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26 2.3. EIGENSCHAFTEN VON FASEROPTISCHEN SYSTEMEN
Abbildung 2.6: Faserabbildung auf Farbfiltermosaik
schn. 2.3.2). Dieses sog. Bayer-Pattern zeichnet sich durch eine Anordnung der Farb-
filter für rote, grüne und blaue Zellen aus, die an die psychovisuelle Wahrnehmung des
menschlichen Auges angepasst wurde. Durch die Rekonstruktion aus diesen Segmen-
ten kann für eine bestimmte Position im Mittel ein entsprechender Farbwert wahrge-
nommen werden. Wird ein farbiger Bereich eines Bilds ungleich auf die drei Grundfar-
ben Rot, Grün und Blau abgebildet, so entstehen Farbartefakte. Diese Art von Farbar-
tefakten ist besonders in Verbindung mit der Abbildung durch ein Faserbündel stark
ausgeprägt. Hier werden akkumulierte Szenenbereiche als Lichtpunkte übertragen und
gebündelt auf eine geringe Anzahl an Sensorelementen abgebildet (vgl. Abb. 2.6). Da-
bei verdeckt das Wabenmuster einige Sensorbereiche und jeder Lichtpunkt wird diffus
in Form einer Gauß-Verteilung auf einen Bereich abgebildet.
Die Erfassung einer faseroptischen Farbabbildung mit der Einchip-Technik unter-
liegt daher einem Kompromiss. Würde eine Faser direkt und ausschließlich mit einem
Sensorelement verbunden werden, so könnte man seine Intensität zwar exakt bestim-
men, jedoch könnte man aufgrund der spezifischen Farbfilterung des Sensorelements
die Farbe des Lichtpunkts nicht mehr angeben. Um den Farbwert zu bestimmen, wird
die Information möglichst vieler Sensorelemente benötigt, die den Lichtpunkt abtas-
ten. In der Praxis wird die Auflösung des Kamerachips derart gewählt, dass eine Faser
auf etwa 3×3 bis 7×7 Sensorelemente abgebildet wird. Doch gerade diese geringe An-
zahl von Sensorelementen wird meist ungleichmäßig ausgeleuchtet. Das Ungleichge-
wicht von stimulierten Sensorelementen führt folglich beim Demosaicing zu falscher
Farbinformation für diese Faser. Normalerweise tritt dieser Effekt durch statistische
Gleichverteilung nur als Randerscheinung auf, doch in der Faserbildverarbeitung mit
den geschilderten Randbedingungen kann der störende Einfluss von unregelmäßigen
Verdeckungen und Mikroschattierung durch reine Filterung nicht behoben werden (s.
dazu auch die Ausführungen in Abschn. 2.5.4). Zur Veranschaulichung zeigt Abbil-
dung 2.7 einen typischen Effekt dieser Farbartefakte. Die Aufnahme entstand mit dem
flexiblen Endoskop E6 (vgl. Tab. 4.1) bei einer Bildapertur von ca. 265 Pixel.