Bildformate (RAW, JPEG, HEIF) und Komprimierung

Bei den meisten Digitalkameras kannst du aus verschiedenen Bildformaten (auch als Dateitypen bezeichnet) auswählen, um deine Bilder als RAW, JPEG und jetzt auch als HEIF (wurde 2020 mit der neuen EOS-1D X Mark III eingeführt) zu speichern. Was sind die Unterschiede zwischen diesen Formaten, und welches solltest du wählen?

Eine RAW-Datei ist das, was der Name vermuten lässt: eine rohe, nicht bearbeitete Datei. Sie enthält die Bilddaten genauso, wie sie auf deinem Kamerasensor aufgenommen wurden. Deine Einstellungen für Weissabgleich, Bildstil oder andere Elemente werden nur an die Bilddatei angehängt. Das bedeutet, dass diese später mit Software zum Bearbeiten von RAW-Dateien wie Digital Photo Professional (DPP) von Canon oder Adobe® Photoshop® (mit aktuellem Plug-in Adobe Camera Raw) geändert werden können.

Eine RAW-Datei wird oft als „digitales Negativ“ bezeichnet, da die Daten auf verschiedene Arten bearbeitet und unterschiedliche Ergebnisse produziert werden können, wie beim Negativ einer Filmkamera. Genauso wie beim Filmnegativ wird die RAW-Datei niemals verändert. Wenn du eine RAW-Datei in einer Softwareanwendung öffnest und diese ver- und bearbeitest und dann speicherst, wird auf dem Computer eine neue Datei erstellt (in der Regel JPEG oder TIFF, je nachdem, was du festgelegt hast). Die RAW-Originaldatei bleibt unverändert und kann jederzeit wieder geöffnet und so bearbeitet werden, dass ein völlig anderes Ergebnis entsteht.

Die Buchstaben RAW sind keine Abkürzung, es entspricht lediglich der Konvention, RAW in Grossbuchstaben zu schreiben. Die Namen von RAW-Dateien von Canon-Kameras enden nicht mit .RAW. Stattdessen wurden RAW-Dateien bis zur Einführung des DIGIC 8-Prozessors mit der EOS M50 von Canon-Kameras als RAW-Dateien im .CR2-Format gespeichert. Einige Kameras hatten auch die Option für mittlere (M-RAW)-Dateien mit niedrigerer Auflösung und kleine („small“) (S-RAW)-Dateien. Diese beiden Dateitypen haben die meisten Vorteile einer RAW-Datei, benötigen aufgrund ihrer niedrigeren Auflösung allerdings weniger Speicherplatz.

Der DIGIC 8 Prozessor unterstützte ein .CR3-Dateiformat, mit einer C-RAW-Option, die mit der gleichen Auflösung aufnimmt, aber 35–55 % kleinere Dateien produziert, wodurch weniger Speicherplatz auf der Speicherkarte erforderlich ist. (Dafür nutzt C-RAW jedoch eine verlustbehaftete Komprimierung, d. h. es löscht einige Bildinformationen. Mehr dazu in Kürze.)

Die RAW-Dateien von verschiedenen Kameramodellen sind nicht genau gleich, auch wenn sie das gleiche Dateiformat haben (CR2 oder CR3). Deshalb wird RAW-Verarbeitungssoftware wie DPP regelmässig aktualisiert, um neue Kameramodelle zu unterstützen. Wenn du also eine neue Kamera hast, solltest du nach Updates für DPP suchen und die neueste Version herunterladen.

Einige EOS-Kameras geben dir die Möglichkeit, RAW-Bilder in der Kamera zu verarbeiten. Das ist eine gute Option, wenn du JPEGs teilen möchtest und Einstellungen wie Weissabgleich, Helligkeit und Rauschreduzierung lieber selbst einstellen möchtest, als nur die integrierten JPEG-Einstellungen deiner Kamera zu verwenden. Wenn du RAW-Dateien auf deinem Computer anstatt in der Kamera verarbeitest, profitierst du von einem grösseren Bildschirm und einer höheren Bearbeitungsleistung.


Vorteile von RAW

• Maximale Bearbeitungsflexibilität
• Viele Einstellungen noch nach der Aufnahme veränderbar
• 14-Bit-Datei – nimmt grösstmögliches Spektrum an Farben und Farbtönen auf

• Grössere Dateigrösse
• Bearbeitung erforderlich (in der Regel am Computer)

JPEG steht für Joint Photographic Experts Group, die Gruppe, die ursprünglich den JPEG-Standard definiert hat. Alle JPEGs haben das gleiche universelle Standardformat, unabhängig von Grösse und Qualität.

