Bildformate: TIFF

Das "Tagged Image File Format" (Tiff) ist eigentlich kein Dateiformat, denn hinter Tiff verbirgt sich eher ein Beschreibungssystem für unterschiedlichst aufgebaute Bilddaten. Als die Grafikfirma Aldus 1986 eine erste Spezifikation erstellte, stand die Flexibilität ganz oben auf der Liste der Anforderungen.

Darauf ist auch zurückzuführen, dass die heute gültige Spezifikation technisch seit 1992 nicht mehr verändert wurde - für die Computerbranche eine Ewigkeit. Zu den wenigen Einschränkungen gehört die auf vier Gigabyte beschränkte Größe der Datei, die aber auch heute noch für die meisten Bilddaten ausreichen sollte. Ansonsten lässt sich per Tiff  fast jede Art von Bilddatei beschreiben. Im Gegensatz zu einem JPEG kann ein Tiff z. B. mit einer Farbtiefe von 16 statt nur acht Bit je Farbkanal arbeiten. Tiffs können Ebenen speichern, unterstützen die unterschiedlichsten Farbräume, wie RGB, CMYK oder Lab, und bieten verschiedene Kompressionsmodi zur Auswahl. Gerade diese große Bandbreite führt allerdings auch zu Inkompatibilitäten und Missverständnissen.

Ein BaukastensystemWirklich sicher kann man sich bei einer Tiff-Datei nur sein, dass am Anfang die Buchstaben II oder MM stehen. II steht für die in der Intel /PC-Welt übliche Anordnung mit dem niedriger- wertigen Byte des 16-Bit-Wortes am Anfang. MM bezeichnet den entgegengesetzten Fall wie er in der Welt von Mac und Motorola Usus ist. Byte-Nummer drei und vier repräsentieren die Zahl 42, als Zeichen, dass es sich um eine Tiff-Datei handelt. Wer jetzt an Douglas Adams' "Per Anhalter durch die Galaxis" denkt, liegt wohl nicht so falsch: "Eine beliebige, aber sorgfältig ausgewählte Zahl" heißt es in der Tiff-Spezifikation dazu.

Die nächsten vier Byte geben den Standort der Image File directory, einer Art Karteikasten mit Tags an. Diese Image File directory - grundsätzlich erlaubt Tiff auch mehrere - kann irgendwo innerhalb der Datei stehen, also auch am Ende hinter den eigentlichen Bilddaten. Weil derartige Verweise auf weiter hinten angegebene Informationen das Leseprogramm zwingen, in der Datei hin- und herzuspringen, muss immer die ganze Datei gelesen werden, bevor die Informationen verwendbar sind. Damit ist Tiff für Webseiten nur schlecht zu gebrauchen.

Tags für allesDie Image File directory kann Hunderte von Tags enthalten, die jeweils aus einer Nummer bestehen, die ihre Bedeutung kennzeichnet sowie einem Wert: Im Tag 256 ist die Breite des Bildes angegeben, während im Tag 306 das Datum steht, an dem das Bild erstellt wurde. In der Spezifikation sind knapp 80 Tags beschrieben. Die komplette Spezifikation gibt es hier: https://partners.adobe.com/public/ developer/en/tiff/TIFF6. pdf. Wer genau wissen möchte, welche Werte in einem Tiff tatsächlich verwendet werden, kann sich unter: https://www.awa resystems.be/imaging/tiff/astifftagviewer.html einen Viewer herunterladen, der die Einträge im Detail anzeigt. Während die Tags bis zur Nummer 32768 für die in der Spezifikation festgelegten Aufgaben reserviert sind, bleiben die höheren Werte "privat": Wer einen Tag braucht, kann ihn sich bei Adobe registrieren lassen und dann beliebige Daten eintragen. Beispielsweise trägt auch Photoshop hier viele programmspezifische Werte ein. Und die Tags  65000-65535 sind quasi öffentlich, hier kann jeder schreiben, was er möchte.

Mit den Tags erläutert also die Kamera oder das Bildprogramm, wie die eigentlichen Bilddaten zu verstehen sind. Wenn nun ein Programm die Tags nicht oder nur teilweise versteht, führt dies zu einer falschen Darstellung.

Flexibel, nicht kompatibelMit dem Lesen ist es nicht getan, denn die Anweisungen müssen bei der Darstellung der Bilddaten auch umgesetzt werden: Wenn etwa im Tag 262 der Wert 8 steht, bedeutet dies, dass Farbwerte im Lab-Raum angegeben werden. Viele Programme können dies nicht umsetzen. Wer ein im Photoshop erzeugtes Lab-Bild in Paintshop Pro öffnet. wird nicht begeistert sein. Wer z. B. in Photoshop mit Ebenen oder Alphakanälen arbeitet, um ein Element vom Hintergrund zu trennen, legt neue Tags an. Wird das Bild in PageMaker importiert, treten keine Probleme auf, weil beide Programme die entsprechenden Adobe-Tags lesen können. Oft ignoriert ein Programm jedoch einzelne Tags und entfernt sie beim Speichern. Sichert der Anwender in Photoshop die TIFF-Datei einschließlich des Pfads und öffnet es anschließend in einem anderen Bildverarbeitungsprogramm, ist der Pfad verschwunden. Er taucht auch in Photoshop nicht wieder auf. Programme, die bestimmte Tag-Felder nicht bearbeiten können, können auch keine Information ablegen, wo vorher noch etwas stand. Unbekannte Tags führen im Extremfall aber auch dazu, dass ein Programm ein TIFF-Dokument verweigert. Es gibt kein Programm auf der Welt, das sämtliche Tags auslesen kann.

