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bilddateien.de - alles, was mich fotografisch bewegt - Bernhard Albicker

Ist TIF verlustfrei?

veröffentlicht am 18.02.2015

Wenn über das Speichern von Bilddateien gesprochen wird, dann geht es im Wesentlichen darum, ob die Datei

gespeichert wird. Zur ersten Kategorie wird das Dateiformat TIF gezählt, zur zweiten das JPG-Format.

Soweit, so gut - das ist inzwischen Allgemeinwissen.

Bilder bearbeiten und in TIF speichern - da kann nix passieren - wirklich?

Eine kleine Demonstration

Aus der Tatsache, daß TIF verlustlos speichert, nun abzuleiten, daß man eine TIF-Datei beliebig oft abspeichern, wieder öffnen, bearbeiten, das Ergebnis wieder abspeichern … und so weiter kann - das kann ein fataler Irrtum sein.

Das will ich hier an einem einfachen Beispiel zeigen:
Der abgebildete Buchstabe zeigt “messerscharfe” Kanten (zur Verdeutlichung wurden die einzelnen Bildpixel um den Faktor 8 vergrößert).

Ausgangsfoto

Ausgangsfoto

Ein Grafiker könnte jetzt auf die Idee kommen, daß er diesen Buchstaben lieber um 90° gedreht hätte. Der Drehpunkt (auch für alle folgenden Bilder) wird durch den Mauszeiger im Ausgangsbild gekennzeichnet.
Das Drehen ist kein Problem, der Buchstabe sieht immer noch gleich scharf aus.

Drehen +90 1Schritt

Drehen +90 1Schritt

Ein Fotograf hat jetzt den Eindruck, der Ausgangs-Buchstabe gefällt ihm nicht, er könnte etwas Neigung gebrauchen … also wird er ihn um z. B. 30° drehen:

Drehen +30

Drehen +30

Das Ergebnis gefällt noch nicht, eine weitere Drehung wird fällig:

Drehen 2x +30

Drehen 2x +30

Und immer noch ist das nicht genug, nach der dritten Drehung sind wir theoretisch bei demselben Ergebnis wie der Grafiker:

Drehen 3x +30

Drehen 3x +30

Aber hier sieht man schon: der Buchstabe hat erheblich von seiner Kantenschärfe eingebüßt, denn um keine “ausgefressenen”, zackigen Kanten zu bekommen, wird bei jeder Drehung die Kante durch Mittelung der umliegenden Pixel optisch begradigt. Diese Mittelungen lassen sich aber nicht wieder rückgängig machen.
Deshalb erbringt eine Rückdrehung in denselben 3 Schritten auch nicht wieder das Ausgangsbild, sondern:

Drehen 3x +30 3x -30

Drehen 3x +30 und 3x -30

Ergebnis

Die Aussage

das TIF-Format speichert verlustfrei

bezieht sich einzig auf den Speichervorgang als solchen. Ich kann also eine Datei -zig mal öffnen und wieder abspeichern, das wird am Bild und dessen Qualität nichts ändern - solange ich am Bildinhalt selbst nichts ändere.

Unzulässig ist es aber, daraus zu schließen, man könne beliebige Bearbeitungsschritte in beliebiger Zahl vornehmen und dann jeweils abspeichern.

Nun “tasten” wir Fotografen uns ja im Allgemeinen an das gewünschte Ergebnis heran, also wird es immer mehrere “Schritte” von einer Änderung geben - mehrere Drehungen oder perspektivische Korrekturen, mehrere Kontrast- oder Helligkeitsänderungen, Änderungen der Sättigung etc.
Denn das, was ich hier gezeigt habe für - ich nenne das jetzt mal - Ortsänderungen der einzelnen Pixel, das gilt auch für deren Farbwerte. Auch die Helligkeit eines Pixels wird nicht kontinuierlich, sondern in Stufen dargestellt. Und wenn jetzt so ein Pixel in der Helligkeit geändert wird, dann kann das Ergebnis dazu führen, daß der neue Helligkeitswert nicht genau in so eine Stufe paßt und gerundet werden muß. Mehrere Rundungen führen dann auch hier zu Fehlern.

Schlußfolgerungen

Es kommt entscheidend darauf an, wie die verwendete Software arbeitet:

  1. herkömmliche Bildbearbeitungssoftware
    wendet jeden Bearbeitungsschritt mit Drücken des OK Buttons auf das gesamte Bild an, d. h. jedes einzelne Pixel wird sofort umgerechnet, und dabei treten die oben gezeigten Rundungsfehler und Mittelungen auf. Speichere ich jetzt das Bild, dann ist auch die Rückgängig Funktion verloren und der alte Zustand läßt sich durch eine gegengesetzte Bearbeitung nicht mehr herstellen, eine schleichende Verschlechterung der Bildqualität hat eingesetzt.
    Auch ein Speichern im TIF-Format bringt da keine Vorteile, da die Verluste ja nicht beim Speichern, sondern in der davor durchgeführten Bearbeitung aufgetreten sind.

  2. sog. verlustfreie (“non-destructive”) Bearbeitung
    Diese setzt genau bei den oben genannten Schwachpunkten an: die Bearbeitungsschritte werden nicht mit Druck auf OK auf das Bild angewandt, sondern es wird

    • jeder Bearbeitungsschritt nur als “Kochrezept” notiert
    • jeder Bearbeitungsschritt nur in der Vorschau tatsächlich angewandt
    • auch beim Speichern die ursprüngliche Datei unangetastet gelassen und das “Kochrezept” in eine kleine Zusatzdatei geschrieben

    Erst beim Exportieren wird das Kochrezept dann endgültig auf das - neu entstehende - Bild angewandt, dort aber dann so, daß gleichartige Schritte zusammengefaßt werden. Im oben genannten Beispiel mit dem drehenden Buchstaben würde die Software beim Export sich die 6 Schritte der Drehungen (3x hin, 3x zurück) anschauen und feststellen: das Resultat ist NULL, und somit einen gestochen scharfen Buchstaben exportieren …
    Beispiele für solcherart arbeitende Software sind die “Workflow-Programme” wie z. B. Lightroom, darktable, Photivo, LightZone, etc.

Nur die Software der zweiten Gruppe führt zu bestmöglichen Ergebnissen, denn nach jeder “Bearbeitungs-Session” wählt diese beim Export quasi den kürzesten Weg zum gewünschten Ausgabebild, immer basierend auf der unveränderten Ausgangsdatei und der Zusammenfassung gleichartiger Bearbeitungsschritte zu einem einzigen, der dann umgesetzt wird.

… und dann steht auch einem Speichern in verlustfreiem TIF nichts mehr im Wege … :)