Wenn du einstellst, dass deine Kamera deine Aufnahmen als JPEG speichern soll, verarbeitet die Kamera die aufgenommenen Bildinformationen und speichert eine komprimierte Datei. Die Datei kann in verschiedenen Bildgrössen (Large, Medium oder Small) und Qualitätseinstellungen (Komprimierungsraten) gespeichert werden, um verschiedene Dateigrössen auszugeben. Wenn du „Gross“ und „Fein“ als Qualität auswählst, werden JPEGs bester Qualität produziert, während „Klein“ und „Normal“ die kleinsten Dateien erzeugt, sodass deine Speicherkarte Platz für mehr Aufnahmen bietet. Wenn du JPEGs höchster Qualität auswählst, löscht die Kamera jedoch die meisten Daten, die ursprünglich aufgenommen wurden.

Bei der Bildbearbeitung wendet die Kamera auch Kameraparameter, Bildstil und andere Einstellungen an. Sobald JPEGs gespeichert wurden, können diese Einstellungen nicht mehr geändert werden, da sie festgeschrieben sind. Du kannst JPEGs natürlich in deiner Bildbearbeitungssoftware öffnen und Farbe, Belichtung usw. anpassen. JPEGs sind allerdings 8-Bit-Dateien, d. h. es gibt weniger Informationen als in den 10-Bit-, 12-Bit- oder 14-Bit-Dateien der EOS Digitalkameras. Das bedeutet, dass es weniger Möglichkeiten bei der Bearbeitung gibt. Mehr dazu in Kürze.

Das ist wahrscheinlich kein Problem, wenn du relativ kleine Bearbeitungen vornimmst und Grössen von bis zu DIN A4 druckst. Es kann aber stärkere Auswirkungen haben, wenn du grössere Änderungen vornehmen oder grössere Druckformate auswählen möchtest. Eine JPEG-Datei wird jedes Mal wieder komprimiert, wenn sie bearbeitet und gespeichert wird, wodurch jedes Mal Daten verloren gehen.


Vorteile von JPEG

• Kleinere Dateigrössen – auf einer Speicherkarte können mehr Bilder gespeichert werden
• Universelles Format – keine spezielle Software wird zum Lesen der Datei benötigt
• Bilder lassen sich leicht betrachten, teilen und drucken

• 8-Bit – reduzierte Farbtiefe und Auflösung
• Geringere Nachbearbeitungsflexibilität
• Niedrigere Qualitätseinstellungen können zur Verschlechterung der Bildqualität, zu Artefakten usw. führen

HEIF steht für High Efficiency Image File Format. Dieses Format wurde 2020 mit der EOS-1D X Mark III eingeführt und ist auch auf der EOS R5 und der EOS R6 verfügbar, die im gleichen Jahr auf den Markt gekommen sind. Das Format kann für Daten für verschiedene Arten von Medien verwendet werden, darunter Bilder. Wie auch bei JPEG sind die Effekte der Kameraeinstellungen wie Weissabgleich und Bildstil festgeschrieben, wobei HEIF-Dateien von Canon 10-Bit-Dateien sind. Das bedeutet, dass sie viermal mehr Farbe und Farbtoninformationen als das 8-Bit-Format JPEG enthalten. Du hast ausserdem mehr Bearbeitungsmöglichkeiten, wodurch HEIF-Bilder eine gute Option für hochauflösende Bilder sind, die du auf einem HDR-Standardmonitor anzeigen möchtest, wie einem 4K-Referenzmonitor. (Weitere Informationen zu Farbtiefe in Kürze.)

Obwohl HEIF-Dateien viermal mehr Farbdaten enthalten, haben sie üblicherweise etwa die gleiche Grösse wie JPEGs, weil die HEIF-Komprimierung 50 % effektiver als die JPEG-Komprimierung ist (weswegen sie ja auch „hocheffizient“ im Namen tragen). Die Komprimierungsalgorithmen sind ebenfalls moderner als die, die in JPEGs verwendet werden. Dadurch sollen Artefakte und Banding wie in stark komprimierten JPEGs verhindert werden.


Vorteile von HEIF

• 10-Bit – mehr Farbton- und Farbinformationen als JPEG
• Mehr Flexibilität bei Nachbearbeitung und Verarbeitung
• Kleine Dateigrösse trotz mehr Informationen als JPEG und geringere Verschlechterung der Bildqualität

• Kein erkennbarer Unterschied im Vergleich zu JPEGs guter Qualität auf den meisten Monitoren
• Druckerunterstützung nicht universell – z. B. Fotokioske

Farbtiefe ist genau genommen ein Mass dafür, wie viele Bits (Einsen und Nullen) zum Speichern von Daten in einer digitalen Datei zugeordnet werden. Eine 8-Bit-Datei kann bis zu 256 (2⁸) Informationsebenen für jeden Farbkanal (rot, grün und blau) enthalten. Dies bedeutet, dass jedes Pixel in einem 8-Bit-JPEG bis zu 16,8 Millionen (256 x 256 x 256) Farben haben kann.