Baseline-TiffUm möglichst vielen Anwender-Programmen den Umgang mit Tiff-Dateien zu ermöglichen gibt es die auf das Wesentliche reduzierte Version Baseline-Tiff. Vorgeschrieben sind hier nur 12 Tags, und auch die dürfen nur wenige Werte annehmen. So ist die Farbtiefe auf maximal 24 Bit beschränkt und nur verlustfreie Kompression zulässig. In jedem Fall verweist das Tag 273 (StripOffsets) auf die eigentlichen Bilddaten: Die können alle in einem einzigen Riesenpaket stecken (bit map image data), in Streifen oder neuerdings auch Kacheln. Der Grund dafür liegt in der Entwicklung der Computertechnik. Als die mittlerweile von Adobe geschluckte Firma Aldus das Tiff-Format für erste Scanner- und Fax-Anwendungen entwickelte, waren die Rechnerprozessoren noch so lahm, dass sie nur zeilenweise Bilder verarbeiten konnten und nach jeder gescannten Linie eine Verschnaufpause brauchten. Mittlerweile verwendet das Format die Streifen nur noch bei sehr großen Bildern oder aber, um innerhalb eines Tiffs mehrere Bilder ablegen zu können. Dass nicht nur Zeilen, sondern auch Bildflächen speicherbar wurden, ist dem Nachtrag zum Standard von 1992 zu verdanken. Kleine Unterbildflächen (Kacheln) abzuspeichern erlaubt gerade bei sehr großen Dateien einen schnelleren Zugriff auf bestimmte Bildausschnitte.

Die ExtensionsDie Erweiterungen schaffen praktisch unbegrenzte Möglichkeiten, können aber auch zu Kompatibilitätsproblemen führen. Bilder lassen sich in die für den Druck nötigen Farben CMYK separieren und abspeichern, große Bilder in quadratische Kacheln zerlegen, um den Zugriff zu beschleunigen, und zusätzliche Farbräume wie LAB und YCbCr können für die Bilddaten verwendet werden. Den RGB-Daten können Informationen wie den Weißpunkt und zusätzliche Farbinformationen mitgegeben werden, die auf allen Geräten eine korrekte Anzeige erlauben. Ebenfalls zu den Extensions gehören Kompressionsverfahren einschließlich JPEG.

Kompression, ja aber ...Wer behauptet, "die Qualität von TIFF ist besser als JPEG, weil es nicht oder nur verlustfrei komprimiert", irrt, denn auch eine Datei mit der Endung .tif kann mit deutlich sichtbaren Verlusten komprimiert sein. Wer in Photoshop eine Tiff-Datei abspeichert hat die Wahl zwischen den Optionen ohne Kompresion, LZW, Zip und JPEG. Bei der Auswahl von JPEG erlaubt es der bekannte Schieberegler, die Qualität in weiten Grenzen zu variieren. Tiff verwendet dann exakt die gleiche Kompressionsmethode wie das JPEG-Format.

Die LZW-Kompression für TIFF ist nach ihren Erfindern Lempel, Ziv und Welch benannt. Aus den unkomprimierten Daten erstellt LZW ein Wörterbuch. Der LZW-Algorithmus untersucht den Datenstrom auf Muster und entwickelt daraus die Einträge des Wörterbuchs. Die Muster wiederum werden in möglichst kurze Datenwörter kodiert, die dann die komprimierten Daten repräsentieren. Taucht ein bekanntes Muster erneut auf, verweist der Algorithmus ab dem zweiten Mal nur noch auf den entsprechenden Tabelleneintrag. Da die Kodierung viel kleiner als das Muster ist, das sie repräsentiert, wird eine Datenkompression erreicht. Die LZW arbeitet verlustfrei und verändert das Bildmaterial nicht. Entscheidend ist, dass der Vorgang der Kompression beliebig oft wiederholt werden kann, ohne dass Verluste entstehen. Bei Bildern mit stark wechselnden Pixelwerten ist die LZW-Kompression allerdings nicht besonders effektiv. Ein Foto lässt sich damit meist nicht einmal auf die Hälfte eindampfen.

Tiff aus der Digitalkamera?Einige Kameras bieten Tiff als Ausgabeformat an. So eine Datei ist in der Regel unkomprimiert, benötigt viel Speicherplatz und macht den Datentransfer auf die Speicherkarte zur Geduldsprobe. Weil als Farbtiefe zudem meist nur acht Bit pro Farbe verwendet werden, ist der Vorteil eines Tiffs gegenüber einem JPEG mit höchster Qualität in der Regel sehr gering. Wer die niedrigste JPEG-Kompressionsstufe einstellt, wird das Ergebnis meist nicht von einem Tiff-Bild unterscheiden können, weswegen wir das kleinere JPEG mit maximaler Qualität empfehlen. Es reicht als Grundlage für die Nachbearbeitung aus. Bei der Nachbearbeitung sollte dann jedoch die Zwischenspeicherung im TIFF-Format mit einer verlustfreien Kompression erfolgen, um Verluste beim wiederholten Abspeichern zu vermeiden: Wer ein JPEG-Bild öffnet, um es zu bearbeiten und dann wieder speichert, komprimiert die Daten erneut, und wiederholte Kompressionsstufen verschlechtern das Bildsignal. Wer wirklich das Letzte aus den Kameradaten herausholen will, greift zum Raw-Format und nimmt die damit verbundenen  Komfort-Einbußen in Kauf.