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Automatisches Freistellen mit Gimp und Inkscape

01.02.2008 Das mühselige Hantieren mit Pfaden und Lassos ist Vergangenheit: Siox extrahiert beinahe automatisch beliebige Bereiche aus Pixelgrafiken.

Das Freistellen von Bildelementen zählt zu den alltäglichen Aufgaben beim Bearbeiten von Digitalfotos. Meist geht es darum, einzelne Bildelemente getrennt von den anderen in Helligkeit, Kontrast oder Farbe zu verbessern. Freisteller benötigt man auch, um Collagen aus Fotos zu erstellen, bei denen sich Objekte aus verschiedenen Bildern zu einem neuen Kunstwerk zusammenfügten.

Schon im vordigitalen Zeitalter gab es diese Freisteller: Beim Belichten arbeitete der Fotograf unter anderem mit Masken aus Karton, die einzelne Bildteile abdeckten oder freiließen. Dieses Prinzip hat sich in der Digitalfotografie erhalten – allerdings mit wesentlich vielfältigeren Möglichkeiten, einzelne Komponenten freizustellen. So können Sie Bildteile ebenso anhand ihrer Randlinien voneinander abgrenzen wie über ähnliche Farb- oder Helligkeitswerte.

Doch das Freistellen fällt nicht immer leicht: Gerade bei Objekten mit diffusem Rand artet es gern zu echter Fummelei aus, ohne dass das Ergebnis letztendlich befriedigt. Spezielle Freistellerwerkzeuge versprechen, dem Menschen diese lästige Arbeit abzunehmen. Eins davon ist Siox, eine Entwicklung des Zentrums für Digitale Medien an der Freien Universität in Berlin. Siox steht für "Simple Interactive Object Extraction". Das Prinzip ist ebenso leicht zu verstehen, wie schwer zu realisieren: Statt die mitunter sehr verzweigten Konturen eines Objekts mühsam mit einem Auswahlwerkzeug zu maskieren, um es aus dem Ursprungsbild herauszulösen, markieren Sie mit Siox ein Objekt nur noch grob, um es von seinem Hintergrund abzuheben. Das kleine Programm gibt es als Plugin für die Bildbearbeitung Gimp ab Version 2.2 sowie das Vektorgrafikprogramm Inkscape.

Siox einrichten

Um Siox in Gimp 2.2 oder höher als Plugin zu nutzen, laden Sie die bereits fertig übersetzte Datei von der Projekt-Homepage herunter, wo Sie sie im Abschnitt Plugin for Gimp 2.2 als Binärdatei siox4gimp finden. Kopieren Sie die Datei nach .gimp-2.2/plug-ins in Ihrem Home-Verzeichnis oder für eine systemweite Installation nach /usr/lib/gimp/2.0/plug-ins. Setzen Sie gegebenenfalls noch mittels sudo chmod a+x siox4gimp oder über die entsprechende Funktion des Dateimanagers das Execute-Flag, damit Gimp das Plugin beim nächsten Start automatisch einbinden kann.

Wenn Sie Siox mit dem Vektorgrafikprogramm Inkscape nutzen möchten, müssen Sie erfreulicherweise gar nichts tun; Siox gehört bei den aktuellen Versionen des Programms bereits zum Lieferumfang.

Bildvoraussetzungen

SIOX arbeitet mit allen RGB(A)-Bildern, also Grafiken mit RGB-Farbraum plus Alpha-Kanal für die Transparenz, nicht aber mit Graustufenbildern. Grafiken mit indizierten Farben, zum Beispiel weboptimierte GIFs, müssen Sie vor dem Freistellen mit Siox nach RGB konvertieren. In Gimp klicken Sie dazu auf Bild | Modus und wählen dort RGB aus.

SIOX mit Inkscape nutzen

Benutzer des GPL-Vektorzeichenprogramms Inkscape in der Version 0.44 oder höher haben es leicht: Hier bildet Siox einen Teil der Funktion Bitmap vektorisieren, die Sie über das Menü Pfad oder die Tastenkombination [Umschalt]+[Alt]+[B] erreichen. Aktivieren Sie dort die Option Auswahl des Vordergrunds mittels SIOX (Abbildung 1).

Abbildung 1

Abbildung 1: Das Vektorzeichenprogramm Inkscape bringt Siox schon mit. Das Plugin ist Teil der Funktion Bitmap vektorisieren.

Wie der Name der Funktion schon andeutet, geht es in Inkscape nicht um das Herauslösen einzelner Bildteile zum Zweck der Weiterverarbeitung. Beim Vektorisieren von Bitmaps besteht das Ziel vielmehr darin, pixelorientierte Bilder in solche umzuwandeln, die aus Vektoren bestehen. Im Unterschied zu Pixelgrafiken [2] lassen sich solche Bilder zum Beispiel verlustfrei skalieren, umfärben oder umformen [3].

