4.8. Sharpen (Unsharp Mask)

4.8.1. Wirkungsweise

Abbildung 17.36. Anwendungsbeispiel für das Filter »Schärfen«

Anwendungsbeispiel für das Filter »Schärfen«

Originalbild

Anwendungsbeispiel für das Filter »Schärfen«

Filter »Schärfen« angewandt


Die meisten digitalisierten Bilder benötigen eine Korrektur der Schärfe. Dies resultiert aus den technischen Gegebenheiten dieses Vorganges, bei dem ein kontinuierliches Farbspektrum auf ein diskretes abgebildet werden muss. Elemente, welche kleiner als die Abtastfrequenz sind, werden mit Durchschnittsfarbe gefüllt. Dabei werden scharfe Kanten zwangsläufig weichgezeichnet. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn farbig gedruckt wird.

The Sharpen filter (old name was Unsharp Mask) sharpens edges of the elements without increasing noise or blemish. It is the king of the sharpen filters.

[Tipp] Tipp

Einige Scanner und Digitalkameras können Bilder direkt im Gerät nachschärfen. Es ist allerdings empfehlenswert, dieses auszuschalten und stattdessen die Filter von GIMP zu verwenden, um die volle Kontrolle über die Bilder zu behalten.

Um Farbstörungen zu vermeiden, die durch das Schärfen verursacht werden können, ist es empfehlenswert, das Bild unter Verwendung des HSV-Farbmodells zu zerlegen und den Schärfefilter nur auf die Ebene anzuwenden, die die Leuchtkraft (V) enthält. Öffnen Sie FarbenKomponentenZerlegen …. Achten sie darauf, dass das Ankreuzfeld In Ebenen zerlegen aktiviert ist. Wählen Sie HSV und klicken Sie auf OK. Sie erhalten nun ein neues Graustufenbild mit drei Ebenen, eine für den Farbton, eine für die Sättigung, und eine für den Wert. Um Verwirrung zu vermeiden, sollten Sie das Originalbild besser schließen. Wählen Sie die Wert-Ebene und wenden Sie die Schärfung darauf an. Wenn Sie fertig sind, wiederholen Sie den Vorgang mit der gleichen ausgewählten Ebene. Wählen Sie FarbenKomponentenZusammensetzen …. Wählen Sie wiederum HSV und klicken Sie auf OK. Sie haben nun Ihr Originalbild zurück, mit dem Unterschied, dass es in der Wert-Komponente geschärft ist.

4.8.2. Filteraufruf

You can find this filter through FiltersEnhanceSharpen (Unsharp Mask)….

4.8.3. Eigenschaften

Abbildung 17.37. Eigenschaften für das Filter »Schärfen«

Eigenschaften für das Filter »Schärfen«

Vorschau

Wenn die Vorschau aktiviert ist, wird ein Ausschnitt des Bildes so dargestellt, als wäre das Filter mit den aktuellen Einstellungen auf das Bild angewandt worden. Mittels Bildlaufleisten können Sie sich innerhalb des Bildes bewegen.

Radius

Mit dem Schieberegler und dem Eingabefeld können Sie im Bereich von 0,1 bis 120 einstellen, wie viele Pixel auf jeder Seite der geschärften Kante auch geschärft werden sollen. Der optimale Wert hängt von der Auflösung des Bildes ab. Je höher diese ist, umso größer sollte der Wert gewählt werden. Dies bedeutet auch, dass Sie Bilder erst dann schärfen sollten, wenn diese ihre endgültige Auflösung haben.

Menge

Mit diesem Schieberegler und Eingabefeld können Sie die Stärke der Schärfung des Filters im Bereich von 0,0 bis 5,0 einstellen.

Schwellwert

Mit dieser Eigenschaft können Sie im Bereich 0 bis 255 einstellen, wie unterschiedlich die Farben zweier Pixel sein müssen, damit diese als Kante betrachtet und damit geschärft werden. Mit dieser Eigenschaft können Sie also Bereiche ähnlicher Farbe oder gleichmäßiger Farbverläufe vor dem Schärfen schützen und damit Fehler in Gesichtern, im Himmel oder auf Wasseroberflächen vermeiden.

4.8.4. Wie funktioniert die »Unscharfe Maskierung«?

Eine unscharfe Maske zu verwenden, um ein Bild zu schärfen, erscheint zunächst sehr widersprüchlich. Daher folgt hier eine kurze Erklärung:

Stellen Sie sich ein Bild vor, welches an einer Stelle einen starken Kontrast aufweist. Die Helligkeitskurve der Pixel auf einer gedachten Linie durch diese Stelle zeigt einen steilen Anstieg. Die Kurve hat eine Stufenform (blau), wenn der Kontrast perfekt scharf ist, und ist S-förmig, falls der Kontrast unscharf ist (gelb).

Now, we have an original image with some blur (black curve) we want to sharpen. We apply some more blur: the intensity variation will be more gradual (green curve).

Let us subtract the difference between blurredness intensity (green curve) and the intensity of the original image (black curve) to the intensity of the original image (black curve). We get the red curve, which is more abrupt: contrast and sharpness are increased. QED.

Unschärfemasken wurden zuerst in der analogen Fotografie verwendet. Der Fotograf erstellte zuerst eine Kontaktkopie des originalen Negativs und legt zwischen die beiden Negativ eine dünne Glasplatte. Dadurch wurde durch die Diffusion des Lichts ein Weichzeichnereffekt erzielt. Dann legte er beide Filme exakt übereinander in einen Vergrößerer, um diese auf Fotopapier auszubelichten. Die dunklen Bereiche des weichgezeichneten Positivs, durch die klaren Bereiche des Originalnegativs überlagert, blockierten das Licht und wurden auf diese Weise von dem durch den Originalfilm strahlenden Licht subtrahiert.

In der digitalen Bildbearbeitung, beispielsweise in GIMP, werden folgende Schritte ausgeführt:

  1. Öffnen Sie das Bild und duplizieren Sie es mittels BildDuplizieren

  2. Duplizieren Sie die zu schärfende Ebene in der Kopie des Bildes mittels EbeneEbene duplizieren und wenden Sie das Filter FilterWeichzeichnenGaußscher Weichzeichner mit der Methode»IIR« und einem Radius von 5,0 an.

  3. Ändern Sie den Modus der oberen Ebene in der Kopie des Bildes auf »Subtrahieren«. Führen Sie im Kontextmenü der Ebene die Funktion »Nach unten vereinen« aus.

  4. Ziehen Sie nun die entstandene Ebene in das Originalbild, wo es als neue Ebene eingefügt wird.

  5. Ändern Sie den Modus dieser Ebene auf »Addition«.

Voilà, das Bild ist geschärft. All diese einzelnen Schritte führt das Filter »Unscharf Maskieren« automatisch für Sie aus.

Am Beginn der Kurve können Sie eine Vertiefung erkennen. Wenn die Weichzeichnung sehr wirksam ist, kann diese Vertiefung sehr tief sein. Das Ergebnis der Subtraktion kann negativ sein und eine Farbverfälschung entlang der Kante verursachen, oder einen schwarzen Ring um einen Stern auf einem hellen, nebligen Hintergrund (Schwarze-Augen-Effekt).

Abbildung 17.38. Farbverfälschung durch Überschärfen (Schwarze-Augen-Effekt)

Farbverfälschung durch Überschärfen (Schwarze-Augen-Effekt)