Wie kommt ein Bild auf den Bildschirm?

AG1-9: Bildschirm

• Je größer der Elektronenstrom, desto heller leuchtet der Phosphor an der Stelle, wo er getroffen wird.
• Magnetspulen leiten den Elektronenstrahl zeilenweise über den Schirm (von links oben nach rechts unten).
• Wenn der Elektronenstrahl einmal über das Bild läuft leuchtet jeder Punkt einmal (heller oder dunkler) auf (für ca. 200 ns).
• Um deshalb ein stehendes Bild zu erhalten, muß das Bild ständig wiederholt werden; ab 25 Hz (25 Wiederholungen/sec) wird das Bild vom Auge als stehend empfunden.
• Ab 70 Hz Wiederholrate wird das Bild als flimmerfrei empfunden.

AG1-10: Realisierung

• Ein Zahlenwert von 255 in allen drei Bildspeichern erzeugt an der entsprechenden Stelle auf dem Bildschirm einen weißen Fleck.

Farbenlehre

Wichtig, da nur erkannt werden kann, was über Helligkeiten darstellbar und über Farben unterscheidbar ist.

 Menschliches Empfinden:

• Helligkeit: Wie hell?
• Farbe: Welche Farbe?
• Farbsättigung: Wie stark ist die Farbe?

Beispiele: dunkelrot, quietschgelb, freundliches mausgrau

 Darstellung:

• Farbe wird durch die Helligkeit bestimmt, die in den drei Grund-(Primär-)farben ins Auge fällt: Primärfarben: blau, grün, rot

AB1-2: Additive Farbmischung: Setzt aktive Lichtquelle voraus alle drei gleich hell = weiß	AB1-3: Subtraktive Farbmischung: auf Papier	AG1-11: Druckfarben & Absorption

wenn blau absorbiert wird Þ gelb        ü
wenn rot absorbiert wird   Þ cyan       ý  auf dem Papier
wenn grün absorbiert wird Þ magenta þ

Þ Rot auf dem Papier entsteht, wenn die Farben gelb und magenta aufgetragen werden.
     Grün auf dem Papier entsteht, wenn die Farben gelb und cyan aufgetragen werden.
     Schwarz entsteht auf dem Papier, wenn die Farben gelb, cyan und magenta aufgetragen werden.

AB1-4: Bei rotem Papier wird grünes und blaues Licht absorbiert, rotes Licht wird reflektiert.

• Alle Farben, die der Mensch sehen kann, spielen sich im Farbwürfel ab.

AB1-5: Farbwürfel

• Er läßt sich in unterschiedlichen Koordinaten-Systemen darstellen:

1. RGB oder YCM
2. Helligkeit, Farbe, Farbsättigung: YUV

    im Farbfernsehsystem

• Zurück zum Schirm: Farbmöglichkeiten entstehen durch Kombination unterschiedlicher Helligkeiten der drei Primärfarben B, G, R:

blau 0 ... 255 ü ergibt
grün 0 ... 255 ý 256 x 256 x 256 = 16.7 Mio.
rot   0 ... 255 þ Farbmöglichkeiten

dunkel ... hell

z.B. ein Landsatbild:

• Ein Landsatbild wird vom Sensor so aufgenommen, daß der hellste Punkt auf der Erde in jedem Kanal einen Grauwert von 255 erzeugt.
• In Mitteleuropa: Es ergibt sich ein dunkelbläuliches Bild.

AG1-12: Kontrastverstärkung (Mitteleuropa)

AG1-13: Sahara

Kontrastverstärkung ist hier nicht nötig, da das Bild bereits hellrot ist (Sand und Felsen sind sehr hell).

• Technisch geschieht die Kontrastveränderung mit Hilfe von Look-Up-Tabellen:

AB1-6: Look-Up-Tabelle

Die Grauwerte 10 ... 18 werden in eine Skala 1 ... 245 transformiert.
Damit steigt der Kontrast im Bild von (18 - 10) = 8 auf (245 - 1) = 244 Grauwerte. Es ergibt sich folgende Kennlinie:

AG1-14: Kennlinie

Unterschiedliche Kennlinien sind möglich:

AG1-15: Verschiedenartige Kennlinien

Kontrastverstärkung:

• einfaches mathematisches Verfahren: stetige Funktion transformiert Bildhelligkeiten
• nicht immer reversibel