Dateiformate
Was ist TIFF? Das Format für Scans, Druck und Archiv
TIFF ist das verlustfreie Bildformat für Scans, Druckdateien und Archive. Wir erklären seinen Aufbau, die Komprimierungsoptionen und wie Sie große TIFF-Dateien umwandeln.
Autor: Hemen Dönüştür Editör EkibiVeröffentlicht: 8 Min. Lesezeit
TIFF ist die gemeinsame Sprache von gescannten Dokumenten, professionellen Fotos, Druckdateien und Satellitenbildern. Verlustfreie Speicherung, hohe Bittiefen, CMYK-Unterstützung und mehrere Seiten in einer Datei machen es für Archivare und Druckereien unverzichtbar. Dieselbe Flexibilität macht die Dateien riesig und hält TIFF fast vollständig aus dem Web fern. Dieser Artikel behandelt die Geschichte von TIFF von Aldus bis Adobe, seinen tagbasierten Aufbau, die Komprimierungsoptionen, Erweiterungen wie GeoTIFF, typische Probleme und wie Sie TIFF-Dateien in JPG oder PNG umwandeln.
Was ist TIFF?
TIFF (Tagged Image File Format) ist ein tagbasiertes Dateiformat, das zum Speichern von Rasterbildern und zu ihrem Austausch zwischen Programmen entwickelt wurde. Die Dateiendungen lauten .tif und .tiff, der MIME-Typ ist image/tiff. Mit den Worten der Spezifikation TIFF 6.0 ist TIFF weder eine Druckersprache noch eine Seitenbeschreibungssprache, sein Zweck ist es, Rasterbilddaten zu beschreiben und zu speichern.
Das Besondere an TIFF ist, dass es an kein einzelnes Komprimierungsverfahren und kein einzelnes Farbmodell gebunden ist. Die Library of Congress beschreibt TIFF als Hülle für verschiedene Bitstream-Kodierungen, die unterschiedliche Komprimierungsverfahren und Farbdarstellungen nutzen können.
Geschichte: Aldus, Microsoft und Adobe
- Herbst 1986: Nach einer Reihe von Treffen mit Scannerherstellern und Softwareentwicklern veröffentlichte die Aldus Corporation die erste TIFF-Spezifikation. Da ihr zwei größere Entwürfe vorausgegangen waren, ist diese Version faktisch „3.0“. Ziel war ein gemeinsames Format für Desktop-Scanner.
- April 1987: Revision 4.0, überwiegend kleinere Verbesserungen.
- Oktober 1988: Revision 5.0 von Aldus und Microsoft brachte Palettenbilder und LZW-Komprimierung.
- 3. Juni 1992: TIFF Revision 6.0, bis heute die Grundlage, wurde veröffentlicht. Sie ergänzte Bilddefinitionen für CMYK, YCbCr und CIE L*a*b*, gekachelte Bilder und JPEG-Komprimierung und teilte die Spezifikation in „Baseline“ und „Extensions“.
- 1994: Adobe übernahm Aldus und damit die Rechte an der TIFF-Spezifikation.
- 1995 und 2002: Zwei Ergänzungen folgten als technische Hinweise zu PageMaker und Photoshop. Die Ergänzung von 2002 definierte die Deflate-Komprimierung (ZIP) und korrigierte die frühere fehlerhafte Beschreibung der JPEG-Komprimierung in TIFF.
Technischer Aufbau
Header und Bytereihenfolge
Jede TIFF-Datei beginnt mit einem 8 Byte langen Header. Die ersten zwei Bytes geben die Bytereihenfolge an: II (Intel, Little Endian) oder MM (Motorola, Big Endian). Danach folgen die Zahl 42 und der Offset des ersten Image File Directory (IFD). Hexadezimal beginnt eine TIFF-Datei also entweder mit 49 49 2A 00 oder mit 4D 4D 00 2A.
IFDs und Tags
Ein IFD (Image File Directory) ist eine Liste von Feldern, die das Bild beschreiben. Jedes Feld ist ein 12 Byte langer Datensatz: Tag-Nummer, Datentyp, Anzahl der Werte und der Wert selbst oder sein Offset. Zu den zentralen Tags gehören ImageWidth, ImageLength, BitsPerSample, Compression, PhotometricInterpretation, XResolution und YResolution sowie die Position der Daten (StripOffsets oder TileOffsets). Da Leseprogramme Tags überspringen können, die sie nicht verstehen, lässt sich das Format leicht erweitern. Das ist zugleich die Stärke von TIFF und die Ursache seiner Kompatibilitätsprobleme.
Streifen, Kacheln und mehrseitige Dateien
Die Pixeldaten werden in horizontalen Streifen (Strips) gespeichert oder in quadratischen Kacheln (Tiles), die mit TIFF 6.0 eingeführt wurden. Kacheln erlauben es, von einem sehr großen Bild nur den sichtbaren Teil zu lesen, was bei Karten und in der Mikroskopie wichtig ist. Da jedes IFD außerdem auf das nächste verweist, kann eine einzige Datei mehrere Bilder (Subfiles) enthalten. Mehrseitige Faxe und gescannte Dokumente werden so gespeichert, und TIFF-FX (RFC 3949) definiert ein TIFF-basiertes Format für Internet-Fax.