HEIF-Dateien sind 10-Bit-Dateien. Dies bedeutet, dass sie bis zu 1.024 Farbtöne pro Farbkanal haben können, also potenziell 1,07 Milliarden Farben.

RAW-Dateien sind 14-Bit-Dateien. Das gibt ihnen das Potenzial von bis zu 16.385 Farbtönen pro Kanal oder bis zu 4 Billionen Farben.

Höhere Farbtiefen sind aufgrund der grösseren Anzahl an möglichen Farben eindeutig besser, da dies bedeutet, dass die Datei feinere Farbvariationen, weichere Farbübergänge und glattere Verläufe aufnehmen kann. Oftmals ist es allerdings nicht möglich, diese Unterschiede auszumachen, vor allem, wenn das Bildmaterial auf einem gewöhnlichen Bildschirm angezeigt wird. Die echten Vorteile zeigen sich, wenn du die Dateien mit weichen Abstufungen bearbeitest. Dateien mit höherer Farbtiefe können mehr Anpassungen ohne unerwünschte Farbverschiebungen oder Banding standhalten.

Wenn andere Komponenten gleich sind, sind Dateien mit höherer Farbtiefe grösser als Dateien mit niedrigerer Farbtiere und erfordern mehr Speicherplatz. Das trifft bei HEIF-Dateien allerdings nicht zu. Diese sind üblicherweise nicht grösser als JPEGs, obwohl sie 10-Bit-Dateien und keine 8-Bit-Dateien sind. Das liegt an Unterschieden in der Bildkomprimierung.

Der am häufigsten verwendete Typ der Bildkomprimierung ist JPEG. Einfach ausgedrückt, sucht der Komprimierungsalgorithmus nach Bereichen im Bild, in denen Pixel eine ähnliche Farbe und Helligkeit aufweisen. Er erfasst die vollständigen Daten für das erste Pixel und schreibt dann das digitale Äquivalent für „identisch“ für übereinstimmende benachbarte Pixel. Das erfordert weniger Platz als das Erfassen der vollständigen Details für jedes Pixel. Wenn die Bilddatei zur Ansicht geöffnet wird, verwendet der Algorithmus die Daten des ersten Pixel, um zusätzliche Pixel neu zu erstellen.

Es sind unterschiedliche Abstufungen von JPEG-Komprimierung möglich. Bei der maximalen Komprimierungsabstufung kann die Dateigrösse sogar nur so klein wie ein Hundertstel der Originaldatei sein. Wenn sich die Komprimierungsrate jedoch erhöht, beginnt der Algorithmus damit, Pixel zusammenzufassen, die eine geringere Ähnlichkeit in Farbe und Helligkeit aufweisen. Wenn die Datei wieder geöffnet wird, nimmt die Ähnlichkeit der neu erstellten Pixel mit den ursprünglichen Helligkeits- und Farbwerten ab. Dadurch gibt es Verluste bei den Details und im Farbtonbereich, Banding in Bereichen, in denen glatte Farbton- oder Farbabstufungen sein sollten, und Komprimierungsartefakte (Druckbildwolkigkeit oder Pixelierung).

Es ist wichtig zu verstehen, dass, sobald eine Datei auf diese Art komprimiert wurde, einige der Bilddaten verloren sind und nicht wiederhergestellt werden können. Genau wie bei der eingestellten Auflösung solltest du niemals eine Komprimierungsrate verwenden, mit der das Bild eine niedrigere Qualität bekommt als die, die du für das endgültige Bild benötigst.

Ausserdem gehen jedes Mal Daten verloren, wenn eine geänderte Datei komprimiert wird. Wenn du eine JPEG-Datei öffnest, Änderungen vornimmst und diese dann wieder als JPEG speicherst, verschwinden weitere Daten.

HEIF-Dateien verwenden eine modernere und fortschrittlichere Art der Komprimierung als JPEGs, wodurch es seltener zu dieser schlechteren Bildqualität kommt.

Dateikomprimierungsalgorithmen, die einige Daten des ursprünglichen Bilds löschen, werden „verlustbehaftet“ genannt. Daneben gibt es aber auch „verlustfreie“ Komprimierung. Diese Art der Komprimierung verwendet mathematische Algorithmen, die die Bildinformationen verschlüsseln und alle Daten auf weniger Speicherplatz speichern. Das ist komplett umkehrbar, sodass alle Daten immer noch vorhanden sind, wenn die Datei geöffnet wird. Dies bedeutet, dass auch die Bildqualität nicht reduziert wird.

Verlustfreie Komprimierung wird von Canon Digitalkameras verwendet, wenn Bilder mit der höchsten Auflösung als RAW-Datei gespeichert werden, ausser wenn C-RAW ausgewählt wird.

