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Kontrast

Der optische Term „Kontrast“ eines Bildes entspricht ziemlich genau dem, was wir von unsreem täglichen Gebrauch des Wortes her erwarten.

contrast1

Wir müssen jedoch den globalen Kontrast …
contrast2
… vom lokalen Kontrast unterscheiden:
lokaler Kontrast

Der globale Kontrast in den beiden Bildern oben ist etwa gleich groß, der lokale Kontrast (die Intensitätsänderung von Pixel zu Pixel) ist jedoch im Unteren Bild weniger hoch, wegen der leichten Unschärfe im Bild.

Der lokale Kontrast wird durch die MTF-Kurve beschrieben.

 

Kontrast kann ein Unterscheid in der Helligkeit seinaber auch ein Unterschied in der Farbe
Kontrast hängt stark vom Umgebungslicht ab. Schaltet man nachts das Licht aus, ist der ganze Kontrast weg!
Kontrast kann durch Änderung der Lichtsituation verstärkt oder abgeschwächt werden.
Rote Schrift auf weißem Papier wirk unsichtbar, wenn mit rotem Licht beleuchtet wird. Sowohl papier als auch die Schrift sehen rot aus, der Kontrast ist verschwunden!
Gelbe Schrift auf weissem Papier ist auf dem Bild eines monochromen Kamerasensors fast unsichtbar. Beleuchtung mit blauem Licht erhöht Kontrast.
Formeln zum Messen von Kontrast:
  • Weber Kontrast
    \frac {I-I_b}{I_b}
    (Feature – Hintergrund) / Hintergrund
  • Michelson Kontrast
    \frac{I_{max} - I_{min}}{I_{max} + I_{min}}
    Differenz der Intensitäten dividiert durch Summe der Intensitäten. Oft in der Bildverarbeitung verwendet.
  • RMS Kontrast (Root Mean Square Kontrast)
    \sqrt{\frac{1}{M N}\sum_{i=0}^{N-1}\sum_{j=0}^{M - 1}(I_{ij} - \bar{I})^2}
    Standard Abweichung der Pixel Intensitäten.