Sie komprimieren eine PDF-Datei und in einem Einstellungsfenster werden Ihnen Begriffe wie DPI, Downsampling, JBIG2, JPEG2000 und verlustfrei bzw. verlustbehaftet angezeigt. Das sind keine alltäglichen Vokabeln. Es handelt sich um Fachbegriffe aus der Bildverarbeitungs- und Komprimierungstechnik. Aber sie steuern genau, was mit Ihrer PDF-Datei passiert, wenn Sie auf die Schaltfläche „Komprimieren“ klicken, und wenn Sie sie grundsätzlich verstehen, können Sie Einstellungen wählen, die ein lesbares Dokument anstelle eines verpixelten Durcheinanders erzeugen.
Diese Begriffe lassen sich in zwei Kategorien unterteilen: Auflösungskontrollen, die bestimmen, wie viele Bilddetails erhalten bleiben, und Komprimierungsmethoden, die bestimmen, wie die verbleibenden Details gespeichert werden. Sobald Sie verstanden haben, was die einzelnen Begriffe steuern, wird das Bedienfeld für die Komprimierungseinstellungen zu einer Reihe fundierter Auswahlmöglichkeiten und nicht mehr zu einem Ratespiel.
DPI: Der Auflösungsknopf, der alles steuert
DPI steht für Dots Per Inch. Es misst, wie viele Pixel in jedem Zoll eines Bildes gepackt sind. Ein 300-DPI-Scan einer Seite im Letter-Format enthält etwa 8,5 Millionen Pixel, 2550 Pixel breit und 3300 Pixel hoch. A 150 DPI scan of the same page contains roughly 2.1 million pixels, 1275 by 1650. A 72 DPI version contains about 0.5 million pixels, 612 by 792. The jump from 72 DPI to 300 DPI represents 17 times more image data to store, which is why scan resolution is the dominant factor in PDF file size.
Für die Anzeige auf dem Bildschirm sind 150 DPI die praktische Lösung. Ein typischer Computermonitor zeigt 92 bis 220 Pixel pro Zoll an, sodass ein Bild mit 150 DPI genug Auflösung hat, um scharf auszusehen, ohne dass Speicherplatz für Pixel verschwendet wird, die der Bildschirm nicht anzeigen kann. Beim Drucken sind 300 DPI der Standard, da das menschliche Auge auf Papier im Leseabstand Details mit einer Auflösung von bis zu etwa 300 Punkten pro Zoll wahrnehmen kann. Wenn ein Komprimierungstool Sie auffordert, ein DPI-Ziel auszuwählen, fragt es: Was ist die niedrigste Auflösung, die für die Verwendung dieses Dokuments noch akzeptabel ist?
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Downsampling: Wie die Auflösungsreduzierung tatsächlich geschieht
Beim Downsampling wird die Auflösung eines Bildes reduziert. Wenn Sie das Komprimierungstool anweisen, alle Bilder auf 150 DPI herunterzurechnen, untersucht es jedes Bild im PDF, berechnet seine aktuelle effektive Auflösung und wenn diese Auflösung höher als 150 DPI ist, reduziert es die Pixelanzahl, bis das Bild 150 DPI hat. Bilder, die bereits eine Auflösung von 150 DPI oder weniger haben, bleiben unberücksichtigt.
Es gibt drei gängige Downsampling-Algorithmen, die deutlich unterschiedliche Ergebnisse liefern. Beim durchschnittlichen Downsampling wird der durchschnittliche Farbwert eines Pixelblocks genommen und der gesamte Block durch diesen einzelnen Wert ersetzt. Es ist schnell, neigt aber dazu, feine Details zu verwischen. Bei der Unterabtastung wird ein einzelnes Pixel aus der Mitte jedes Blocks entnommen und der Rest verworfen. Dies ist schneller als die Mittelwertbildung, kann jedoch wichtige Details übersehen, die zufällig zwischen den abgetasteten Pixeln liegen. Beim bikubischen Downsampling wird ein gewichteter Durchschnitt der umgebenden Pixel verwendet, um jeden neuen Pixelwert zu berechnen. Dies ist die langsamste Methode, liefert aber das glatteste und genaueste Ergebnis. Bei gescannten Dokumenten mit vielen Texten bewahrt das bikubische Downsampling die scharfen Kanten von Buchstabenformen besser als die Alternativen. Bei Fotos ist der Unterschied zwischen den Methoden weniger ausgeprägt.
Komprimierungsmethoden: JPEG, JPEG2000, JBIG2 und Lossless
Nachdem das Bild auf die Zielauflösung heruntergerechnet wurde, muss es noch in Bytes kodiert werden. Die Wahl der Komprimierungsmethode bestimmt, wie effizient diese Pixel gespeichert werden und ob dabei Abstriche bei der Bildqualität gemacht werden.
