Farben,
Paletten und Graustufen
Elektronisch gespeicherte Images können in verschiedene Kategorien unterteilt werden:
Schwarz/Weiß-Images
Images, die nur aus schwarzen und weißen Punkten bestehen, können am kompaktesten gespeichert (und komprimiert) werden. Je Pixel wird ein Bit belegt, d. h. es können 8 Pixel je Byte gespeichert werden. Es muss lediglich festgelegt werden, ob ein gesetztes Bit als schwarzer oder weißer Punkt dargestellt werden soll (hierzu wird häufig eine vereinfachte Palette aus zwei Farben benutzt).
Graustufen-Images
Bei Graustufen-Images wird je Pixel ein Grauwert gespeichert, wobei Grauwerte im allgemeinen als Prozentzahl angegeben werden. Dabei wird schwarz mit 0 % und weiß mit 100 % angegeben. Graustufen-Images werden fast immer in 4- oder 8-Bit Graustufen genutzt. Beim 4-Bit-Graustufen-Image können 16 Grauwerte (entsprechend 0 %, 17 %, 34 % ... 100 %), beim 8-Bit-Graustufen-Image 256 Grauwerte (0,39 %, 0,78 % ... 100,00 %) unterschieden werden. Die größte sinnvolle Unterteilung liegt bei ca. 4000 Stufen (12 Bit), die jedoch nur für höchste Ansprüche im Druck- oder wissenschaftlichen Bereich angewandt werden.
Echtfarben-Images
Echtfarben-Images (englisch True Color Images) unterteilen die Farben in drei Grundfarben und mischen die endgültige Farbe durch unterschiedlich abgestufte Anteile dieser Grundfarben zusammen. Dabei werden üblicherweise 256 Abstufungen pro Kanal genutzt (1 Byte); entsprechend benötigt ein Pixel 3 Bytes. Die Anzahl unterscheidbarer Farbtöne errechnet sich aus 256 * 256 * 256, dies ergibt etwa 16 Millionen Farbwerte. Bei geringerer Abstufung, etwa 64 Stufen pro Kanal (3 * 6 Bit oder 262.144 Farbtöne), spricht man von High Color. Zur Veranschaulichung: der Mensch ist in der Lage, etwa 10 Millionen Farbtöne zu unterscheiden, wobei die Farbauflösung des Auges im Grünbereich am besten ausgeprägt ist. Die technische Darstellung von Echtfarben-Images ist damit z. B. im Blaubereich überbewertet, im Grünbereich jedoch nicht ganz ausreichend. Spezielle Systeme nutzen daher zum Teil 1.024 Abstufungen (10 Bit) pro Farbkanal.
Als Grundfarben werden bei der Anzeige auf Monitoren oder auch dem Fernseher stets Rot, Grün und Blau (RGB) benutzt, wobei die Farbe Weiß durch gleichzeitige Aktivierung dieser Farben (additive Farbmischung) erreicht wird und Schwarz entsprechend durch Weglassen aller Farben.
Im Gegensatz dazu benutzt die Farbdrucktechnik die komplementären Farben Cyan, Magenta und Gelb (CMY, Y steht für Yellow). Beim Druckverfahren werden diese Farben übereinander gedruckt, um Schwarz zu erhalten (subtraktive Farbmischung), und Weiß wird entsprechend durch Weglassen aller Farben erreicht. Aus praktischen Gründen wird Schwarz als vierte Farbe im Druck fast immer zusätzlich benutzt (CMYK, K steht für Schwarz), oder im Qualitätsdruck werden weitere Sonderfarben hinzugenommen.
Paletten-Images
Paletten-Images nutzen nur einen Teil der verfügbaren Farben und haben daher einen geringeren Speicherbedarf als Echtfarben-Images. Hierzu werden die benötigten Farben als Echtfarben (3 Bytes pro Farbe) in einer Farbpalette abgelegt. Der eigentliche Pixel wird nur noch als Index in diese Farbpalette gespeichert. Das Bild eines grünen Blattes könnte somit z. B. eine Palette aus 256 unterschiedlichen Grüntönen beinhalten, die Bilddaten (1 Byte pro Punkt) selbst geben nur noch an, welcher Grünton innerhalb der Palette je Pixel bei der Darstellung benutzt werden muss.
Damit können qualitativ hochwertige Bilder mit etwa einem Drittel des Speicherbedarfs eines Echtfarben-Images realisiert werden (die Palette nimmt gemessen an den Image-Daten einen vergleichsweise geringen Platz ein). Paletten-Images werden typischerweise mit 16 (4 Bit) oder 256 (8 Bit) Paletteneinträgen genutzt. Die denkbare Möglichkeit, ein Paletten-Image mit zwei Farben (1 Bit) zu nutzen, spielt in der Praxis keine Rolle.