Der Farbraum

Farbe ist ein wichtiger Bestandteil in der Bildverarbeitung und Bildanalyse. In den meisten Anwendungen soll das menschliche Farbempfinden auf dem Computer nachgebildet werden. Daher ist es sinnvoll, die menschliche Farbwahrnehmung genauer zu betrachten. Zum einen darf nämlich bei der Abbildung der realen Szene auf den Computer keine für den Menschen relevante Information verlorengehen, zum anderen braucht aber auch diejenige Information, welche der Mensch nicht wahrnimmt, nicht abgebildet werden.

In der digitalen Bildverarbeitungspraxis existieren nicht nur unzählige unterschiedliche Bildformate, sondern auch etliche verschiedene Darstellungsformen der Farbinformation. Dies scheint zunächst den Umgang mit Farbbilddaten zu erschweren (Inkompatibilität). Tatsächlich sind die Farbformate aber unterschiedlichen Aspekten verschiedener Anwendungen angepaßt und vereinfachen damit den Umgang mit den Bilddaten in der jeweiligen Applikation. Manche Systeme sind für eine Übertragung von Bildinformationen bestimmt, zielen also auf eine einfache verlustbehaftete, aber visuell kaum wahrnehmbare Komprimierung ab. Für das Messen von Farbe wiederum sind Systeme gefragt, in denen das menschliche Farbunterscheidungsvermögen durch einfache Metriken dargestellt werden kann. Und schließlich sind für den interaktiven Gebrauch Farbsysteme gefragt, die Farbe in einer dem Menschen geläufigen Form beschreiben. Im Rahmen dieses Praktikums werden daher unterschiedliche Farbsysteme vorgestellt und deren Besonderheiten erläutert. Im praktischen Versuch werden dann anhand konkreter Problemstellungen die Vorteile einiger Farbsysteme in bestimmten Anwendungen veranschaulicht.

Ein typisches Problem in der automatischen Analyse von Farbbildinformationen stellt die Abhängigkeit der wahrgenommenen Farbe von der Beleuchtungsgeometrie und dem Spektrum des bestrahlenden Lichts dar, obwohl die Szene unverändert bleibt. Durch Normierung kann aber eine weitgehende Unabhängigkeit von diesen Effekten erreicht werden. Dies wird im praktischen Versuch mit unterschiedlichen Beleuchtungsfarben und Verschieben der Lichtquelle überprüft.




Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Informatik, Lehrstuhl für Mustererkennung und Bildverarbeitung,