Bildauflösung
Mit Bildauflösung bezeichnet man gemeinhin die Anzahl der Bildpunkte (Pixel) aus denen das dargestellte Bild besteht, dabei gibt es zwei verschiedene Varianten zur Angabe:
- Die erste Variante gibt einfach nur die Anzahl der Bildpunkte an; dies ist zum Beispiel in der Digitalfotografie mit der Einheit Megapixel üblich.
- Zum anderen kann die Anzahl Bildpunkte pro Zeile (horizontal) und Spalte (vertikal) angegeben werden, wie bei Grafikkarten und Bildschirmen üblich, bspw. 1024 × 768; in der Fernsehtechnik wird gleichbedeutend die Anzahl der Zeilen und die der Punkte pro Zeile verwendet. Vertikale und horizontale Auflösung können sich unterscheiden, was nicht-quadratische Bildpunkte bedeutet.
Die zweite Möglichkeit Bildauflösungen anzugeben, hat den Vorteil, dass sie auch das Verhältnis zwischen der Anzahl der Bildpunkte pro Zeile und Spalte angibt, man also eine Vorstellung vom Seitenverhältnis bekommt. Dies funktioniert allerdings nur, wenn die Bildpunkte zeilen- und spaltenweise angeordnet sind. Im Idealfall geht man dann von quadratischen Bildpunkten (es handelt sich eigentlich um Flächen und nicht um Punkte) aus, die dicht an- und übereinander angeordnet sind. Es kann aber auch vorkommen, dass die Bildpunkte unförmig und willkürlich angeordnet sind oder das Bild selbst gar keine Rechteckform besitzt. In diesem Fall ist eine Angabe der Form Breite × Höhe nicht sinnvoll und man begnügt sich mit der Angabe der Gesamtzahl der Bildpunkte wie in der ersten Variante.
Bei beiden genannten Fällen handelt es sich um die sog. absolute Auflösung. Daneben spricht man von der relativen Auflösung, wenn man die Pixelanzahl auf eine Längeneinheit bezieht (z.B. "dots per inch" dpi).
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Beispiel
Das folgende Beispiel eines "Textbildes" von einem Smiley soll zur Verdeutlichung dienen. Es besteht aus 41 × 19 Bildpunkten, die entweder ein "X" als dunkle Fläche oder ein "." als helle Fläche enthalten. Die Bildpunkte sind in diesem Fall aber nicht quadratisch, so dass sich trotz unterschiedlicher Breite und Höhe in der Auflösung ein ungefähr quadratisches Bild ergibt.
......................................... ............XXXXXXXXXXXXXXXXX............ ........XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX........ .....XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX..... ....XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX.... ..XXXXXXXXX....XXXXXXXXXXX....XXXXXXXXX.. ..XXXXXXXXX....XXXXXXXXXXX....XXXXXXXXX.. .XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. .XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. .XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. .XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. .XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. ..XXXXXXX...XXXXXXXXXXXXXXXXX...XXXXXXX.. ..XXXXXXXXX...XXXXXXXXXXXXX...XXXXXXXXX.. ....XXXXXXXXX...............XXXXXXXXX.... .....XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX..... ........XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX........ ............XXXXXXXXXXXXXXXXX............ .........................................
Je weiter man sich vom Bild entfernt, desto weniger fällt die Form der Bildpunkte auf. Ist man jedoch dicht genug am Bild, so fällt diese Form sehr deutlich auf. Bei gleichem Abstand und größerer Auflösung verringert sich dieser Effekt. Andererseits hängt die Stärke dieses Effektes auch von der Stärke des Kontrastes der Farben benachbarter Bildpunkte ab. Den Effekt nennt man Treppcheneffekt. Neben der Erhöhung der Auflösung gibt es noch das Verfahren des Antialiasings um diesen Effekt zu vermindern. Dabei wird das Bild weichgezeichnet, wodurch der Kontrast benachbarter Bildpunkte verringert, das Bild insgesamt aber auch unschärfer wird. thumb|left|400 px|Wikipedialogo in verschiedenen Auflösungen Auf einem Bildanzeigegerät wie zum Beispiel einem Fernseher oder Monitor ist die Anzahl der Bildpunkte fest vorgegeben. Diese kann sich aber von der Auflösung des übertragenen Bildes unterscheiden. Zur möglichst korrekten Darstellung muss das Bild dann auf die Auflösung des Anzeigegerätes skaliert werden, wobei es insbesondere bei der Verkleinerung zu einem Informationsverlust kommen kann. Aber auch bei der Vergrößerung können Informationen verloren gehen. Je nach Art der Skalierung des Bildes unterscheidet sich die Qualität dieses aber auch der Aufwand der Skalierung selbst. Ein Testbild, um die Auflösung eines optischen Gerätes zu bestimmen, ist z.B. der Siemensstern.
