Was ist Dithering?
Dithering fügt kontrolliertes Rauschen oder Pixelmuster hinzu, um Quantisierungsfehler bei der Verringerung der Signalpräzision zu randomisieren. In Bildern nähert es nicht verfügbare Farben oder Verläufe an und hilft, sichtbares Banding zu unterdrücken.
So funktioniert Dithering
Dithering verteilt Rundungsfehler gezielt um, bevor Abtastwerte auf eine kleinere Menge von Ausgabewerten abgebildet werden. Statt korrelierte Fehler zu breiten Konturen anwachsen zu lassen, wandelt es sie in feinere räumliche Variationen um, die das Auge oft als gleichmäßigeren Ton wahrnimmt. Geordnete Matrizen, Fehlerdiffusion und rauschgeformte Muster verteilen diese Variationen unterschiedlich. In einer Bildpipeline wird Dithering nahe der Präzisionsreduktion angewendet, nach größeren Tonwertoperationen und vor dem abschließenden Encoding.
Wichtige Fakten
- Dithering muss vor der Zielquantisierung erfolgen. Werden Rauschwerte erst hinzugefügt, nachdem die Werte bereits auf Paletteneinträge reduziert wurden, lassen sich die fehlenden Übergangsstufen nicht wiederherstellen.
- Geordnetes Dithering ist deterministisch und gut parallelisierbar. Fehlerdiffusion gibt dagegen Restfehler an Nachbarn weiter und kann lokale Tonwerte bewahren, erzeugt dabei jedoch gerichtete Texturen und sequenzielle Abhängigkeiten.
- Die zusätzliche hochfrequente Variation kann die Effizienz verlustfreier Kompression senken. Spätere verlustbehaftete Kompression, Größenänderung oder Rauschreduzierung kann das beabsichtigte Muster entfernen oder umstrukturieren.
Wann Dithering wichtig ist
Nutzen Sie Dithering, wenn eine Verringerung der Farbtiefe sonst sichtbare Konturen oder abrupte Tonwertstufen erzeugen würde. Es erhält wahrgenommene Verläufe, verursacht jedoch zusätzliche Textur, eine größere codierte Ausgabe oder schlechter komprimierbare Muster.