Tagged Image File Format


Tagged Image File Format

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Tagged Image File Format
Dateiendung: .tiff, .tif
MIME-Type: image/tiff, image/tiff-fx
Entwickelt von: Aldus Corporation
Aktuelle Version: 6.0 (Stand:1992-06-03)
Art: Bitmap-Grafikformat
Erweitert zu: Exif, sDCF, TIFF/EP, TIFF/IT, GeoTIFF

Das Tagged Image File Format (TIFF oder auch kurz TIF) ist ein Dateiformat zur Speicherung von Bilddaten. Das TIFF wurde ursprünglich von Aldus (1994 von Adobe übernommen) und Microsoft für die Farbseparation bei gescannten Rastergrafiken entwickelt. TIFF-Dateien besitzen den MIME-Typ image/tiff.[1]

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften

Die Kodierung von Zahlen (Byte-Reihenfolge) kann entweder als Big Endian oder Little Endian erfolgen. In einer Datei können mehrere Bilder abgelegt werden (Multipage-TIFF). Das können, müssen aber nicht, verschiedene Versionen desselben Bildes sein, zum Beispiel ein Vorschaubild („Thumbnail“) und das Originalbild. TIFF kennt verschiedene Farbräume und Algorithmen zur Datenkompression. Die meisten von ihnen sind verlustfrei (z. B. LZW, Lauflängenkodierung), allerdings kann TIFF auch als Containerformat für JPEG-Bilder dienen, welche verlustbehaftet (DCT) komprimiert sein dürfen. Es ist auch möglich, IPTC-Metadaten in der TIFF-Datei unterzubringen.

Einzelne Bildpunkte können bei TIFF aus beliebig vielen Einzelwerten (Samples) bestehen. Samples können neben dem Standardfall „ein Byte gleich ein Sample“ auch Teile eines Bytes einnehmen (z. B. 1, 2 oder 4 Bits) oder aus mehreren Bytes bestehen. Neben Ganzzahlen können auch Gleitkommazahlen als Bilddaten abgelegt werden. Die Möglichkeit zur Speicherung von Transparenz-Information (Alphakanal) existiert ebenfalls.

Bilddaten werden in Gruppen von Pixelzeilen, so genannten Stripes (Streifen) oder als rechteckige Tiles (Kacheln) abgelegt. Die Speicherung erfolgt dabei für jeden Streifen beziehungsweise für jede Kachel unabhängig von den anderen, so dass Bildteile, je nach Wahl der Größe der Streifen beziehungsweise Kacheln, relativ schnell geladen werden können. Andere Formate erfordern hier das Laden sämtlicher Bilddaten vor dem gewünschten Ausschnitt. Ziel der Unterteilung beim Entwurf war vor allem, dass Einzelteile komplett im Speicher gehalten werden können. Die 1992er-Spezifikation empfiehlt dafür acht Kilobyte Maximalgröße.

Einschränkungen

Größter Nachteil von TIFF ist seine Komplexität. Die Vielfalt möglicher gültiger TIFF-Dateien kann nur schwer von einzelnen Programmen unterstützt werden. In der Spezifikation des Dateiformates ist deswegen eine Untermenge gültiger TIFF-Dateien definiert, die jedes TIFF-fähige Programm verarbeiten können sollte, genannt Baseline TIFF.

Für Offset-Werte werden grundsätzlich 32 Bit verwendet. Das führt dazu, dass nur Stellen bis zu vier Gigabyte vom Dateianfang an referenziert werden können. Zur Zeit der Entwicklung von TIFF stellte das in der Praxis keine Einschränkung dar, in letzter Zeit fallen allerdings insbesondere in manchen wissenschaftlichen Disziplinen (z. B. Astronomie) sehr große Bilder an, die TIFF nicht speichern kann. Ein Streaming von TIFF-Dateien ist nicht in allen Fällen ohne Pufferung der gesamten Datei möglich, da TIFF an vielen Stellen von Offset-Werten Gebrauch macht, die Daten referenzieren können, die vor der Stelle liegen, an der sie referenziert werden. Somit ist wahlfreier Zugriff oder eben Pufferung im Speicher eine Notwendigkeit. Aus diesem Grund ist TIFF auch für das WWW ungeeignet. Adobe hat bei TIFF (anders als bei seinem Dokumentenformat PDF) nie nachträglich ein Verfahren zur Linearisierung (englisch linearization) hinzugefügt, das in der so konvertierten Datei eine Reihenfolge gewährleistet, die Rückgriffe unnötig macht.

