Steinchen für Steinchen

Bildmosaike mit Metapixel

01.06.2005
Metapixel setzt aus Ihrer Bildersammlung schöne Fotomosaiken zusammen. Entspricht das Ergebnis nicht den Erwartungen, hilft das Programm auch beim Schummeln.

In Deutschland hat das Nachrichtenmagazin Spiegel sie bekannt gemacht: großformatige Poster, bei denen aus vielen kleinen Fotos zusammengesetzt das eigentliche Bildmotiv entsteht [1]. Das Prinzip der so genannten Fotomosaike ist ähnlich wie bei Computergrafiken, nur dass eben kleine Bilder die Rolle von Pixeln übernehmen. Erst beim richtigen Abstand des Betrachters zum Motiv stellt sich das erhoffte Seherlebnis ein.

Ein solches Bild von Hand zusammenzusetzen ist zwar möglich, aber äußerst aufwändig. Vorher müsste das verfügbare Fotomaterial gesichtet und nach Farben und Verläufen geordnet werden. Linux-Benutzer finden aber Hilfe in einem einfachen Kommandozeilenprogramm, das ihnen diese Arbeiten abnimmt. Metapixel [2] von Mark Probst bereitet gesammelte Bilder vor und übernimmt auch gleich die Fotomontage.

Werkzeug vorbereiten

Die Einrichtung des Programms verläuft unkompliziert und setzt lediglich die Jpeg- und die PNG-Bibliotheken sowie die zugehörigen Entwicklungspakete voraus. Das mitgelieferte Skript zur Vorbereitung der Bildersammlung benötigt zusätzlich Perl, das ohnehin auf jedem normalen Linux-System installiert ist. Nach dem Entpacken geben Sie einfach make ein. Das Kommando su -c make install verteilt die beiden ausführbaren Programme und die Manpage in den Systemverzeichnissen. Um den Installationsort zu ändern, editieren Sie das Makefile, zum Beispiel gleich zu Beginn der Datei den Wert PREFIX.

Um ansprechende Fotomosaike anzufertigen, brauchen Sie eine recht große Bildersammlung, denn sonst hat Metapixel zu wenig Auswahl, um Farben und Kanten des Originals gut zu treffen. Es dürfen durchaus einige tausend Bilder sein, mit wenigen hundert werden Sie am Ergebnis wenig Freude haben.

Vermutlich finden sich in Ihrer Sammlung Fotos verschiedenster Größen. Weil sich aus so ungleichen Elementen nur schwer ein Mosaik machen lässt, müssen Sie die Bilder einheitlich skalieren. Dazu dient das Perl-Skript metapixel-prepare. Als unverzichtbare Parameter verlangt es das Verzeichnis mit der Fotosammlung und ein Verzeichnis, in das es die umgerechneten Bilder speichert:

metapixel-prepare Bildsammlung↩
 Mosaikbilder

Mit der Option -r (für rekursiv) durchsucht es auch Unterverzeichnisse. Von Haus aus bringt es die Bilddateien auf die Größe 120x120 Pixel. Hätten Sie gerne andere Abmessungen, verwenden Sie die Parameter --width und --height. Seinen Fortschritt dokumentiert das Tool durch die Ausgabe einzelner Punkte. Das Skript skaliert die Bilder übrigens nicht nur, sondern analysiert dabei auch Farbe und Helligkeitswerte, die Metapixel später beim Zusammensetzen helfen. Diese Daten speichert es im Zielverzeichnis in der Datei tables.mxt, in Sie bei Interesse mal einen Blick werfen können – es handelt sich um eine Textdatei im eigentümlichen Lisp-Format. Sollte das Prepare-Skript abstürzen oder andere Schwierigkeiten machen, kommen Sie dem Problem möglicherweise mit dem Schalter --debug auf die Spur.

