JPEG

Seit Beginn der digitalen Fotografie versuchen die Hersteller, die sich aus Aufnahmen ergebenden Dateien so klein wie möglich zu halten. Das wichtigste Hilfsmittel beim Verkleinern der Dateien ist das JPEG-Dateiformat, mit dem sich die Dateigrößen drastisch reduzieren lassen. Sie sollten die Optionen zum Verkleinern der Datei nur in Notfällen einsetzen, denn ist das Foto erst einmal in einer schwächeren Qualität aufgenommen, lässt sich die Originalqualität nachträglich nicht mehr herstellen. Daher ist es ratsam, lieber etwas Geld zu investieren und sich weitere Speicherkarten zuzulegen, als Bilder in mäßiger Qualität zu besitzen. Speicherkarten kosten ja auch nicht mehr die Welt.

Man unterscheidet die verlustfreie und die verlustbehaftete Bildkomprimierung. Bei der verlustfreien Komprimierung gehen - im Gegensatz zur verlustbehafteten - keinerlei Bildinhalte verloren. Eine verlustfreie Komprimierung bietet unter anderem das weitverbreitete TIFF-Dateiformat an, das sich beispielsweise im Duckbereich durchgesetzt hat.

Bei den verlustbehafteten Komprimierungen hat sich das JPEG-Dateiformat als Standard durchgesetzt. Der Name JPEG kommt von den Entwicklern des 1992 vorgestellten Dateiformats: Joint Photographic Experts Group. Das Format ist so ausgerichtet, dass der Grad der Komprimierung variabel ist. So lassen sich Bilder mit einer ausgezeichneten Bildqualität aber dafür einer größeren Dateigröße ebenso erstellen wie Bilder in einer geringeren Bildqualität, die aber dafür eine sehr kleine Dateigröße besitzen.

Die Komprimierung der Daten erfolgt in mehreren Schritten. Das Bild wird zunächst vom RGB-Farbraum in das YCbCr-Farbmodell umgerechnet. Dieses Farbmodell besteht aus drei Kanälen: Im Y-Kanal ist die Grundhelligkeit des Bildes abgespeichert – es ist daher ein Schwarz-Weiß-Bild. Im Cb-Kanal wird gespeichert, inwieweit die Farben von Grau in Richtung Grün bis Rot abweichen. Der Cr-Kanal nimmt die Abweichung von Grau in Richtung Blau bis Gelb auf.
 
Der Cb- und Cr-Kanal werden im nächsten Schritt auf Farbabweichungssignale untersucht. Es werden die Helligkeitsunterschiede benachbarter Pixel untersucht. Je geringer die Farbunterschiede sind, umso eher werden die Pixel zu einem Farbton zusammengefasst. Mit dem Komprimierungsfaktor bestimmet man, wie groß der Helligkeitsunterschied sein muss, bevor die Pixel zusammengefasst werden. Je stärker ein Bild komprimiert wird, umso eher werden benachbarte Pixel zu einem Tonwert zusammengefasst. Bei zu starker Komprimierung können sogenannte Artefakte sichtbar werden und das Bild unbrauchbar werden lassen.