Die Größengrenze und BigTIFF
Laut TIFF 6.0 ist eine TIFF-Datei höchstens 2^32 Byte groß, also etwa 4 GB, weil Offsets als 32-Bit-Zahlen geschrieben werden. Für sehr große Bilder wurde BigTIFF mit 64-Bit-Offsets entwickelt, die Unterstützung in Anwendungen ist aber weiterhin begrenzt.
Farbmodelle, Bittiefe und Transparenz
TIFF 6.0 definiert Bilevel- (Schwarzweiß), Graustufen-, Paletten- und RGB-Bilder als Baseline-Funktionen. Die Erweiterungen ergänzen CMYK für den Druck, YCbCr für Video und JPEG sowie das geräteunabhängige CIE L*a*b*. Neben 8 Bit pro Kanal sind auch 16-Bit-Werte (sogar Gleitkommawerte) möglich, 16-Bit-TIFF ist in der professionellen Fotografie und in der wissenschaftlichen Bildgebung verbreitet. Zusätzliche Kanäle (ExtraSamples) können als Alpha deklariert werden, daher kann TIFF Transparenz enthalten. Programme wie Photoshop können über eigene private Tags auch Ebenen in TIFF schreiben, doch nicht jedes Programm kann diese Ebenen lesen.
Komprimierungsoptionen
| Verfahren | Verlust | Geeignet für |
|---|---|---|
| Unkomprimiert (1) | Verlustfrei | Größte Kompatibilität, größte Dateien |
| CCITT Group 3 / Group 4 | Verlustfrei | Schwarzweiß-Scans und Fax |
| PackBits (32773) | Verlustfrei | Einfache Lauflängenkodierung, flächige Bereiche |
| LZW (5) | Verlustfrei | Allzweck, mäßige Ersparnis bei Fotos und Grafiken |
| Deflate / ZIP (8) | Verlustfrei | Komprimiert meist etwas besser als LZW |
| JPEG | Verlustbehaftet | Fotos, kleinere Dateien auf Kosten der Qualität |
1992 wurde LZW wegen Lizenzfragen aus der Baseline in den Teil Extensions verschoben. Laut Library of Congress lief das betreffende Patent 2003 in den USA und 2004 in Europa und Japan aus, sodass LZW heute frei nutzbar ist.
Typische Einsatzbereiche
- Scannen und digitale Archive: TIFF ist als Masterformat für gescannte Bilder weit verbreitet. Die Library of Congress gibt an, Anfang 2022 mehr als 3,5 Petabyte an TIFF-Dateien zu besitzen, und die FADGI-Richtlinien, an deren Leitung sie beteiligt ist, sehen TIFF für Masterdateien vor.
- Druck und Verlagswesen: CMYK-Unterstützung und verlustfreie Speicherung machten TIFF viele Jahre lang zum Standard für Bilder, die in den Druck gehen.
- Professionelle Fotografie: Aus RAW-Dateien exportierte 16-Bit-Master werden oft als TIFF gespeichert. Viele Kamera-Rohformate basieren selbst auf der TIFF-Struktur (TIFF/EP, ISO 12234-2).
- Geoinformationssysteme (GeoTIFF): Das Anfang der 1990er-Jahre entwickelte GeoTIFF ergänzt TIFF-Tags um Koordinaten- und Projektionsangaben. Revision 1.0 wurde im November 1995 definiert, heute ist es der OGC-Standard GeoTIFF 1.1 und wird verbreitet für Satelliten- und Luftbilder sowie Höhenmodelle genutzt.
- Medizin und Wissenschaft: Mikroskope, Teleskope und Laborgeräte setzen wegen der hohen Bittiefe und der verlustfreien Speicherung auf TIFF.
- Fax: Mehrseitiges, CCITT-komprimiertes Schwarzweiß-TIFF ist das klassische Faxformat.
Unterstützung
Die Windows-Fotos-App, die macOS-Vorschau, Photoshop, GIMP, Affinity Photo und GIS-Software wie QGIS öffnen TIFF. Im Web sieht es anders aus: Laut MDN zeigen Browser außer Safari TIFF-Bilder nicht nativ an. TIFF wird daher nicht für Webinhalte verwendet, es ist aber üblich, TIFF-Dateien für präzise Bearbeitung oder den Druck zum Download anzubieten.