| Methode | Verlustbehaftet oder verlustfrei | Am besten für | Auswirkungen auf die Dateigröße |
|---|---|---|---|
| JPEG | Verlustbehaftet | Farbfotos, gescannte Seiten mit Bildern | Hohe Komprimierung; kann Artefakte in geringer Qualität zeigen |
| JPEG2000 | Verlustbehaftet oder verlustfrei | Hochwertige Fotos, Dokumente, die sowohl Qualität als auch geringe Größe erfordern | Bessere Komprimierung als JPEG bei gleicher Qualität |
| JBIG2 | Verlustbehaftet oder verlustfrei | Schwarzweiß gescannte Textseiten | Extreme Komprimierung; Bis zu 10x kleiner als JPEG für Schwarzweiß |
| Flate/Deflate | Verlustfrei | Grafiken, Screenshots, Strichzeichnungen | Mäßige Komprimierung; kein Qualitätsverlust |
| CCITT G4 | Verlustfrei | Faxdokumente, reine Schwarzweißseiten | Sehr gut für 1-Bit-Bilder; arm für alles andere |
Die wichtigste Unterscheidung in der Tabelle ist verlustbehaftet gegenüber verlustfrei. Bei der verlustbehafteten Komprimierung, die von JPEG und einigen Modi von JPEG2000 und JBIG2 verwendet wird, werden Bilddetails dauerhaft verworfen, um kleinere Dateigrößen zu erreichen. Das verworfene Detail kann nicht wiederhergestellt werden. Die von Flate und den verlustfreien Modi JPEG2000 und JBIG2 verwendete verlustfreie Komprimierung findet mathematische Redundanzen in den Pixeldaten und kodiert sie effizienter, ohne Informationen zu verwerfen. Aus einer verlustfrei komprimierten Datei lässt sich das Originalbild perfekt rekonstruieren.
JBIG2: Der Spezialist für Schwarz-Weiß-Dokumente
JBIG2 verdient besondere Aufmerksamkeit, da es sich hervorragend für den häufigsten Typ gescannter PDF-Komprimierung-Dokumente eignet: schwarzer Text auf weißem Hintergrund. JBIG2 identifiziert wiederkehrende Muster auf einer Seite und speichert jedes Muster einmal mit Verweisen auf seine Positionen, anstatt jedes Vorkommen separat zu speichern. Auf einer Seite mit getipptem Text muss jedes Vorkommen des Buchstabens „e“ vorkommen. in der gleichen Schriftart und -größe ist nahezu identisch. JBIG2 speichert eine Kopie dieses „e“. und eine Liste, wo es erscheint. Dieser Mustervergleichsansatz komprimiert eingegebenen Text weitaus stärker als JPEG, das die Seite als generisches Bild behandelt.
Es gibt einen wichtigen Vorbehalt bei JBIG2 im verlustbehafteten Modus. Der Mustervergleichsalgorithmus kann manchmal ähnlich aussehende Zeichen verwechseln. Ein „r“ gefolgt von einem „n“ kann als einzelnes „m“ gespeichert werden. wenn der Algorithmus das Muster falsch zusammenführt. Diese als JBIG2-Artefakt bezeichnete Ersetzung ändert den tatsächlichen Textinhalt des Dokuments. Für Archivdokumente, bei denen die Textgenauigkeit von größter Bedeutung ist, verwenden Sie JBIG2 im verlustfreien Modus oder wählen Sie eine völlig andere Komprimierungsmethode. Die Dateigröße wird größer, der Inhalt ist jedoch garantiert korrekt.
Welche Komprimierungseinstellungen für gängige Dokumenttypen verwendet werden sollen
Bei einem schwarzweiß gescannten Vertrag oder Bericht führt das bikubische Downsampling auf 150 DPI mit verlustfreier JBIG2-Komprimierung zu einer wesentlich kleineren Datei mit perfekt erhaltenem Text. Eine Reduzierung der Dateigröße um 70 % bis 85 % ist für diese Kombination bei textlastigen Scans typisch.
Für eine Farbbroschüre oder ein Fotobuch sorgt das bikubische Downsampling auf 150 DPI mit JPEG2000 bei einer Qualitätseinstellung von mittel bis hoch für ein Gleichgewicht zwischen Bildqualität und Dateigröße. Typisch ist eine Reduzierung der Dateigröße um 50 bis 65 %.
Bei einem gemischten Dokument, das sowohl Textseiten als auch Fotoseiten enthält, besteht der ideale Ansatz darin, unterschiedliche Einstellungen auf verschiedene Bildtypen anzuwenden. Viele PDF-Qualität-Komprimierungstools, einschließlich WukongPDF, erkennen automatisch, ob es sich bei jedem Bild um Farbe, Graustufen oder Monochrom handelt, und wenden für jeden Typ die optimale Komprimierungsmethode an. Diese Optimierung pro Bild führt zu besseren Gesamtergebnissen als die Anwendung einer einzelnen Einstellung auf jedes Bild im Dokument.
Wenn Sie das nächste Mal in einem Komprimierungseinstellungsfeld aufgefordert werden, zwischen JPEG2000 und JBIG2 zu wählen oder eine Downsampling-DPI festzulegen, wissen Sie, dass es sich hierbei nicht um willkürliche technische Schalter handelt. Es handelt sich um spezielle Werkzeuge für bestimmte Aufgaben. Die Auswahl des richtigen Werkzeugs für das vorliegende Dokument macht den Unterschied zwischen einem komprimierten PDF, das nicht vom Original zu unterscheiden ist, und einem PDF aus, das aussieht, als wäre es 1995 über ein Faxgerät gelaufen.
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