AA_chilies_sxc475960_ScottMatthews.jpg

© Scott Matthews, sxc.hu

Scharfe Sache

Bilder mit Gimp nachträglich schärfen

24.02.2010
Sowohl die kamerainterne Verarbeitung als auch widrige Umstände sorgen oft für Fotos, denen es an Schärfe fehlt. Gimp bietet eine Reihe von Verfahren, um diese Schwächen nachträglich auszubügeln.

Oft erscheinen Fotos nicht so knackig, wie es sich der Fotograf wünscht. Speziell bei kostengünstigen Kompakt- und Bridge-Kameras zeichnen dafür oft eine minderwertige Optik und die kamerainterne Bildverarbeitung verantwortlich. Letztere fällt aufgrund der beschränkten Hardwareressourcen einer Digicam oft um einige Größenordnungen schlechter aus als die selbst einfacher Bildbearbeitungsprogramme. Das führt nicht selten dazu, dass selbst einfarbige klare Linien nicht perfekt scharf erscheinen und mitunter so genannte Halos auftreten. Diese Art von Fehlern gleicht Gimp [1] mit einer Reihe von Scharfzeichnern (siehe Kasten "Schärfungsverfahren für Gimp") aus.

Schärfungsverfahren für Gimp

  • USM: Die unscharfe Maskierung (das wichtigste Verfahren).
  • High-Pass: Eine auf Kantenerkennung basierende Methode.
  • Wavelet-Methoden: Spalten die Bilder in mehrere Ebenen unterschiedlicher Detailgröße auf und schärfen diese.
  • HSV/LAB-Schärfen: Nur auf Lumineszenz- und Helligkeitskanäle angewendete Schärfungen, die auf den vorstehenden Methoden basieren.
  • Andere Verfahren: Viele Verfahren wie das Smart Sharpening kombinieren die oben genannten Methoden.

Was ist Schärfe?

Das menschliche Auge interpretiert harte Kontraste, also starke Übergänge in Farben oder Helligkeiten auf kurzem Raum, als scharfe Kanten. Diese Eigenschaft machen sich alle Schärfungswerkzeuge zunutze, um die Schärfe in Bildern nachträglich zu verbessern. Mehreren Pixel breite Kanten sieht das Auge kaum als wirklich scharf an. Je höher aber die Kontraste auf beiden Seiten der Kante ausfallen, um so schärfer erscheint sie.

Es gibt mehrere Gründe für Unschärfe. Einen davon stellt das Bildrauschen dar, das meist von den Kamerasensoren stammt. Oft hilft es, mit speziellen Filtern zunächst das Rauschen zu reduzieren ("Denoise"), was zu einer subjektiv besseren Bildschärfe führt. Bei verwackelten Bildern gilt im Prinzip dasselbe: Egal, ob sich das Objekt oder die Kamera bei der Aufnahme bewegten – in beiden Fällen erscheinen die Objektkanten durch die Bewegung breiter, als sie bei einer unbewegten Aufnahme wären. Es gibt bisher keine Methoden, derartige Fehler vollständig zu eliminieren. Oft führen aber auch die gängigen Schärfefilter zu brauchbaren Resultaten.

Das Auge löst feine Farbnuancen weniger gut auf, da es dafür deutlich weniger Sensoren als für Schwarz und Weiß besitzt. Deswegen ist es oft sinnvoll, nicht das gesamte Bild zu schärfen, sondern nur die Kanäle mit den Helligkeitsinformationen. In vielen Farbmodellen heißen diese "V" (für "Value") oder "L" (für Lumineszenz).

Die Bildschärfe lässt sich nur in der 1:1-Darstellung (ein Bildschirmpixel stellt ein Bildpixel dar) korrekt beurteilen. In Vergrößerungen oder Verkleinerungen führt das Wiedergabesystem aus Anzeigeprogramm, X-Server und Monitor für eine eigene Interpretation der Bilddaten.

Vor dem Schärfen

Alle gängigen Schärfungsverfahren arbeiten mit Kontrasterhöhung. Deswegen empfiehlt es sich, vorab zunächst das Rauschen sowie eventuelle Flecken (was alle Unregelmäßigkeiten in Farben und Helligkeiten umfasst) aus den Bildern zu entfernen. Andernfalls verstärken die Scharfzeichner auch diese Artefakte.

Am effektivsten reduzieren Sie solche Bildfehler, indem Sie die Aufnahme drastisch verkleinern. Dabei reduzieren sich die Unregelmäßigkeiten proportional, was gelegentlich schon ausreicht. Allerdings setzt diese Methode Ausgangsbilder in hoher Auflösung voraus. Auch das Überlagern mehrerer Bilder führt eventuell zum Erfolg – Sie benötigen dafür aber Aufnahmen, die ein statisches Objekt von exakt dem gleichen Standpunkt zeigen.

Gimp stellt unter Verbessern | Flecken entfernen einen speziellen Filter bereit, um Flecken und Fehler aller Art ohne Bildgrößenmodifikation zu entfernen (Abbildung 1).

Abbildung 1: Um zu verhindern, dass die Schärfungswerkzeuge Bildfehler verstärken, gilt es zunächst, diese mit dem Fleckentferner zu eliminieren.

