Was ist Histogrammausgleich?
Histogrammausgleich ordnet Bildintensitäten anhand ihrer kumulierten Verteilung neu zu. Indem häufig vorkommende Werte über einen größeren Bereich verteilt werden, kann er den globalen Kontrast des Bildes erhöhen.
So funktioniert Histogrammausgleich
Histogrammausgleich leitet aus der kumulierten Häufigkeit der Eingangsintensitäten eine monotone Zuordnungsfunktion ab. Diese Funktion verteilt belegte Tonwertstufen über einen größeren Teil des verfügbaren Ausgabebereichs und macht dadurch manche kontrastarmen Strukturen leichter unterscheidbar. Bei Farbbildern kann ein separater Ausgleich der RGB-Kanäle den Farbton verändern, weshalb eine luminanzorientierte Verarbeitung oft vorzuziehen ist. Das Verfahren dient als Bildverbesserung oder Vorverarbeitung vor einer Inspektion, Merkmalsextraktion oder Segmentierung.
Wichtige Fakten
- Die Zuordnung ist global und monoton, sodass die Reihenfolge der Pixel nach Intensität weitgehend erhalten bleibt. Bei diskreten Bildern oder Zahlenbereichen können jedoch mehrere Eingangsstufen zu einer Ausgabestufe zusammenfallen.
- Ein unabhängiger Ausgleich der Rot-, Grün- und Blauhistogramme kann deren Verhältnisse verändern und Farbstiche erzeugen; die Verarbeitung einer Luminanz- oder Helligkeitskomponente erhält die Farbbeziehungen besser.
- Kontrastbegrenzter adaptiver Histogrammausgleich arbeitet mit lokalen Regionen und begrenzt Histogrammspitzen. So gleicht er ungleichmäßige Beleuchtung aus und begrenzt zugleich die Rauschverstärkung in nahezu einheitlichen Flächen.
Wann Histogrammausgleich wichtig ist
Entwickler nutzen ihn, um Details sichtbar zu machen, wenn relevante Intensitäten nur einen schmalen Bereich belegen. Globaler Histogrammausgleich kann Rauschen überbetonen oder in unterschiedlich beleuchteten Regionen unnatürlichen Kontrast erzeugen.