Open Source im professionellen Einsatz
Linux-Magazin 09/2009
© BirgitH, Pixelio.de

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Perl-Skript sorgt mit Hilfe von Gimp für scharfe Bilder

Rattenscharf

Was macht eigentlich ein digitales Bild scharf? Eine verständliche Erklärung der Prinzipien und ein Perl-Plugin für Gimp helfen dem digitalen Hobbyfotografen dabei, Schnappschüsse professionell aufzupolieren.

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Wer eine Fotografie betrachtet, für den ist offensichtlich, ob sie scharf ist oder nicht. Doch was ist das eigentlich: Bildschärfe? Ein scharfes Bild weist klar identifizierbare Übergänge von Hell nach Dunkel auf. Eine schwarze Linie von einigen Pixeln Breite auf weißem Grund ist der Gipfel der Schärfe. Weicht man den Übergang von Schwarz nach Weiß hingegen auf, indem man von Schwarz über Dunkelgrau nach Hellgrau und Weiß wechselt, erscheint die Linie nicht mehr scharf. Schärfe bedeutet also, dass Hell-Dunkel-Übergänge in einem Bild auf einen möglichst kleinen Raum begrenzt und möglichst kontrastreich sind.

Scharfes Original

Wer scharfe digitale Bilder möchte, kann schon beim Fotografieren wertvollen Vorsprung gewinnen: Starkes, direktes Sonnenlicht erzeugt kontrastreichere Konturen als ein bedeckter Himmel, der Übergänge sanfter erscheinen lässt. Viel Licht gestattet auch niedrige ISO-Einstellungen an der Kamera - bei hohen ISO-Werten liefert der Sensor dagegen verrauschte Bilder, die neben störender Körnigkeit den Eindruck von Unschärfe vermitteln. Auch hilft es, auf die richtigen Bildteile scharf zu stellen: Das, was der Betrachter als Erstes sieht, sollte scharf sein - andere Teile sind nebensächlich und können ruhig etwas verschwimmen, ohne dass der Eindruck eines unscharfen Bildes entsteht. Sind bei einem Portrait zum Beispiel die Augen scharf, stört eine leicht unscharfe Nase kaum.

Oft entsteht auch ungewollt Schärfe an den falschen Stellen. Besonders die Damenwelt legt keinerlei Wert darauf, Details faltiger Gesichtshaut besonders scharf ablichten zu lassen. Hier ist stattdessen Unschärfe gewünscht: Niemals in der prallen Sonne fotografieren, sondern immer ein schattiges Plätzchen suchen. Sanfte Übergänge und wenig Kontrast sind hier gefragt, nachträgliches Schärfen allenfalls in den Augen- und Mundpartien denkbar.

Wer mit einer teuren digitalen Spiegelreflexkamera schon einmal Bilder im Raw-Format geschossen hat, schätzt die Vorzüge dieses verlustlosen Speicherverfahrens. Der Schärfeunterschied tritt besonders dann zutage, wenn man nicht das Gesamtbild, sondern nur einen Ausschnitt bearbeitet. Dann lässt das Jpeg-Format in den feinen Details sehr zu wünschen übrig. Eine elegante Methode, aus einer Serie von gleichartigen Schnappschüssen den schärfsten herauszufinden, ist übrigens, auf die Dateigrößen zu achten. Weil scharfe, detaillierte Übergänge schwerer zu komprimieren sind als verwaschene Szenen, belegen schärfere Jpeg-Bilder meist mehr Speicherplatz. Die größte Datei aus einer Serie enthält meist das schärfste Bild.

Nachträglich schärfen

Um Bildteile schärfer hervortreten zu lassen, eignet sich Gimps Funktion »Schärfen«, die unter dem Menüpunkt »Filters | Enhance | Schärfen« zu finden ist (Abbildung 3). Besonders nach dem Verkleinern eines Bildes fürs Web verliert es oft an Schärfe und sieht kontrastarm und verwaschen aus. Der Regler in Gimps »Schärfen«-Menü bewegt sich von 0 bis 100, die Werte 20 bis 40 erzielen üblicherweise die besten Resultate (Abbildung 2). Sie verkürzen die Farb- und Helligkeitsübergänge an kontrastreichen Bildstellen und vermeiden zu viel Rauschen sowie unnatürlich oder "digital" aussehende Helligkeitssprünge, die bei zu hohen Werten auftreten.

Abbildung 3: Aufruf des Gimp-Filters »Sharpen« mit dem Wert 40.

Abbildung 2: Mit dem Schärfen-Filter und dem eingestellten Wert 40 kommen kontrastreiche Linien schärfer hervor.

Alle Schärfungsmethoden arbeiten nach demselben Prinzip: Ein Algorithmus spürt Kanten und Ecken in einem Bild auf, verkürzt deren Hell-Dunkel-Übergänge und betont sie eventuell noch, indem er die hellen Seiten heller und die dunklen dunkler macht. Das Aufspüren von Ecken und Kanten ist wichtig, denn flächendeckendes Schärfen führt zu unnatürlichen Holperstrecken in sanften tonalen Übergängen wie etwa im Gesicht.

Wer ganz genau hinsieht, bemerkt in Abbildung 1 eine künstlich eingesetzte, senkrechte rote Linie in der linken Bildhälfte. Die Helligkeitswerte der Pixel dieser Teststrecke stellt weiter hinten die Abbildung 8 dar, und zwar vor und nach der Schärfung. Der Kurvenverlauf im Original ist grün, die geschärften Pixel sind rot dargestellt. Gimps »Schärfen« hat den Übergang von Hell nach Dunkel offensichtlich pointierter gestaltet, statt eines flachen Sattels ist nun ein spitzer Umkehrpunkt im Graphen sichtbar.

Abbildung 1: Das Originalbild: Der Steg einer Gitarre. Wegen zu großer Blendenöffnung haben sich Unschärfen eingeschlichen.

Abbildung 8: Das mit »Schärfen« geschärfte Bild weist zackigere Übergänge von Hell nach Dunkel auf. Die grüne Kurve gehört zum Original, die rote zum geschärften Bild.

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