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Über die Formate
PGM (Portable Graymap) ist das Graustufen-Mitglied der Netpbm-Bildformatfamilie, erstellt von Jef Poskanzer im Jahr 1988 als Teil des Pbmplus-Toolkits für Unix-Systeme. PGM speichert einkanalige Intensitätsbilder, bei denen jedes Pixel einen Grauwert von 0 (schwarz) bis zu einem benutzerdefinierten Maximum (typischerweise 255 für 8-Bit oder 65535 für 16-Bit) enthält. Das Format existiert in ASCII (magische Nummer P2), bei der Pixelwerte als dezimale Textzahlen getrennt durch Leerzeichen geschrieben werden, und binär (magische Nummer P5), bei der Werte als Rohbytes gespeichert werden. Beide Varianten beginnen mit einem Header, der die magische Nummer, Breite, Höhe und den maximalen Grauwert angibt. PGM wurde als Graustufen-Zwischenformat in der Netpbm-Konvertierungs-Pipeline-Philosophie konzipiert: Quellbilder aus beliebigen Formaten werden in PGM umgewandelt, mit der umfangreichen Netpbm-Werkzeugbibliothek verarbeitet und dann in das Zielformat konvertiert. Ein Vorteil ist die Formattransparenz — die ASCII-Variante macht Bilddaten direkt für Menschen lesbar und trivial mit Textwerkzeugen wie awk und grep verarbeitbar, was für Debugging und Ausbildung unschätzbar ist. Die Verbreitung in der wissenschaftlichen und Computer-Vision-Gemeinschaft ist eine weitere Stärke: Die geradlinige Einzelkanal-Darstellung von PGM macht es zu einem natürlichen Format für Bildanalyse-Algorithmen, und viele wissenschaftliche Arbeiten und Kursmaterialien verwenden PGM-Beispiele. Das Format wird von ImageMagick, GIMP und zahlreichen Bildverarbeitungsbibliotheken unterstützt und bleibt Standardeingabe für viele Forschungswerkzeuge und Benchmarks.
JPG ist die gängigste Dateierweiterung für Bilder, die mit dem JPEG-Standard komprimiert wurden, veröffentlicht von der Joint Photographic Experts Group als ISO/IEC 10918-1 im September 1992. Die dreibuchstabige .jpg-Erweiterung setzte sich aufgrund der 8.3-Dateinamenbeschränkung von MS-DOS und frühen Windows-Versionen durch, während .jpeg die vollständige Variante ist — beide Erweiterungen repräsentieren identische Dateiinhalte und Komprimierung. JPEG wendet verlustbehaftete Komprimierung mittels der diskreten Kosinustransformation (DCT) an, teilt Bilder in 8x8-Pixel-Blöcke auf, transformiert sie in Frequenzkoeffizienten, quantisiert visuell unbedeutende Daten und entropiekodiert das Ergebnis. Benutzer steuern die Komprimierungsstufe: Höhere Qualität behält mehr Details bei größeren Dateien bei, während niedrigere Qualität eine dramatische Grössenreduzierung mit zunehmend sichtbaren Artefakten in komplexen Texturen erreicht. Das Format unterstützt 24-Bit True Color (16,7 Millionen Farben) und 8-Bit-Graustufen, mit Exif-Metadaten für Kameramodell, Belichtungseinstellungen, Ausrichtung, GPS-Standort und Erstellungszeitstempel. Ein Vorteil ist die unerreichte Gerätekompatibilität — JPG ist das native Ausgabeformat praktisch jeder Digitalkamera und jedes Smartphones und wird von jedem Bildbetrachter, Browser und Betriebssystem angezeigt, das existiert. Die effiziente fotografische Komprimierung ist eine weitere Stärke: Realwelt-Fotografien mit glatten Verläufen und komplexen Texturen komprimieren unter DCT äußerst gut und erzielen typischerweise eine 10:1-Reduzierung bei hoher visueller Qualität. JPG-Bilder bilden die überwiegende Mehrheit der fotografischen Inhalte im Web, in E-Mails, sozialen Medien und digitalen Archiven weltweit.