Beim Starten initialisiert sich der Filter mit zumeist sinnvollen Vorgaben. Die Option Anpassend bewirkt, dass Gimp den Radius für die Berechnungen selbst ermittelt, was normalerweise besser funktioniert, als das manuelle Einstellen. Der Radiusregler besitzt dann keine Funktion. Durch Rekursiv wendet der Bildeditor den Filter mehrfach hintereinander an, was den Effekt verstärkt. Die Schwellwerte für Weiß und Schwarz steuern, ab welchen Helligkeitsstufen Gimp zu helle respektive zu dunkle Pixel als Fehler wahrnimmt und entfernt. Die Vorschau hilft, geeignete Werte zu finden.

Gimp besitzt zum Verringern von Bildfehlern und dem Verbessern der Schärfe noch ein zweites, weniger bekanntes Werkzeug mit: Den nichtlinearen NL-Filter (Abbildung 2). Er kennt drei Modi: Alphabasierter Mittelwert zeichnet weich und entfernt Flecken, Optimale Schätzung betont das Weichzeichnen und Kantenverstärkung entspricht dem Schärfen. Letztere nutzen Sie erst nach dem dem Aufruf der beiden anderen Filter. In allen drei Modi steuern die Parameter Alpha (hat nichts mit dem Alphakanal zu tun) und Radius die Wirkung der Filter.

Abbildung 2: Der wenig bekannte NL-Universalfilter leistet sowohl beim Entfernen von Flecken als auch beim nachträglichen Schärfen gute Dienste.

LinuxCommunity kaufen

Einzelne Ausgabe
 
Abonnements
 

Ähnliche Artikel

  • Bilder schärfen in GIMP
  • Anwendertipps und kleine Kniffe zu Gimp
    Unsere Tipps und Tricks bringen Ihnen Gimp-Funktionen und -Arbeitstechniken näher. Diesmal zeigen wir, wie Sie kleine Hautunreinheiten heilen, Pop-Art-Bilder zaubern und mit Schärfe beziehungsweise Unschärfe tolle Effekte erzielen.
  • Anwendertipps und kleine Kniffe zu Gimp
    Unsere Tipps machen Sie zum Gimp-Profi: Diesmal zeigen wir, wie Sie Mehrfachbelichtungen simulieren und der "chromatischen Aberration" zu Leibe rücken. Außerdem verraten wir, wie Sie richtig schärfen und effizient mit dem Zauberstab arbeiten.
  • Anwender-Tipps und kleine Kniffe zu Gimp
    Die hier aufgeführten Tipps und Tricks bringen Ihnen Gimp-Funktionen und -Arbeitstechniken näher. Wir zeigen, wie Sie die Benutzeroberfläche anpassen und verschiedene Filter einsetzen: Damit erzeugen Sie abstrakte Bilder, einen Streifenhintergrund für Flyer oder den Orton-Effekt.
  • Korrekturbedarf
    Fotokameras und Objektive besitzen fast durchgängig mehr oder weniger gravierende Mängel, die zu Abbildungsfehlern führen. Die bügeln sie am PC mit dem richtigen Werkzeug in wenigen Handgriffen aus.
Kommentare

Infos zur Publikation

title_2014_09

Digitale Ausgabe: Preis € 5,95
(inkl. 19% MwSt.)

Mit der Zeitschrift LinuxUser sind Sie als Power-User, Shell-Guru oder Administrator im kleinen Unternehmen monatlich auf dem aktuelle Stand in Sachen Linux und Open Source.

Sie sind sich nicht sicher, ob die Themen Ihnen liegen? Im Probeabo erhalten Sie drei Ausgaben zum reduzierten Preis. Einzelhefte, Abonnements sowie digitale Ausgaben erwerben Sie ganz einfach in unserem Online-Shop.

NEU: DIGITALE AUSGABEN FÜR TABLET & SMARTPHONE

HINWEIS ZU PAYPAL: Die Zahlung ist auch ohne eigenes Paypal-Konto ganz einfach per Kreditkarte oder Lastschrift möglich!       

Tipp der Woche

Schnell Multi-Boot-Medien mit MultiCD erstellen
Schnell Multi-Boot-Medien mit MultiCD erstellen
Tim Schürmann, 24.06.2014 12:40, 0 Kommentare

Wer mehrere nützliche Live-Systeme auf eine DVD brennen möchte, kommt mit den Startmedienerstellern der Distributionen nicht besonders weit: Diese ...

Aktuelle Fragen

Videoüberwachung mit Zoneminder
Heinz Becker, 10.08.2014 17:57, 0 Antworten
Hallo, ich habe den ZONEMINDER erfolgreich installiert. Das Bild erscheint jedoch nicht,...
internes Wlan und USB-Wlan-Srick
Gerhard Blobner, 04.08.2014 15:20, 2 Antworten
Hallo Linux-Forum: ich bin ein neuer Linux-User (ca. 25 Jahre Windows) und bin von WIN 8 auf Mint...
Server antwortet mit falschem Namen
oin notna, 21.07.2014 19:13, 1 Antworten
Hallo liebe Community, Ich habe mit Apache einen Server aufgesetzt. Soweit, so gut. Im Heimnet...
o2 surfstick software für ubuntu?
daniel soltek, 15.07.2014 18:27, 1 Antworten
hallo zusammen, habe mir einen o2 surfstick huawei bestellt und gerade festgestellt, das der nic...
Öhm - wozu Benutzername, wenn man dann hier mit Klarnamen angezeigt wird?
Thomas Kallay, 03.07.2014 20:30, 1 Antworten
Hallo Team von Linux-Community, kleine Zwischenfrage: warum muß man beim Registrieren einen Us...