BMP ist eines der zentralen Dateiformate, wenn es um die Darstellung von Rastergrafiken geht. Das Format ist ursprünglich von dem US-amerikanischen Hersteller Microsoft entwickelt worden und hat eine immense weltweite Verbreitung gefunden. Bis heute werden BMP-Dateien in aktuellen Windows-Versionen (inklusive Windows 10 und Windows 11) nativ unterstützt und sind in zahlreichen Workflows der Bildbearbeitung, Softwareentwicklung und Dokumentation im Einsatz.

Aktuell befindet sich das Dateiformat in der Version 5 und besitzt die Dateiendung .bmp oder auch .dib. Eingeführt wurde BMP erstmals im Jahr 1990 gemeinsam mit dem Betriebssystem Windows 3.0, auf dem mit seiner Hilfe zweidimensionale Grafiken erstellt und angezeigt werden konnten. Die DIB-Variante (Device Independent Bitmap) steht für die geräteunabhängige Darstellung, wodurch Bitmaps unabhängig von Treibern reproduzierbar sind. Seitdem wurde das Format mehrfach erweitert, ohne die Abwärtskompatibilität aufzugeben.

Was unter einer Rastergrafik zu verstehen ist

Bei der Beschreibung von Computergrafiken müssen die Typen Raster- und Vektorgrafik unterschieden werden. Eine Vektorgrafik zeichnet sich dadurch aus, dass sie beliebig skaliert werden kann, ohne dass Bildinformationen verloren gehen. Bei einer Rastergrafik ist dieses hingegen nicht möglich, da sie aus einzelnen Pixeln aufgebaut ist und die Bildstrukturen nicht weiter definiert werden. Hierdurch ergibt sich zudem eine deutlich größere Dateigröße, es können jedoch komplexere Bilder dargestellt werden. So werden etwa Fotos auf Digitalkameras als Rastergrafiken gespeichert. Wichtige Merkmale einer Rastergrafik wie BMP sind die Bildgröße und die Farbtiefe.

Zusätzliche Eigenschaften von Rastergrafiken sind:

• Auflösung (Breite x Höhe in Pixeln): bestimmt die Detailtiefe.
• Farbtiefe: definiert, wie viele Farben ein einzelner Pixel codieren kann.
• Dichteangaben (DPI bzw. Pixel pro Meter): für Ausgabe auf Monitoren und Druckern relevant.
• Interpolation beim Skalieren: Vergrößern führt ohne Vektorbasis zu Unschärfe oder Artefakten.

Merkmale des Bildformats BMP

BMP ist die Abkürzung für „Windows Bitmap“ und wird auch als device-independent bitmap bezeichnet. Neben Windows diente BMP auch als Grafikformat für das Betriebssystem OS/2, das ähnlich wie Windows als Nachfolger für DOS entwickelt wurde. Je nach Version von BMP kann die Farbtiefe eines BMP-Bildes bei 1, 4, 8, 16, 24 oder auch 32 Bits je Bildpunkt liegen.

Hierbei handelt es sich um eine der entscheidenden Informationen beim Bildformat BMP, da Rastergrafiken sich aus einzelnen Bildpunkten zusammensetzen und jedem dieser Bildpunkte ein bestimmter Farbwert zugeordnet wird. Je höher die Farbtiefe, desto mehr unterschiedliche Farben kann ein einzelner Pixel darstellen (nicht: desto mehr Bildpunkte). Typische Ausprägungen sind:

• 1 Bit (Monochrom): Schwarz/Weiß, oft mit Farbpalette.
• 4/8 Bit (Indexfarben): bis zu 16 bzw. 256 Farben über eine Palette (Color Table).
• 16 Bit: High Color mit Farbmasken (z. B. 5-6-5 für R-G-B).
• 24 Bit: True Color (8 Bit je Kanal, BGR).
• 32 Bit: True Color plus Alpha-Kanal (BGRA) für Transparenz.

Weitere wichtige Merkmale:

• Byte-Reihenfolge: BMP speichert Farbinformationen traditionell als BGR bzw. BGRA (Little-Endian).
• Alpha-Unterstützung: Ab neueren Headern (V4/V5) möglich; 32-Bit-Bitmaps können echte Transparenzen enthalten.
• Farbprofile: V4/V5 erlauben Farbmanagement (ICC-Profile, Farbraum-Definitionen).
• Kompression: Neben unkomprimierten Daten existieren verlustfreie/entropische Verfahren wie RLE (BI_RLE4/BI_RLE8) sowie Bitmasken (BI_BITFIELDS). In der Praxis werden BMPs jedoch sehr häufig unkomprimiert gespeichert.

