmend auch das 3:2-Format des klassischen Kleinbilds sowie Kameramodelle mit 16:9-Format.

Eine Liste gängiger Pixelanordnungen siehe Bildsensor.

Siehe auch

• Bildformat (Seitenverhältnis) – Papierformate für Kleinbildfotografie
• Videoauflösung, VCD, SVCD, DVD-Video, DVB, PAL, SECAM, NTSC, MPEG

Literatur

• Thomas Waldraff: Digitale Bildauflösung. Grundlagen, Auflösungsbestimmung, Anwendungsbeispiele. Springer, Berlin 2004 ISBN 978-3-540-00969-6

Weblinks

• Wieviel Auflösung braucht der Mensch? pdf-Datei – Sonderdruck der Fogra
• Bestimmung der Auflösung eines Filmscanners mit Hilfe eines USAF-Testcharts
• Bildauflösungen u. a. Berechnung PAL
• Web-Anwendung zur Berechnung der DPI/PPI von Computermonitoren (engl.)