Grundstruktur

Die ersten acht Bytes einer TIFF-Datei enthalten eine Signatur, die die Byte order und die Magische Zahl 42 enthält, außerdem ein Offset zum ersten Image File Directory (IFD).

Ein solches IFD gibt Informationen zu einem Bild in der TIFF-Datei und besteht aus einer Liste von Tags, einzelnen Informationseinheiten. Ein solches Tag kann etwa die Breite des Bildes in Pixeln beschreiben oder den Namen der Software enthalten, die die TIFF-Datei erzeugt hat.

Jeder Tag hat eine eigene Nummer, die es kennzeichnet (z. B. 256 für Bildbreite) und einen Typ (z. B. 16-Bit-Ganzzahlen, 32-Bit-Gleitkommazahlen, Zeichenketten u. v. m.). Manche Tags müssen vorhanden sein (z. B. die Bildbreite), andere sind optional (z. B. der Name der Software). Eine Reihe von Anwendungen verwendet proprietäre Tags. Der Aufbau der Daten, die in einem solchen Tag gespeichert oder referenziert werden, ist dann meist nicht dokumentiert. Eine Nummer für eigene proprietäre Tags kann man bei Adobe beantragen.

Am Ende des IFD steht ein Offset-Wert, der das nächste IFD in der Datei referenziert, oder aber 0, falls das aktuelle IFD das letzte war. Auf diese Art können beliebig viele Bilder in der Datei untergebracht werden, solange die Gesamtmenge der Daten vier Gigabytes nicht übersteigt (siehe auch Einschränkungen weiter oben).

Die IFD-Struktur wird im Exif-Teil von JFIF-Dateien wiederverwendet.

Spezifikation

Eine genaue Beschreibung des Formats für Entwickler wird von Adobe kostenlos als PDF-Datei zur Verfügung gestellt.[2] Die neueste Version ist 6.0 vom 3. Juni 1992. Sie wird ergänzt durch TIFF Technical Notes. Dabei handelt es sich um Texte, die TIFF einzelne Fähigkeiten hinzufügen, unter anderem das Deflate-Verfahren zur verlustlosen Datenkompression, das bereits in gzip und PNG verwendet wird.

Verwendung

TIFF ist, neben PDF und EPS, ein wichtiges Format zum Austausch von Daten in der Druckvorstufe in Verlagen und Druckereien, weil es das von ihnen verwendete CMYK-Farbmodell unterstützt. Außerdem kann TIFF Bilder mit hoher Farbtiefe (z.B. 16 statt 8 Bit pro Farbkomponente) speichern, weshalb TIFF-16 gern zum Datenaustausch bei der RAW-Konvertierung verwendet wird.

Im Internet wird das TIFF genutzt, um Anwendern, wie etwa Verlagen, hochaufgelöste Bilder in druckfähiger, verlustfreier Qualität zur Verfügung zu stellen. Dabei wird in Kauf genommen, dass diese Dateien ein Mehrfaches der Größe eines verlustbehaftet komprimierten JPEG-Bildes haben. TIFF hat sich so als Quasi-Standard für Bilder mit hoher Qualität etabliert.

Für den Bereich der rasterbasierten Geoinformationen etabliert sich mehr und mehr eine mit zusätzlichen Tags versehene TIFF-Variante, das sogenannte GeoTIFF. Es erlaubt, etwa bei Kartenbildern, Luftbildern und ähnlichen Informationen, anzugeben, wo auf der Erde die im Bild dargestellte Situation exakt koordinatenbezogen liegt.

TIFF wird auch zum Archivieren von monochromen Grafiken (z. B. technischen Zeichnungen) verwendet, da in Verbindung mit der „Fax Group 4“-Komprimierung sehr kompakte Dateien entstehen.

Um den Printmedien ihre Arbeit zu erleichtern, werden von manchen Organisationen zum Beispiel ESA oder NASA hochaufgelöste Bilder neben dem JPEG-Format stellenweise auch im TIFF angeboten, während bei niedrigen Auflösungen normalerweise nur das verlustbehaftete JPEG-Format zum Einsatz kommt.

Einzelnachweise

  1. RFC 2302
  2. TIFF-Spezifikation (englisch)

Siehe auch

Literatur

  • Thomas W. Lipp: Grafikformate. Microsoft Press, Unterschleißheim 1997, ISBN 3-86063-391-0.

Weblinks


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