Wo BMP heute genutzt wird

BMP ist ein beliebtes und breit angewendetes Bildformat. Das Bildformat wird heute von praktisch jedem Bildverarbeitungsprogramm unterstützt und ist damit äußerst kompatibel. Zwar wurde es aufgrund der fehlenden Kompression gerade bei Internetanwendungen durch das Dateiformat jpg. bzw. jpeg. verdrängt, dennoch wird es nach wie vor verwendet. So verfügt etwa jedes Windows-Betriebssystem über das eingebaute Grafikprogramm Paint, mit dem sich BMP-Dateien einfach erstellen lassen. Zur weiten Verbreitung hat auch beigetragen, dass BMP-Dateien einfach aufgebaut sind, was aus der Sicht von Programmierern von Vorteil ist.

Praxisfelder heute:

• Softwareentwicklung und Test: Einfaches Lesen/Schreiben von Pixeln ohne komplexe Codecs.
• Screenshots, Screen-Dumps: Reproduzierbare Originalpixel ohne verlustbehaftete Kompression.
• Archivierung von Arbeitsständen: Zwischenergebnisse in der Bildbearbeitung verlustfrei sichern.
• Dokumentation und Technische Grafik: Klare Kanten, keine Kompressionsartefakte bei Diagrammen.
• Embedded/Industrie: Geradliniges Format für Display-Bitmaps in Geräten.

Für Web und mobile Anwendungen werden häufig PNG, JPEG oder moderne Alternativen eingesetzt, da diese bei gleichen Abmessungen erheblich kleinere Dateigrößen ermöglichen. BMP bleibt jedoch durch seine Stabilität, Transparenzunterstützung (32 Bit) und das einfache Parsing in vielen Workflows relevant.

Aufbau des Dateiformats

Alle BMPs folgen einem bestimmten Aufbau, der sich aus insgesamt drei Teilen zusammensetzt. Dazu gehören neben dem Dateikopf ein sogenannter Informationsblock und die eigentlichen Bilddaten. Der Dateikopf wird auch als Bitmapfileheader bezeichnet und besitzt eine Größe von 14 Byte, während der Informationsblock 40 Byte groß ist.

Wichtig: Der 40-Byte-Informationsblock bezeichnet den klassischen BITMAPINFOHEADER. Neuere Varianten sind größer und erweitern den Funktionsumfang:

• BITMAPINFOHEADER (40 Byte): Basisinformationen (Breite, Höhe, Ebenen, Bitanzahl, Kompressionstyp, Bildgröße, Auflösung in Pixel/m, Farbanzahl).
• BITMAPV4HEADER (108 Byte): Zusätzlich Farbraum, Gamma, Farbmasken, Rendering-Intent.
• BITMAPV5HEADER (124 Byte): Ergänzend ICC-Profile und erweiterte Farbraumverwaltung.

Im Informationsblock wird festgehalten, welche Eigenschaften ein Bitmap hat. Hierzu können etwa Farbmasken gehören oder Farbtabellen, wobei für die Blau-Rot- und Grünanteile jeweils ein Byte vorgesehen ist. Die Rastergrafik selbst wird jedoch in den Bilddaten gespeichert. Die Speicherung der Informationen erfolgt dabei zeilenweise.

• Zeilenreihenfolge: Klassisch „bottom-up“ (unterste Zeile zuerst). Negative Höhenwerte ermöglichen „top-down“.
• Padding: Jede Zeile wird auf ein 4-Byte-Alignment aufgefüllt.
• Kompressionstypen: BI_RGB (unkomprimiert), BI_RLE8/BI_RLE4 (Run-Length-Encoding), BI_BITFIELDS/BI_ALPHABITFIELDS (Farbmasken), optional BI_JPEG/BI_PNG als Container.
• Signatur: Die Datei beginnt mit den Buchstaben „BM“ (0x42 0x4D).