Neben der Bildauflösung gibt es noch die Farbauflösung, die angibt, welche Farben ein Bildpunkt annehmen kann. Man kann beide Angaben auch kombinieren. In diesem Zusammenhang spricht man oft auch von interpolierten Auflösungen, wenn die Farbauflösung groß, die Bildauflösung aber gering ist. Man gibt dann eine interpolierte Auflösung an, die zwar geringere Farbauflösung, aber höhere Bildauflösung besitzt. Dieses Verfahren wird häufig bei Scannern angewandt. Siehe hierzu auch Interpolation.
Standards
Computer
Es existieren im IT-Bereich diverse (De-Facto-)Standards für Auflösungen:
| Abkürzung | Name | Auflösung (Pixel) | Seitenverhältnis | Pixelzahl |
|---|---|---|---|---|
| QQVGA | Quarter QVGA | 160 × 120 | 4:3 | 19 200 |
| 160 × 160 | 1:1 | 25 600 | ||
| 220 × 176 | 5:4 | 38 720 | ||
| 1/8 VGA | 1/8 VGA | 240 × 180 | 4:3 | 43 200 |
| CGA | Color Graphics Adapter | 320 × 200 | 16:10 | 64 000 |
| QVGA | Quarter VGA | 320 × 240 | 4:3 | 76 800 |
| 480 × 160 | 3:1 | 76 800 | ||
| 320 × 320 | 1:1 | 102 400 | ||
| 480 × 320 | 3:2 | 153 600 | ||
| 640 × 240 | 8:3 | 153 600 | ||
| EGA | Enhanced Graphics Adapter | 640 × 350 | ~ 1,83 | 224 000 |
| VGA | Video Graphics Array | 640 × 480 | 4:3 | 307 200 |
| WVGA | Wide VGA | 720 × 400 | 18:10 (9:5) | 288 000 |
| 800 × 480 | 15:9 (5:3) | 384 000 | ||
| 848 × 480 | < 16:9 | 407 040 | ||
| 852 × 480 | < 16:9 | 408 960 | ||
| 864 × 480 | 18:10 (9:5) | 414 720 | ||
| 858 × 484 | < 16:9 | 415 272 | ||
| 964 × 544 | < 16:9 | 524 416 | ||
| SVGA | Super VGA | 800 × 600 | 4:3 | 480 000 |
| 832 × 624 | 4:3 | 519 168 | ||
| WSVGA | Wide SVGA | 1024 × 600 | < 16:9 | 614 400 |
| 1072 × 600 | > 16:9 | 643 200 | ||
| XGA | Extended Graphics Array | 1024 × 768 | 4:3 | 786 432 |
| 1152 × 864 | 4:3 | 995 328 | ||
| Apple Macintosh-XGA | 1152 × 870 | < 4:3 | 1 002 240 | |
| SGI-XGA, Sun-XGA | 1152 × 900 | > 5:4 | 1 036 800 | |
| HD | 1280 × 720 | 16:9 | 921 600 | |
| WXGA | Wide XGA | 1280 × 768 | 15:9 (5:3) | 983 040 |
| 1280 × 800 | 16:10 | 1 024 000 | ||
| 1280 × 854 | < 15:10 (3:2) | 1 093 120 | ||
| 1360 × 768 | < 16:9 | 1 044 480 | ||
| 1366 × 768 | > 16:9 | 1 049 088 | ||
| 1376 × 768 | > 16:9 | 1 056 768 | ||
| 1400 × 900 | ~16:10 (8:5) | 1 260 000 | ||
| 1440 × 900 | 16:10 (8:5) | 1 296 000 | ||
| 1280 × 960 | 4:3 | 1 228 800 | ||
| SXGA | Super XGA | 1280 × 1024 | 5:4 | 1 310 720 |
| XGA-2 | XGA 2 | 1360 × 1024 | < 4:3 | 1 392 640 |
| 1366 × 1024 | > 4:3 | 1 398 784 | ||
| WSXGA | Wide SXGA | 1600 × 900 | 16:9 | 1 440 000 |
| 1600 × 1024 | < 16:10 (25:16) | 1 638 400 | ||
| SXGA+ | SXGA Plus | 1400 × 1050 | 4:3 | 1 470 000 |
| WSXGA+ | Wide SXGA+ | 1680 × 1050 | 16:10 | 1 764 000 |
| UXGA | Ultra XGA | 1600 × 1200 | 4:3 | 1 920 000 |