Um nun ein Objekt mit Siox freizustellen, laden Sie zunächst über Datei | Importieren eine Bitmap in das Arbeitsfenster. Danach aktivieren Sie über [F4] das Werkzeug Rechtecke und Quadrate erstellen, das Sie aber auch über die Werkzeugleiste am linken Rand erreichen. Ziehen Sie mit diesem Werkzeug einfach einen groben Rahmen um das Objekt, das Sie freistellen möchten. Drücken Sie anschließend [Strg]+[A], um Objekt und Rahmen zu markieren.

Nun öffnen Sie über Pfad die Toolbox Bitmap vektorisieren und stellen die Empfindlichkeit des Freistellungswerkzeugs ein. Dazu aktivieren Sie eine der Optionen unter Einzelner Scan: einen Pfad erzeugen und spielen ein wenig mit den Schwellwerten oder Farben. Möchten Sie sehen, wie sich diese Einstellungen auf das Bild auswirken, klicken Sie auf Aktualisieren. Mit OK bestätigen Sie schließlich Ihre Wahl. Das Fenster der Toolbox bleibt geöffnet, Sie können es über das x oben rechts aber schließen.

Sie sehen nun im Bild hinter dem Rechteck eine etwas kleinere Markierung. Sie umfasst genau die Kontur des freigestellten Objekts, verbirgt sich aber hinter dem Rechteck. Mit [Strg]+[C] kopieren Sie diese Auswahl in die Zwischenablage, mit [Strg]+[V] fügen Sie die Grafik an anderer Stelle wieder ein.

Mit Siox in Gimp freistellen

In den Gimp-Versionen bis 2.3 arbeitet das Freistellwerkzeug ausschließlich als Plugin. In der neuesten Version 2.4 verrichtet Siox zusätzlich im Werkzeug Vordergrundauswahl seinen Dienst.

Um das Freistellwerkzeug als Plugin zu verwenden, laden Sie eine Grafik, klicken dann mit der rechten Maustaste in das Bild und wählen Filter | Misc | Foreground Extraction. Damit gelangen Sie in ein spezielles Arbeitsfenster, in dem Sie in drei Schritten die Auswahl kritischer Stellen vornehmen.

Zuerst legen Sie grob den Vordergrundbereich fest, den Sie freistellen möchten (Abbildung 2). Ziehen Sie dazu mit gedrückter linker Maustaste ein Rechteck im Bild auf. Markieren Sie dabei den kompletten Vordergrund, aber so wenig Hintergrund wie möglich. Das Bild erhält nun ein rotes Rechteck als Markierung. Klicken Sie auf Apply Selection, um die Auswahl zu übernehmen, oder auf Reset Selection, um die Auswahl aufzuheben und zu wiederholen, wenn das Ergebnis nicht Ihren Vorstellungen entspricht. In beiden Fällen verschwindet die Markierung.

Abbildung 2

Abbildung 2: Im ersten Schritt des Freistellungsprozesses markieren Sie grob mit einem Rechteck den Vordergrundbereich des Bildes.

Danach grenzen Sie einen Teil des Vordergrunds ein (Abbildung 3). Auch hier ziehen Sie mit gedrückter linker Maustaste ein – diesmal türkisfarbenes – Rechteck auf und übernehmen die Wahl wieder mit Apply Selection oder verwerfen Sie mit Reset Selection. Achten Sie in dieser Phase darauf, nichts vom Hintergrund zu markieren. Wiederholen Sie diesen Schritt so oft, bis Sie mit kleinen Rechtecken alle wichtigen Objektteile erfasst haben.

Abbildung 3

Abbildung 3: im zweiten Schritt betreiben Sie Finetuning, indem Sie möglichst genau markieren, welche Bildteile Sie freistellen möchten.

Nun beginnt der experimentelle Blindflug: Optimale Ergebnisse erhalten Sie, indem Sie die fortgeschrittenen Optionen von Siox nutzen, um die Randempfindlichkeit und die Reaktion des Plugins auf Helligkeit oder bestimmte Farben zu verbessern. Allerdings haben Sie – anders als beim Freistellen in Inkscape – keinerlei Kontrolle über die Ergebnisse, bevor Sie auf OK klicken, um das Freistellen einzuleiten. Sie stellen also etwas ein, klicken auf OK und sehen sich das fertige Ergebnis an. Gefällt es Ihnen nicht, müssen Sie den kompletten Vorgang wiederholen.

Dennoch erzielen Sie irgendwann mit einem finalen Klick auf OK ein hoffentlich befriedigendes Ergebnis erzielen. Siox setzt nun alle Hintergrundanteile des Bildes auf transparent, so dass Sie mit den verbliebenen Vordergrundelementen weiterarbeiten können (Abbildung 4).

Abbildung 4

Abbildung 4: Das Ergebnis: Bei einfach konturierten Objekten arbeitet Siox zügig und zuverlässig.

Siox in Gimp 2.4

Ein komfortableres Arbeiten mit Siox ermöglicht die neue Version 2.4 von Gimp. Dort präsentiert sich das Freistellwerkzeug als Basis der Funktion Vordergrundauswahl mit deutlich verbesserter Handhabung. Um die neue Gimp-Ausgabe einzuspielen, geben Nutzer von Ubuntu und Debian in der Konsole sudo apt-get install gimp ein. Anwender von OpenSuse tippen yast -i gimp, Fedoraner verwenden den Befehl yum install gimp.

