4.6. NL-Filter

4.6.1. Wirkungsweise

Abbildung 17.30. Anwendungsbeispiel für das NL-Filter

Anwendungsbeispiel für das NL-Filter

Originalbild

Anwendungsbeispiel für das NL-Filter

NL-Filter angewandt


NL steht für Nicht Linear. Abgeleitet von dem UNIX-Befehl pnmnlfilt, beinhaltet dieses Filter Funktionen zur Weichzeichnung, Fleckentfernung und Schärfeerhöhung. Dieses Filter kann nur auf komplette Bilder, nicht auf Auswahlen angewendet werden.

Dieses Filter ist so eine Art Schweizer Taschenmesser der Bildbearbeitung. Es hat drei verschiedene Wirkungsmodi. In jedem Modus werden alle Pixel des Bildes untersucht und in Abhängigkeit von ihren Nachbarpixeln verarbeitet. Statt dabei wie andere Filter eine 3x3-Pixel-Matrix zu verwenden, arbeitet das NL-Filter mit einer hexagonalen Umgebung, deren Größe über die Eigenschaft Radius eingestellt werden kann.

4.6.2. Filteraufruf

Dieses Filter lässt sich über das Menü FilterVerbessernNL-Filter … im Bildfenster aufrufen.

Das Filter funktioniert nicht, wenn die aktive Ebene einen Alphakanal hat. Der Menüeintrag ist dann inaktiv und ausgegraut.

4.6.3. Eigenschaften

Abbildung 17.31. Eigenschaften für das NL-Filter

Eigenschaften für das NL-Filter

Vorschau

In der Vorschau wird ein Ausschnitt des Bildes so dargestellt, als wäre das Filter mit den aktuellen Einstellungen auf das Bild angewandt worden.

Filter

Das zu verwendende interne Filter wie unten beschrieben.

Alpha

Mit dieser Eigenschaft können Sie die Stärke der Filterwirkung von 0.00 bis 1.00 einstellen. Die exakte Bedeutung dieses Werts ist vom eingestellten Filtermodus abhängig. Beachten Sie, dass dieser Parameter nicht genau dem alpha-Parameter des Programms pnmnlfilt entspricht, auch wenn beide natürlich zusammenhängen.

Radius

Hiermit legen Sie die effektive Größe der einbezogenen Umgebung um jedes Pixel fest. Die Werte reichen von 0.33 bis 1.00, wobei 0.33 nur dem Pixel selbst entspricht (und das Filter daher wirkungslos ist) und bei 1.00 der gesamte 3x3 Pixelblock zur Berechnung herangezogen wird.

4.6.4. Filter

Das Filter kann je nach eingestelltem Modus verschieden wirken.

Alphabasierter Mittelwert

Jedes Pixel wird durch den Mittelwert der 7 hexagonalen Pixel ersetzt. Dabei werden die Werte der Pixel sortiert und eine bestimmte, von Alpha abhängende Anzahl der größten und kleinsten Werte nicht in die Berechnung einbezogen. Dies bedeutet, dass bei einer Einstellung von Alpha = 0.0 das Filter dasselbe Ergebnis wie ein normales Mittelwertfilter ergibt, wobei der Radius dann die Stärke des Filters bestimmt. Für einen geringfügigen Effekt sind Alpha = 0.0 und Radius = 0.55 ein guter Ausgangspunkt. Ist ein stärkerer Effekte gewünscht, versuchen Sie Alpha = 0.0 undRadius = 1.0.

Bei einem Wert von Alpha = 1.0 wird das Pixel durch den Median der 7 hexagonalen Pixel ersetzt. Diese Art Filter eignet sich gut dafür, einzelne abweichende Pixel zu eliminieren, ohne das Rauschen zu verteilen oder einzelne Objekte zu verwischen. Durch eine geschickte Wahl des Radius können Sie das Filtern noch verbessern.

Mit Alpha-Werten zwischen den Extremen erhalten Sie Effekte, die irgendwo zwischen Weichzeichnen und Flecken entfernen liegen. Beginnen Sie mit Alpha = 0.8 und Radius = 0.6 für einen leichten Effekt, und versuchen Sie Alpha = 1.0 und Radius = 1.0 , falls Sie einen gröberen Effekt wünschen.

Optimale Schätzung

In diesem Modus führt das Filter eine Weichzeichnung auf dem Bild aus. Für jedes Pixel wird die Abweichung der umgebenden hexagonalen Pixel berechnet. Die Stärke der Weichzeichnung ist umgekehrt proportional zu dieser Abweichung. Die Idee dahinter ist, dass eine geringe Abweichung durch Rauschen verursacht wird, bei einer größeren Abweichung aber angenommen wird, dass diese durch gewollte Kanten im Bild verursacht ist. Wie in den anderen Modi auch können Sie mit dem Radius die effektive Größe der einbezogenen Umgebung beeinflussen. Es ist aber empfehlenswert, diese Einstellung zwischen 0,8 und 1,0 zu belassen. Die Einstellung für den Wert Alpha bestimmt den Schwellwert für das Rauschen, für welches die Weichzeichnung vorgenommen wird. Dies bedeutet, dass kleine Werte fast keine sichtbare Auswirkung im Bild haben, während größere Werte dann mehr und mehr Bildteile weichzeichnen. Gute Startwerte sind Alpha = 0.2 und Radius = 1.0. Davon ausgehend können Sie den Wert für Alpha solange anpassen, bis Sie die für Ihr Bild optimalen Einstellungen gefunden haben.

Kantenverstärkung

In diesem Modus wird das Gegenteil des vorher beschriebenen Modus erreicht. Kanten werden in diesem Modus hervorgehoben. Mit dem Wert von Alpha kontrollieren Sie die Stärke der Hervorhebung der Kanten von kaum sichtbar (0.1) bis sehr stark (0.9). Der Wert von Radius kontrolliert auch in diesem Modus den effektiven Radius. Sinnvolle Werte hierfür liegen im Bereich von 0.5 bis 0.9. Gute Startwerte sind Alpha = 0.3 und Radius = 0.8.

4.6.4.1. Kombiniert Modi

Die einzelnen Filter können nacheinander ausgeführt werden, um einen gewünschten Effekt zu erzielen. Um beispielsweise ein mit Dithering erstelltes Monochrombild in ein Graustufenbild umzuwandeln, könnten Sie es ein- oder zweimal mittels Weichzeichnen-Filter bearbeiten, dann das Filter für optimale Schätzung anwenden und anschließend eine dezente Kantenverstärkung. Beachten Sie, dass eine Kantenverstärkung in der Regel nur nach vorheriger Anwendung eines der anderen nichtlinearen Filter (alphabasierter Mittelwert oder optimales Schätzungsfilter) sinnvoll ist, weil eine Kantenverstärkung die entgegengesetzte Wirkung des Weichzeichnens hat.

Um durch Farbquantisierung enstandenes Rauschen zu reduzieren (das z.B. bei der Umwandlung von .gif-Dateien in 24-Bit-Dateien entsteht), können Sie einmal die optimale Schätzung (mit Alpha = 0.2, Radius = 1.0) anwenden und anschließend gegebenenfalls einmal die Kantenberstärkung. Mehrfache Anwendung der optimale Schätzung mit jeweils geringerem Alpha-Wert ist effektiver als eine einzelnde Anwendung mit großem Alpha. Wie üblich schließen sich hohe Filtereffektivität und Erhalt der Detailgenauigkeit aus, daher ist ein wenig Experimentieren gefragt.