Bildbearbeitung: Gradationskurven

Gradationskurven und Vermeidung der Sättigung heller Bereiche

Anheben der Gradationskurven

Wenn man ein 16-bit TIFF Bild das erste mal lädt, erscheint es oft grösstenteils schwarz. Um das darin versteckte Bild sichtbar zu machen, muss man die Gradationskurven z.B. in Photoshop schrittweise anheben (Image -> Adjustment -> Curves):

Abhängig von der Bildtiefe und dem ausgewählten dynamischen Bereich wiederhole ich diesen Schritt zwischen 3 und 8 mal.

Wann man aufhören sollte, die Gradationskurven weiter anzuheben

Normalerweise stoppe ich mit dieser Kontrastanhebung, wenn der Hintergrund in RGB ein Niveau von jeweils etwa 20 erreicht. Meistens wird dann auch das Hintergrundrauschen sichtbar, aber das hängt von der Wahl des darzustellenden Dynamikbereichs ab.
Das Hintergrundlevel kann über das eyedropper tool (Pipette) gemessen werden. Hierbei sollte man sample size = 5x5 average setzen, um das Rauschen etwas zu unterdrücken.Die Werte können im Info-Fenster abgelesen werden:

Vermeidung der Sättigung

Insbesondere Galaxien stellen eine grosse Herausforderung in der Bildbearbeitung dar, da sie mit ihrem hellen Kern und sehr schwachen Ausläufern einen sehr grossen dynamischen Bereich umfassen. Um beides gleichzeitig darstellen zu können, muss man die helleren Anteile ab einem bestimmten Schritt von der weiteren Kontrasterhöhung ausschliessen. Dies wird über das abgefederte Lassowerkzeug erreicht: Die Regionen eines Bildes, die im nächsten Schritt auszubrennen drohen, werden mit dem Lasso eingefangen. Damit keine harten Übergänge entstehen, wird das Lasso zuvor abgefedert. Die Grösse dieses feather radius ist in Pixel angegeben und sollte in etwa der Grösse des auszuschliessenden Bereiches entsprechen (oder der Breite des gewünschten Übergangsbereichs).
Es können mehrere Regionen gleichzeitig mit verschiedenen Übergangsbreiten ausgewählt werden. Ist die Auswahl abgeschlossen, so wird sie invertiert (Select -> Inverse), anschliessend werden die Gradationskurven hochgezogen:

Die ausgewählte Region bleibt unverändert, während die schwachen äusseren Bereiche angehoben wurden. Ein Übergangsbereich ist nicht sichtbar.

Andere Methoden zur Vermeidung von Sättigung

Ähnliche Effekte können einfacher durch eine globale nichtlineare Skalierung des Bildes erreicht werden, wie zum Beispiel durch DDP oder eine logarithmische Darstellung. Die oben dargestellte Methode bietet die grösste Flexibilität, ist allerdings auch aufwändig.