Vor- und Nachteile des Formats BMP

Einer der Vorteile von BMP kann darin gesehen werden, dass das Format sehr gut dokumentiert ist und keine Patente damit verbunden sind. BMPs können zudem sehr einfach von einem Computer erstellt werden direkt aus den im Arbeitsspeicher vorhandenen Pixeldaten. Auch die rasterartige Anordnung der Bildpixel erweist sich als vorteilhaft, da die Programmierer sehr einfach auf die Bilddaten zugreifen können und das zudem auf eine sehr effiziente Weise. Farbinformationen können bei diesem Bildformat geändert werden, ohne dass dafür eine Änderung der Bilddaten selbst notwendig wäre.

Weiterhin ergeben sich dann Vorteile, wenn in diesem Format gespeicherte Grafiken auf rasterbasierten Ausgabegeräten ausgegeben werden sollen, wozu etwa Monitore und Drucker gehören. Wie bei anderen Dateiformaten für Grafiken auch ergeben sich bei BMP spezifische Nachteile.

Der größte Nachteil ist dabei in der immensen Größe zu sehen, die eine Bilddatei erreichen kann. So können großformatige Fotos mit einer hohen Auflösung immense Datenmengen aufweisen, die bei BMP nicht komprimiert werden. Andere Formate wie jpg sind zu einer stärkeren Kompression fähig und kamen deshalb gerade zu Beginn des Internetzeitalters zu einer starken Verbreitung. Bei einfachen Grafiken hingegen bleibt auch bei BMP die Dateigröße gering.

• Vorteile:
  • Einfacher, stabiler Aufbau; nahezu universell lesbar.
  • Verlustfreie Speicherung; ideal für Zwischenstände und Pixelgenauigkeit.
  • Unterstützung von Alpha-Kanal (32 Bit) und Farbprofilen (V4/V5).
  • Direkter, effizienter Zugriff auf Pixelraster (z. B. für Tests, Automatisierung).
• Nachteile:
  • Große Dateigrößen bei True-Color-Bildern ohne Kompression.
  • RLE-Kompression nur für 4/8 Bit; für Fotos ungeeignet.
  • Kein integrierter, moderner verlustfreier Codec wie Entropie-/Filterverfahren.

Praxistipp: Für pixelgenaue Arbeitsdateien ist BMP sehr gut geeignet. Für die Veröffentlichung oder Archivierung großer Bildmengen bieten sich kompaktere Formate an. Sollte eine BMP-Datei beschädigt sein, können strukturierte Analysen des Headers und der Datenblöcke helfen, die Pixelreihen wiederherzustellen – ein Bereich, in dem die Experten von IT-Service24 sorgfältig und strukturiert vorgehen.

Änderungen in den verschiedenen Versionen von BMP und verwandte Formate

Das Format BMP wurde laufend erneuert und an veränderte Bedingungen in der Bildbearbeitung angepasst. So wurden mit den Betriebssystemen Windows 95 und Windows 98 die Versionen 4 und 5 eingeführt. Hinzugekommen waren bei diesen neuen Versionen Alphakanäle und Farbkorrekturen sowie die Möglichkeit, dass BMP als Containerformat für PNG und JFIF verwendet werden konnte.

Ein Container ist dabei eine Datei, die ihrerseits mehrere andere Dateien beherbergen kann. Zu BMP verwandte Formate sind etwa XBM, XPM oder auch PPM und TGA. Alle diese Formate haben gemeinsam, dass sie die Bildinformationen in ihrer Gesamtheit speichern, ohne dass es durch eine Kompression zu einem Datenverlust oder einer Datenvereinfachung kommen würde. Alle diese Formate weisen jedoch eine deutlich geringere Verbreitung auf als BMP.

Versionen im Überblick:

• V1–V3: Grundlegende Struktur (File Header + DIB), Palette/True Color, optional RLE.
• V4 (Windows 95 OSR2/Windows NT 4): Farbraumangaben, Gamma, Farbmasken, verbesserte Rendering-Informationen.
• V5 (Windows 98/Windows 2000 und bis heute aktuell): Einbettung von ICC-Profilen, erweiterte Farbverwaltung und Alpha-Handling. Diese Version ist die neueste und wird auch von modernen Systemen wie Windows 11 unterstützt.

Verwandte/ähnliche Formate: XBM (textbasiert, Monochrom), XPM (textbasiert mit Farben), PPM/PGM/PNM (Portable Anymap-Familie), TGA (Truevision), ebenso DIB/RLE-Varianten. Diese Formate speichern Bilddaten ebenfalls weitgehend verlustfrei, sind jedoch im Alltag weniger gebräuchlich.

Häufige Fragen und Antworten