Der Weg zum perfekten Bild

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Schwarz AG - Warmpresswerk

Nordson (Schweiz) AG - EFD Dosiertechnik

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Weissabgleich

Unterschiedliche Lichtquellen haben verschiedene Farbtemperaturen. Der Begriff der Farbtemperatur stammt vom sogenannten schwarzen Körper, der bei der betreffenden Temperatur mit der entsprechenden Farbe strahlt. Eine durchschnittliche Glühlampe erzeugt ein warm-weisses, gelbliches Licht. Sie hat also eine tiefe Farbtemperatur, während eine Leuchtstofflampe mit höherer Farbtemperatur in einem kalt-weissen, bläulichen Farbton abstrahlt. Das Licht der Quelle wird von der Umgebung reflektiert, so dass ein aufgenommenes Bild einen Farbstich entsprechend der Beleuchtung aufweist. Der Weissabgleich soll diese Tönung ausgleichen und das Bild natürlich erscheinen lassen. Entsprechende Algorithmen ermitteln und korrigieren fortlaufend die dominante Farbe im Bild.

Farbkalibration

Nehmen verschiedene Kameras dieselbe Farbe auf, so liefert jede einen anderen RGB-Wert. Der Grund liegt auf der Hand: Jede Kamera hat leicht andere elektrische und optische Eigenschaften. Um die Farben realitätsgetreu wiederzugeben, müssen die kamera-spezifischen RGB-Werte kalibriert werden. Dazu verwendet man Referenzfarben, zum Beispiel eine sogenannte Color-Checker-Grafik, die verschiedene bekannte Farbflächen enthält. Jede Farbfläche entspricht einem Punkt in einem bekannten Standard-Farbraum. Beim Kalibrationsprozess wird die Color-Checker-Grafik fotografiert und mit den tatsächlichen Farbwerten verglichen. Daraus wird eine Transformationsgleichung abgeleitet. Deren Lösung ist eine Korrekturmatrix, die den kameraspezifischen Farbraum in den standardisierten Farbraum abbildet.

Linsen-Entzerrung

Je nach Brennweite weisen Objektive eine kissen- oder tonnenförmige Verzeichnung auf. Ausserdem kann es sein, dass die Optik nicht exakt parallel zur Achse des Bildsensors ausgerichtet ist. Glücklicherweise sind die resultierenden Verzerrungen anhand von Modellen berechenbar und können einfach korrigiert werden. Die Summe aller Verzerrungen lässt sich messen, indem beispielsweise ein Gittermuster aufgenommen wird. Durch Adaption der Modellparameter wird sichergestellt, dass alle Gitterlinien rechtwinklig aufeinander stehen. Ist das erreicht, so ist die Verzeichnung korrigiert.

Schärfe verbessern

Um ein Bild schärfer erscheinen zu lassen, werden gewisse Elemente des Bildes verstärkt. Beispielsweise wird die Kontur eines Objekts stärker gezeichnet. In der Bildverarbeitung gibt es verschiedene Ansätze, um dies zu erreichen. Ein global geschärftes Bild verstärkt alle Gradienten gleichmässig. Dieses Vorgehen ist wenig rechenintensiv, hat aber den Nachteil, dass es auch das Bildrauschen anhebt. Das Verfahren lässt sich deutlich verbessern, indem nur dort geschärft wird, wo die kritische Stellen vorhanden sind. Es werden also nur jene Regionen im Bild geschärft, wo sich beispielsweise Kanten befinden. <<

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