Stärken und Schwächen
| Stärken | Schwächen |
|---|---|
| Verlustfreie Speicherung, 16 Bit und höhere Bittiefen | Sehr große Dateien |
| Unterstützung für CMYK, Lab und ICC-Profile | Von Browsern außer Safari nicht angezeigt |
| Mehrseitige Dateien und Kacheln | Die Vielfalt an Tags und Komprimierungen führt zu Kompatibilitätsproblemen |
| Von Archiven empfohlen, gut dokumentiert | 4-GB-Grenze bei Standard-TIFF |
| Erweiterbar: GeoTIFF, TIFF/EP, TIFF-FX | Unpraktisch für E-Mail und Upload-Formulare |
Typische Probleme und Lösungen
Die TIFF-Datei ist zu groß
Eine einzige gescannte Seite kann als TIFF Dutzende Megabyte groß sein. Zum Teilen bringt die Umwandlung von TIFF in JPG sie meist auf wenige hundert Kilobyte. Um Details verlustfrei zu erhalten, wandeln Sie TIFF in PNG um, im Vergleich zu einem unkomprimierten TIFF ist das PNG oft deutlich kleiner. Behalten Sie die Archivkopie als TIFF, auch ein erneutes Speichern mit LZW- oder Deflate-Komprimierung spart verlustfrei Platz.
Ein Programm oder eine Website öffnet die TIFF-Datei nicht
Entweder unterstützt das Programm TIFF überhaupt nicht, oder die Datei nutzt eine Komprimierung, ein Farbmodell (CMYK, Lab) oder eine Bittiefe, mit der es nicht umgehen kann. Die Umwandlung in JPG oder PNG hilft in beiden Fällen.
Von einem mehrseitigen TIFF wird nur die erste Seite angezeigt
Viele Betrachter und Konverter lesen nur das erste IFD. Auch unsere TIFF-Konverter wandeln nur die erste Seite um. Wenn Sie alle Seiten brauchen, teilen Sie die Datei zuerst in einzelne Seiten auf. Nach der Umwandlung der Seiten in JPG können Sie sie mit JPG in PDF zu einem PDF zusammenfügen.
Die Farben haben sich nach der Umwandlung verändert
Für den Druck vorbereitete CMYK-TIFFs oder TIFFs mit großem Farbraum werden für Bildschirme und das Web in sRGB umgewandelt, wobei sich vor allem gesättigte Farben leicht verschieben können. 16-Bit-Dateien werden in JPG und PNG außerdem auf 8 Bit pro Kanal reduziert.
Eine Datei über 4 GB lässt sich nicht speichern
Sie haben die Grenze von Standard-TIFF erreicht. Speichern Sie mit einem Programm, das BigTIFF unterstützt, oder teilen Sie das Bild in Teile auf.
Tipps zur Umwandlung
- JPG zum Teilen und für das Web: Das kleinste und kompatibelste Ergebnis für Fotos und Farbscans.
- PNG für Text, Strichzeichnungen und Bearbeitung: Verlustfrei, scharfe Kanten bleiben erhalten.
- Immer noch zu groß? Verkleinern Sie die umgewandelte Datei mit Bildgröße ändern oder bringen Sie sie mit Bild komprimieren auf eine Ziel-Dateigröße. Beide Werkzeuge laufen in Ihrem Browser.
- Behalten Sie das Original: Archivieren Sie das Original jedes TIFF, das Sie in JPG umwandeln. Der Weg von JPG zurück zu TIFF bringt verlorene Details nicht zurück.
Hinweis: Da die meisten Browser TIFF nicht lesen können, werden die Dateien auf unseren TIFF-Umwandlungsseiten über eine sichere Verbindung auf unsere Server hochgeladen, dort umgewandelt und spätestens nach 30 Minuten gelöscht.
Häufig gestellte Fragen
Gibt es einen Unterschied zwischen TIF und TIFF?
Nein. Beides sind Dateiendungen für dasselbe Format, .tif stammt aus älteren Systemen, die auf Endungen mit drei Zeichen beschränkt waren.
Ist TIFF verlustfrei?
Meistens ja. Unkomprimierte sowie mit LZW, Deflate, PackBits oder CCITT komprimierte TIFFs sind verlustfrei. JPEG-komprimiertes TIFF ist verlustbehaftet.
Warum sind TIFF-Dateien so groß?
TIFF speichert Pixel meist ohne verlustbehaftete Komprimierung und oft mit hoher Bittiefe. Ein JPG desselben Bildes ist dank verlustbehafteter Komprimierung viel kleiner.
Sollte ich TIFF oder PDF an die Druckerei schicken?
Für einzelne Bilder wird TIFF weiterhin breit akzeptiert. Für Layouts, die Text und Bilder kombinieren, verlangen Druckereien meist PDF. Prüfen Sie vor dem Versand die Vorgaben des Druckdienstleisters.
Öffnet sich eine GeoTIFF-Datei in einem normalen TIFF-Betrachter?
Ja, der Bildteil öffnet sich wie jedes TIFF. Zum Lesen der Koordinaten- und Projektionsangaben brauchen Sie GIS-Software wie QGIS, und diese Angaben gehen bei der Umwandlung in JPG oder PNG verloren.
