Farbe im digitalen Publizieren von Klaus Simon - EMPA Media ...

spriral dotDithermatrixen10 9 8 711 16 15 612 13 14 51 2 3 44 8 10 111 15 14 57 16 13 93 12 6 2classical dotaus dem Originalbild mehr oder weniger den gleichen Grauwert haben,werden sie im Allgemeinen einheitlich auf 0 oder 1 gerundetund der Graustufeneindruck geht verloren.Um das Resultat zu verbessern, wäre es offenbar günstig, die einheitlicheStruktur der Werte I(x, y) zu variieren, bevor die Rundungdurchgeführt wird. Ein technisch einfacher Weg dazu ist die Additioneiner Zufallszahl zu I(x, y). Algorithmisch führt dies zur Ersetzungder AbfrageI(x,y) < 0.51 9 3 115 7 8 6aus unserem Grundalgorithmus in Tafel 15 durch13 5 15 74 12 2 1013 15 16 149 11 12 10I(x,y) < randombayer dot16 8 14 61 3 4 2line screen 19klaus simon farbe im digitalen publizieren halftoningwobei random für einen uniformen Zufallszahlengenerator steht,der reelle Zahlen zwischen 0 und 1 erzeugt. Dieses Vorgehen machtden Ausgabepixel O(x, y) in der Sprache der Wahrscheinlichkeitstheoriezu einer Indikatorvariablen mit ErwartungswertBeispiel: Random DitherE( O(x,y)) = I(x,y), (6.1)klaus simonfarbe im digitalen publizieren20halftoningd.h. der durchschnittliche Ausgabewert eines Bildpunktes ist mitseinem Eingabewert identisch. Die entsprechende Rasterzelle hatalso nun im Mittel den richtigen Grauwert.Die Addition von Zufallszahlen zu Pixelwerten eines Bildes wurdein den 60er Jahren für TV-Anwendungen populär. Das Einkodierenvon Rauschen (Noise Encoding) erlaubte es in den frühenTV-Sendungen die Anzahl der übermittelten Helligkeitsstufen auf8–16 zu reduzieren, siehe [8]. Der Erfolg des Noise encoding im TV-Kontext führte einerseits zu einer Übernahme dieser Technik in andereBereiche, andererseits aber auch zu einem Interesse an demsystematischen Design des benutzten Rauschens, um spezielle Eigenschaftensicherzustellen.Im Halftoning zeigt Noise Encoding gemäss (6.1) eine gewisseGrobgranularität, die als Störung wahrgenommen wird. Um diesenEffekt zu verringern, sollte das Rauschen feiner strukturiertsein. Mathematisch lässt sich das gewünschte Verhalten anhand118