Die Arbeit mit dem Werkzeug bleibt im Prinzip gleich: Zunächst wählen Sie grob den Vordergrund aus, dann verfeinern Sie Ihre Auswahl. Sobald Sie das Vordergrund-Werkzeug anwählen, sehen Sie am Mauszeiger zusätzlich ein Lasso. Wichtig ist nun wieder, mit gedrückter linker Maustaste das komplette Vordergrundobjekt zu erfassen; auf den Hintergrund müssen Sie zunächst wenig achten. Sobald Sie die Maustaste loslassen, färbt sich der Hintergrund des Bildes blau (Abbildung 5). Statt des Lassos sehen Sie am Mauszeiger nun einen Pinsel.

Abbildung 5

Abbildung 5: In Gimp 2.4 färbt sich nach dem Umfahren des Vordergrundobjekts mit dem Lasso der Hintergrund blau.

Die Pinselgröße für die Feinauswahl des Vordergrundes stellen Sie am Schieberegler zwischen den Extremen Kleiner Pinsel und Großer Pinsel ein. Ziehen Sie mit diesem Pinsel nun in einem Zug eine Linie in das Vordergrundobjekt. Diese Linie sollte alle unterschiedlichen Farb- und Helligkeitsbereiche des Objekts enthalten (Abbildung 6): Je mehr Sie davon erfassen, desto besser das Ergebnis. Das sehen Sie, sobald Sie die Maustaste loslassen. Achten Sie darauf, mit der Linie nicht über Teile des Hintergrunds zu fahren, weil diese sonst nicht ausgeblendet werden.

Abbildung 6

Abbildung 6: Erfassen Sie mit der durchgehenden Linie möglichst alle unterschiedlichen Farb- und Helligkeitsbereiche es Vordergrundobjekts.

Sobald Sie die Maustaste loslassen, färbt Gimp die nicht ausgewählten Bereiche dunkel. Drücken Sie nun [Eingabe], um die gewünschte Auswahl des Vordergrundobjekts zu erhalten. Diese Auswahl kopieren Sie anschließend über [Strg]+[C] kopieren oder schneiden sie über [Strg]+[X] aus und fügen sie mit [Strg]+[V] in andere Bilder ein. Sind Sie mit der Auswahl nicht zufrieden, heben Sie diese – solange Sie noch nicht [Eingabe] gedrückt haben – durch die Auswahl eines anderen Werkzeugs auf; die Tastenkombination [Strg]+[Z] funktioniert hier nicht.

Fein-Tuning der Werkzeugeinstellungen

Mit diesen wenigen Handgriffen funktioniert das Freistellungswerkzeug bereits recht gut. Entspricht das Ergebnis noch nicht Ihren Erwartungen, so stehen für die Feinabstimmung weitere Optionen bereit: Ist die Option Zusammenhängend aktiv, erfasst ein Pinselstrich nur die Bereiche, die direkt mit der Markierung zusammenhängen. Entfernen Sie das Häkchen, markiert Gimp auch Bereiche gleicher oder ähnlicher Farbe, die nicht mit dem Strich in direktem Kontakt stehen. Das erleichtert unter Umständen die genaue Auswahl des Vordergrundobjekts.

Auch die Funktion Weichzeichnen dient der besseren Auswahl kritischer Partien: Stellen Sie den Regler auf 0, markiert das Werkzeug keine Löcher, die mehr als ein Pixel groß sind. Nehmen Sie einen höheren Wert, überdeckt das Vordergrundwerkzeug dagegen auch größere Löcher und sorgt so für eine bessere Markierung des Vordergrundobjekts.

Fazit

Für viele Objekte funktioniert das einfache Maskieren über Rechtecke ganz gut. Besseren Bedienkomfort bringt Siox mit Lasso und Stift aber erst in Gimp 2.4 als Teil des Werkzeugs Vordergrundauswahl mit. Die Ergebnisse können sich in beiden Fällen sehen lassen, auch wenn es mitunter der Feinjustierung der Werkzeugoptionen bedarf.

Setzen Sie Siox als Plugin ein, müssen Sie mit einigen Mängeln leben: Es bietet keine Vorschaufunktion und merkt sich die Einstellungen nicht. Diese Schwächen behoben die Entwickler mit der Integration von Siox in Gimp 2.4 weitestgehend: Hier bleiben nun die Einstellungen erhalten, und eine Vorschau auf das Bild gibt es auch. Allerdings lassen sich einzelne Schritte weiterhin nicht einfach rückgängig machen, so dass bei Nichtgefallen des Ergebnisses immer noch das Wiederholen der gesamten Prozedur ansteht.

Infos

[1] Siox-Homepage: http://www.siox.org

[2] Wikipedia über Pixel- oder Rastergrafik: http://de.wikipedia.org/wiki/Pixelgrafik

[3] Wikipedia-Eintrag zu Vektorgrafik: http://de.wikipedia.org/wiki/Vektorgrafik

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