Verlustfreie Komprimierung kann die Dateigrösse nicht so sehr reduzieren wie verlustbehaftete Komprimierungsmethoden (wie JPEG- oder HEIF-Komprimierung), aber die standardmässigen RAW-Formatdateien von Canon können oft mit einem Viertel einer unkomprimierten Datei gespeichert werden. Die tatsächliche Dateigrösse wird vom Motiv und den ISO-Einstellungen beeinflusst. Wenn du die C-RAW-Option auswählst, werden einige Elemente verlustbehafteter Komprimierung angewendet, sodass C-RAW-Dateien kleiner als standardmässige CR3-Dateien sind.

Die höchsten Auflösungseinstellungen mit den niedrigsten Komprimierungseinstellungen produzieren Bilder höchster Qualität. Diese Bilder sind aber auch die grössten Dateien, die nicht nur den Speicherplatz schnell vereinnahmen, sondern auch mehr Zeit zum Speichern benötigen, da Daten auf Speichermedien je nach Medientyp mit einer bestimmten Geschwindigkeit geschrieben werden. Manchmal ist es vielleicht wichtiger, mehr Dateien auf der Speicherkarte zu speichern oder dafür zu sorgen, dass deine Kamera Aufnahmen schneller speichern kann, wenn Reihenaufnahmen gemacht werden. Deshalb stellen Canon Kameras verschiedene Bildgrössen- und Komprimierungsoptionen zur Verfügung.

Die unten stehende Tabelle zeigt die Auswirkungen der verschiedenen Einstellungen, die für die EOS R5 verfügbar sind.

Darauf gibt es keine einfache Antwort. Das hängt von verschiedenen Faktoren ab. Und das, was du in einem bestimmten Moment benötigst, ist in einer anderen Situation vielleicht nicht geeignet. Aber hier findest du einige Tipps, die dir die Entscheidung erleichtern können.

Wenn du die höchste Bildqualität haben möchtest, mache deine Aufnahmen bei maximaler Auflösung mit niedriger JPEG-/HEIF-Komprimierung (beste Qualität, grosse Dateien) oder noch besser im RAW-Format. Dafür benötigst du jedoch nicht nur mehr Speicherkartenplatz, sondern reduzierst auch die Anzahl der Aufnahmen, die du in einer Sequenz aufnehmen kannst, bevor der Pufferspeicher voll ist. Ausserdem erhöht sich die Zeit, die zum Übertragen der Bilder später benötigt wird. Das ist nicht immer von Bedeutung, aber wichtig, wenn du schnelle Sequenzen bei Sportveranstaltungen aufnehmen oder Bilder schnell mit anderen teilen möchtest.

Wenn du die Aufnahmen stark bearbeiten möchtest oder sehr grosse Drucke benötigst (Postergrösse oder noch grösser), dann ist es meistens am besten, RAW-Dateien mit höchster Qualität und niedrigster Komprimierung aufzunehmen, damit dir die meisten Bilddaten zum Bearbeiten zur Verfügung stehen.

Wenn du jedoch schnellen Zugriff auf deine Bilder haben möchtest, geben dir komprimierte JPEG-Dateien die Möglichkeit, die Dateien direkt von der Speicherkarte zu lesen. JPEG muss nicht schlechte Qualität bedeuten. Sofern du nicht die niedrigste Qualität auswählst, lässt du deine Kamera die Verarbeitung für dich durchführen. Dabei wird eine voreingestellte RAW-Umwandlung mit optimierten Standardeinstellungen vorgenommen. Die Ergebnisse sind für die Ansicht auf dem Monitor oder für Drucke bis zu DIN A4 gut genug.

Wenn du JPEGs möchtest, um Aufnahmen einfach zu teilen, aber deine Aufnahmen später mit maximaler Flexibilität bearbeiten können willst und Geschwindigkeit und Speicherkartenplatz kein Problem darstellen, dann ziehe die Option RAW+JPEG in Betracht. Dabei wird jedes Bild in beiden Formaten gleichzeitig gespeichert.

Wenn deine Kamera die Option HEIF anbietet, probiere sie aus. Sie verspricht, die Vorteile beider Seiten zu nutzen, und wird jetzt auch von den meisten Bearbeitungssoftwares unterstützt.

Wenn du herausfinden möchtest, was für dich am besten ist, solltest du dasselbe Motiv in verschiedenen Dateiformaten aufnehmen, in unterschiedlichen Kombinationen von Auflösung und Komprimierung, und dir die Bilder auf einem Computerbildschirm ansehen. Du solltest auch die Bilder der kleinsten und grössten Datei ausdrucken und dir die Unterschiede ansehen, falls dir welche auffallen. Möglicherweise bemerkst du, dass das Verringern der Auflösung einen weniger erkennbaren Effekt hat als du vielleicht angenommen hast.