| WUXGA | Wide UXGA | 1920 × 1200 | 16:10 | 2 304 000 |
| 1920 × 1440 | 4:3 | 2 764 800 | ||
| SUXGA | Super UXGA | 2048 × 1536 | 4:3 | 3 145 728 |
| QXGA | Quad XGA | |||
| 2560 × 1600 | 16:10 (8:5) | 4 096 000 | ||
| QUXGA | Quad UXGA | 3200 × 2400 | 4:3 | 7 680 000 |
| QWUXGA | Quad WUXGA | 3840 × 2400 | 16:10 (8:5) | 9 216 000 |
| WQUXGA | Wide QUXGA | |||
| HSXGA | Hex SXGA | 5120 × 4096 | 5:4 | 20 971 520 |
| WHSXGA | Wide HSXGA | 6400 × 4096 | < 16:10 (25:16) | 26 214 400 |
| HUXGA | Hex UXGA | 6400 × 4800 | 4:3 | 30 720 000 |
| WHUXGA | Wide HUXGA | 7680 × 4800 | 16:10 | 36 864 000 |
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,¯7). Bei abweichenden Seitenverhältnissen werden die Pixel gestaucht oder gestreckt, insbesondere wird aus 15:9 meist 16:9. Manche Bezeichnungen wie zum Beispiel WXGA wurden von den Werbeabteilungen so überladen, dass sie inzwischen beinahe nutzlos geworden sind. Quad (Q) steht für eine Vervierfachung der Pixelzahl der Basisauflösung (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 Breitbildauflösungen 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 und häufig auch hochkant.
Digitalfotografie
In der Digitalfotografie wird meist nur die gerundete Gesamtzahl der Bildpunkte in Megapixeln (MP) angegeben, was unter anderem darin begründet ist, dass es anfangs fast nur das Seitenverhältnis 4:3 gab. Zunehmend gibt es aber auch das Format 3:2 der klassischen, analogen Fotografie.
| Name | Auflösung | Verhältnis | Pixel |
|---|---|---|---|
| 0,3 MP | 640 × 480 | 4:3 | 307.200 |
| 0,9 MP | 1134 × 756 | 3:2 | 857.304 |
| 1 MP | 1152 × 864 | 4:3 | 995.328 |
| 1,3 MP | 1280 × 960 | 4:3 | 1.228.800 |
| 1,4 MP | 1440 × 960 | 3:2 | 1.382.400 |
| 1,5 MP | 1504 × 1000 | 3:2 | 1.504.000 |
| 1,6 MP | 1536 × 1024 | 3:2 | 1.572.864 |
| 2 MP | 1600 × 1200 | 4:3 | 1.920.000 |
| 2 MP | 1752 × 1168 | 3:2 | 2.046.336 |
| 2,1 MP | 1720 × 1280 | > 4:3 | 2.201.600 |
| 2,8 MP | 2032 × 1352 | 3:2 | 2.747.264 |
| 2048 × 1360 | 3:2 | 2.785.280 | |
| 3 MP | 1984 × 1488 | 4:3 | 2.952.192 |
| 2016 × 1512 | 4:3 | 3.048.192 | |
| 3,3 MP | 2048 × 1536 | 4:3 | 3.145.728 |
| 3,3 MP | 2080 × 1560 | 4:3 | 3.244.800 |
| 2240 × 1448 | 3:2 | 3.243.520 | |
| 3,5 MP | 2268 × 1512 | 3:2 | 3.429.216 |
| 2304 × 1536 | 3:2 | 3.538.944 | |
| 3,8 MP | 2400 × 1600 | 3:2 | 3.840.000 |
| 4 MP | 2272 × 1704 | 4:3 | 3.871.488 |
| 2304 × 1728 | 4:3 | 3.981.312 | |
| 4,3 MP | 2544 × 1696 | 3:2 | 4.314.624 |
| 4,5 MP | 2592 × 1728 | 3:2 | 4.478.976 |
| 5 MP | 2560 × 1920 | 4:3 | 4.915.200 |
| 2576 × 1932 | 4:3 | 4.976.832 | |
| 5 MP | 2592 × 1944 | 4:3 | 5.038.848 |
| 5,6 MP | 2720 × 2040 | 4:3 | 5.548.800 |
| 6 MP | 3008 × 2000 | 3:2 | 6.016.000 |
| 3008 × 2008 | 3:2 | 6.040.064 | |
| 6,1 MP | 2848 × 2136 | 4:3 | 6.083.328 |
