Was ist Einzelbildmittelung?
Einzelbildmittelung kombiniert die Pixelwerte entsprechender Positionen aus mehreren Videobildern. Sie kann unkorreliertes Rauschen unterdrücken, einen stabilen Hintergrund schätzen oder Informationen über die Zeit zusammenfassen.
So funktioniert Einzelbildmittelung
Die Einzelbildmittelung behandelt zeitlich zusammengehörige Bilder als wiederholte Beobachtungen und berechnet an jeder entsprechenden Pixelposition einen gemeinsamen Wert. Zufällige Schwankungen gleichen sich tendenziell aus, wenn Szene und Aufnahmebedingungen stabil bleiben, sodass beständige Strukturen deutlicher sichtbar werden. Ein begrenztes Zeitfenster und ein fortlaufender Mittelwert unterscheiden sich beim Speicherbedarf und Reaktionsverhalten. Das Verfahren wird nach der Bilddecodierung und gegebenenfalls der Registrierung eingesetzt, aber vor Messung, Bildverbesserung oder Hintergrundsubtraktion.
Wichtige Fakten
- Eine Kombination über den Median unterdrückt kurzzeitige Ausreißer stärker als das arithmetische Mittel. Sie ist jedoch eine andere zeitliche Statistik und kann Szenenelemente anders erhalten oder entfernen.
- Schon kleine Kamerabewegungen verschieben Kanten zwischen den beteiligten Bildern und erzeugen Unschärfe oder Mehrfachkonturen. Vor der Mittelung sollte eine Registrierung mit der für die Szene erforderlichen Geometrie erfolgen.
- Automatische Belichtung, Änderungen des Weißabgleichs, Flimmern und Rolling-Shutter-Verformungen verletzen die Annahme stabiler Abtastwerte selbst bei scheinbar stillstehender Kamera und verfälschen dadurch das Ergebnis.
Wann Einzelbildmittelung relevant ist
Entwickler nutzen Einzelbildmittelung zur Rauschunterdrückung bei wenig Licht, zur Hintergrundschätzung und zur Bewegungsanalyse. Kamera- oder Motivbewegungen verursachen Geisterbilder, wenn die beteiligten Bilder nicht zuvor ausgerichtet werden.