Kontrast Dynamik

Kontrast ist ein Maß für den Helligkeitsunterschied zwischen Pixeln. Er beschreibt die Differenz zwischen den maximalen und minimalen Grau- bzw. Helligkeitswerten im Bild.

Der Dynamikumfang beschreibt die Anzahl der unterschiedlichen Grauwerte (Intensitätsstufen), die ein Bild enthalten kann – typischerweise in einem Bereich wie [0, 255] bei 8-Bit-Bildern.

Ein größerer Dynamikumfang ermöglicht tendenziell einen höheren Kontrast. Dennoch ist ein Bild mit großem Dynamikumfang nicht automatisch kontrastreich – die Verteilung der Grauwerte ist entscheidend.

1. Globaler Kontrast: Gesamtdifferenz zwischen hellstem und dunkelstem Punkt im Bild

2. Lokaler Kontrast: Helligkeitsunterschiede in kleinen Bildbereichen

3. Subjektiver Kontrast: Wahrnehmungskontrast durch Umgebung und Bildinhalt

Ein Verfahren zur Kontrasterhöhung, bei dem Grauwerte über den gesamten verfügbaren Wertebereich (z. B. [0, 255]) verteilt werden, um den Dynamikumfang optimal zu nutzen.

Die Grauwerte eines Bildes werden in einem kleineren Bereich zusammengefasst – dies reduziert den Kontrast und kann Details im Bild verschleiern.

• Verstärkung von Rauschen

• Löcher/Spitzen im Histogramm

• Verlust relevanter Bilddetails (z. B. durch Clipping)

• Artefaktbildung bei Kompression (z. B. JPEG)

• Helligkeit: Additiver Offset auf alle Pixel

• Kontrast: Multiplikativer Faktor auf Grauwerte (Skalierung)

Beschneidung von Grau- oder Farbwerten, die außerhalb des erlaubten Wertebereichs (z. B. < 0 oder > 255) liegen. Diese werden auf 0 bzw. 255 festgesetzt.

Die Pixelwerte werden folgendermaßen transformiert:

• Kontrast: I'(u,v) = a × I(u,v)

• Helligkeit: I'(u,v) = I(u,v) + b

• Kontrastarmut

• Schlechte Detailerkennbarkeit

• Unter- oder Überbelichtung

• Geringe Bildqualität

Zielgerichtete Verbesserung von Details in bestimmten Bildbereichen – z. B. bei medizinischen Aufnahmen oder in schlecht beleuchteten Zonen.