| 3024 × 2016 | 3:2 | 6.096.384 | |
| 6,3 MP | 2880 × 2160 | 4:3 | 6.220.800 |
| 3072 × 2048 | 3:2 | 6.291.456 | |
| 6,5 MP | 3104 × 2072 | 3:2 | 6.431.488 |
| 7,1 MP | 3072 × 2304 | 4:3 | 7.077.888 |
| 3264 × 2176 | 3:2 | 7.102.464 | |
| 8 MP | 3264 × 2448 | 4:3 | 7.990.272 |
| 8,2 MP | 3504 × 2336 | 3:2 | 8.185.344 |
| 12 MP | 4256 × 2848 | 3:2 | 12.121.088 |
| 4048 × 3040 | 4:3 | 12.305.920 | |
| 14 MP | 4536 × 3024 | 3:2 | 13.716.864 |
| 16,7 MP | 4992 × 3328 | 3:2 | 16.613.376 |
Video
In der folgenden Tabelle finden sich geläufige Formate für digitale Videodaten. Vor allem bei der analogen Fernsehübertragung gibt es oft rechteckige statt quadratische Bildpunkte, bspw. müssen CIF-Bilder um über 8% horizontal gestreckt werden (352 auf 384 Punkte), damit sie verzerrungsfrei dargestellt werden. Theoretisch kann jedes dieser Formate noch ein p (für progressive) oder ein i (für interlaced) tragen. Bei HDTV-Geräten ist die entsprechende Kennzeichnung durchaus üblich, weswegen auch hier darauf verwiesen wird.
| Abkürzung | Name | Auflösung (Pixel) | Seitenverhältnis | (physisch) |
|---|---|---|---|---|
| SQCIF | Semi QCIF | 128 × 96 | 4:3 | |
| QCIF | Quarter CIF | 176 × 144 | 4:3 | 11:9 |
| SIF | Source Input Format | 352 × 240 | 4:3, 16:9 | 11:7,5 |
| SIF (NTSC) | 360 × 240 | 4:3 | 3:2 | |
| SIF (PAL) | 360 × 288 | 4:3 | 5:4 | |
| CIF | Common Intermediate Format | 352 × 288 | 4:3, 16:9 | 11:9 |
| 4CIF | 2×2 CIF | 704 × 576 | 4:3 | 11:9 |
| 9CIF | 3×3 CIF | 1056 × 864 | 4:3 | 11:9 |
| 16CIF | 4×4 CIF | 1408 × 1152 | 4:3 | 11:9 |
| TV | 720 × 576 | 4:3, 16:9 | 5:4 | |
| PAL | Phase Alternating Line | |||
| D-1 PAL | D-1 PAL | 768 × 576 | 4:3 | |
| (PAL) | 352 × 576 | 4:3, 16:9 | 11:18 | |
| (PAL) | 480 × 576 | 4:3, 16:9 | 5:6 | |
| (PAL) | 544 × 576 | 4:3, 16:9 | 17:18 | |
| PAL-Wide | PAL Widescreen | 1024 × 576 | 16:9 | |
| NTSC | National Television Standards Committee | 720 × 480 | 4:3, 16:9 | 3:2 |
| D-1 NTSC | D-1 NTSC | 720 × 540 | 4:3 | |
| (NTSC) | 352 × 480 | 4:3, 16:9 | 11:15 | |
| (NTSC) | 480 × 480 | 4:3, 16:9 | 1:1 | |
| (NTSC) | 640 × 480 | 4:3 | ||
| (NTSC) | 544 × 480 | 4:3, 16:9 | 17:15 | |
| HDTV 720 | High Definition Television 720 lines | 1280 × 720 | 16:9 | |
| HDTV 1035 | HDTV 1035 lines | 1920 × 1035 | 16:9 | > 1,855 |
| HDTV 1080 | HDTV 1080 lines | 1920 × 1080 | 16:9 | |
| HDTV 1152 | HDTV 1152 lines | 1440 × 1152 | 5:4 | |
| 2K | 2048 × 1080 | > 17:9 | ||
| 2048 × 1536 | 4:3 | |||
| DCI 2K | Digital Cinema Initiatives 2000 | 2048 × 1556 | < 4:3 | |
| 3840 × 2160 | 16:9 | |||
| 4K | 4096 × 2160 | > 17:9 | ||
| DCI 4K | DCI 4000 | 4096 × 3112 | < 4:3 | |
| UHDV | Ultra High Definition Video | 7680 × 4320 | 16:9 | |
Siehe auch: VCD, SVCD, DVD, DVB, MPEG