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Quantisierung

Unter dem Begriff Quantisierung versteht man diejenigen Verfahren bei der Mosaikgenerierung, die die Farben aus dem Quellbild möglichst gut auf die in der Konfiguration vorhandenen Farben abbilden. Hier stehen unterschiedliche Ansätze zur Verfügung.

Naives Verfahren (sRGB)

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Wie der Name schon sagt, bildet dieses Verfahren jeden Farbton des Quellbildes naiv auf den rechnerisch nächsten Farbton aus der Konfiguration ab. Hierbei wird der sRGB Farbraum verwendet. Fehler bei dieser Farbabbildung finden keinerlei weitere Behandlung.

Naives Verfahren (CIELab)

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Auch dieses Verfahren bildet jeden Farbton des Quellbildes naiv auf den rechnerisch nächsten Farbton aus der Konfiguration ab. Hierbei wird jedoch der CIELab Farbraum verwendet, welcher sehr nahe am Farbempfinden des menschlichen Auges orientiert ist. Aus diesem Grund erzielt das Verfahren meist deutlich bessere Mosaike als o.g. Verfahren. Fehler bei dieser Farbabbildung finden keinerlei weitere Behandlung.

Fehlerverteilung (zweifarbig)

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Bei der zweifarbigen Fehlerverteilung werden Farben unter einem bestimmten Helligkeitswert und Farben über diesem Helligkeitswert auf zwei vom Benutzer gewählte Farben abgebildet. Der hierbei entstehende rechnerische Fehler wird anteilig (nach Floyd-Steinberg) auf die vier nächsten Bildpunkte verteilt. Durch dieses Vorgehen werden Kontraste in dem dabei entstehenden Mosaikbild verstärkt, was die Bildqualität erhöht. Insgesamt stehen drei Durchlaufrichtungen für diese Methode zur Verfügung:

Durch die freie Zuordnung der beiden Farben durch den Benutzer lässt sich dieses Verfahren hervorragend für künstlerische Zwecke verwenden.

Vektor-Fehlerverteilung

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Auch bei diesem Verfahren findet eine Fehlerverteilung nach Floyd-Steinberg statt. Allerdings arbeitet dieses Verfahren im gesamten CIELab Farbraum. Die Fehler werden ebenso räumlich berechnet und verteilt, was insbesondere bei Farbfotos als Quellbild zu sehr guten Mosaikergebnissen führt.

Matrix-Halbtonverfahren

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Beim Matrix-Halbtonverfahren werden zu Beginn 2x2 Farbmuster aus allen Kombinationen jeweils zweier Farben gebildet. Anschließend wird das Mosaik mit der nun deutlich größeren Anzahl an verfügbaren Farben quantisiert. Die erhöhte Farbanzahl sorgt für eine hohe Qualität, allerdings kann man manchmal die verwendeten Muster im Mosaik erkennen.

Einfarbige Flächen

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Dieses Verfahren basiert auf der naiven Quantisierung im CIELab Farbraum. Zusätzlich werden jedoch einzelne Farbpixel eleminiert und in die vorherschende Farbe umgefärbt. Insbesondere bei comic-haften Quellbildern kann dies die Qualität erhöhen. Bei Farbfotos bewirkt das Verfahren i.d.R. einen künstlerischen Effekt (nasser Pinsel).

Mehrstufige Quantisierung

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Bei der Mehrstufigen Quantisierung (auch als Slicing bekannt) wird das Quellbild erst in ein Graustufenbild umgewandelt. Der Benutzer kann bis zu acht Farben frei definieren und diese mit Hilfe von Schwellwerten auf die Helligkeitsachse des Bildes abbilden. In Verwendung mit den Farben Schwarz, Weiß und einigen Graustufen lassen sich hervorragende Graustufenmosaike generieren.

Durch die freie Zuordnung der Farben durch den Benutzer lässt sich dieses Verfahren aber auch hervorragend für künstlerische Zwecke verwenden.

Letzte Änderung am 29.11.2009 - Copyright 2006-2018 - Tobias Reichling, Adrian Schütz

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