Viel hilft viel

Haben Sie die Bildersammlung vorbereitet, können Sie das Mosaik zusammensetzen. Im einfachsten Fall geben Sie nur die Vorlage, den Namen der Ausgabedatei und das Verzeichnis der Bilder an. Folgendes Beispiel errechnet aus dem Bild blume.jpg das Mosaik blume-mosaik.png und greift dazu auf die Bildersammlung im Verzeichnis mpix zurück:

metapixel --metapixel blume.jpg↩
 blume-mosaik.png --library mpix

Der Schalter --metapixel legt fest, dass das Programm ein Fotomosaik erzeugt, in dem sich keine Bilder überschneiden. Das Ergebnis eines solchen Laufs sehen Sie in Abbildung 1.

Abbildung 1: Die einfachste Variante eines Fotomosaiks. Als Vorlage diente das Foto einer Sonnenblume.

Vielleicht überzeugt Sie dieses Ergebnis nicht vollends, denn die Auflösung ist nur recht grob. Um zu ansprechenden Fotomosaiken zu kommen, müssen Vorlage und Einzelbilder im richtigen Größenverhältnis zueinander stehen. Fällt die Vorlage relativ klein aus, passen also nur wenige Mosaiksteinchen hinein, ist das Motiv kaum zu erkennen. Sind andererseits die Bildchen zu klein, geht der gewünschte Effekt verloren. Dann kann man zwar das Motiv der Vorlage gut erkennen, aber nicht mehr, dass es sich bei den Bildelementen um Fotos handelt.

Zudem richten sich die Dimensionen nach dem gewünschten Endprodukt. Wenn Sie Ihr Mosaik drucken, kommt es nur in Großformaten richtig zur Geltung. Entsprechend groß muss dann das Bild am Computer werden. Wollen Sie zum Beispiel ein DIN-A3-Format (ohnehin nicht sehr groß), muss das Mosaik schon gut 4000 mal 6000 Pixel einnehmen. Also vergrößern Sie gegebenenfalls Ihre Vorlage mit Gimp. In diesem Fall passen horizontal ungefähr 33 Steinchenbilder ins Mosaik. Ein schöneres Mosaik, basierend auf einer größeren Vorlage, zeigt Abbildung 2.

Abbildung 2: Eine bessere Version des Fotomosaiks: es enthält mehr Einzelbilder und zeigt deshalb mehr Details der Vorlage.

Fotos überlappen

Sollte ihnen trotz vieler Bilder und passender Größe der Vorlage kein ansprechendes Mosaik gelingen, bietet Metapixel einige Auswege. Es unterlegt zum Beispiel das Fotomosaik mit dem Originalbild, sodass es in jedem Fall etwas deutlicher erscheint, auch wenn die Einzelbilder nicht genau passen. Konsequenterweise heißt diese Option --cheat (schummeln).

Alternativ wählen Sie eine andere Art der Mosaik-Montage, die Metapixel Collage nennt. Bei dieser Variante setzt das Programm nicht jedes Steinchen neben das andere, sondern lässt die Minibilder sich überschneiden. Dazu rufen Sie das Programm mit dem Schalter --collage auf:

metapixel --collage blume.jpg↩
 blume-collage.png --library mpix

Das Ergebnis dieser Operation sehen Sie in Abbildung 3.

Abbildung 3: Bei einer Collage überlappen sich die Einzelbilder des Mosaiks.

Haben Sie nach einigem Experimentieren Einstellungen gefunden, die schöne Mosaike zusammensetzen, können Sie diese in der Datei ~/.metapixelrc dauerhaft speichern. Zum Beispiel stellen Sie das Verzeichnis Ihrer Bildersammlung über das Schlüsselwort library-directory ein, gefolgt vom Verzeichnis in Anführungszeichen. Jede einzelne Einstellung schließen Sie in runde Klammern ein. Ein Beispiel für die Konfigurationsdatei finden Sie in der Source-Distribution.

Vorsicht: Patente

Ein großes Bildarchiv vorausgesetzt, gelingen mit Metapixel ohne großen Aufwand ansprechende Fotomosaike für Freunde und Verwandte. Kommerziell verwerten dürfen Sie die Ergebnisse nämlich nicht, denn das Verfahren ist patentiert [3]. Der Amerikaner Robert Silver hält das Patent für die "Digitale Komposition eines mosaikähnlichen Bildes", über dessen Sinnhaftigkeit man sicher streiten kann. Mehr über so genannte Software-Patente finden Sie unter [4].

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