Contrasttransformaties

Contrasttransformaties zijn wiskundige of algoritmische operaties die op digitale beelden worden toegepast om het contrast te versterken of te verminderen. Ze veranderen de toonwaarden van pixels volgens een monotone functie, zodat de volgorde van grijstinten behouden blijft terwijl het verschil tussen donkere en lichte gebieden wordt aangepast. Deze transformaties kunnen lineair of niet-lineair zijn en worden vaak toegepast op een bepaald kleurdimension of op de luminantie in geschikte kleursystemen.

Enkele veelvoorkomende typen zijn:

- Lineaire contraststretching: y = a x + b, waarbij de dynamische range van de beeldwaarden wordt uitgebreid door het bereik van inputwaarden te verdelen over een breder scala aan outputwaarden.

- Gamma-correctie (power-law): y = c x^gamma. Voor gamma < 1 worden midtonen duidelijker zichtbaar; gamma > 1 verlaagt het contrast in die regionen.

- Histogramgebaseerde transformaties: histogram equalization of adaptieve variatie (CLAHE) herschikken de histogramverdeling om globale of lokale contrasten te verbeteren, vaak met aandacht voor ruis.

- Piecewise/S-vormige transformaties: gladde, monotone functies die vooral midtonen versterken terwijl extreme waarden beperkter worden.

- Logaritmische en dynamische-bereikcompressie: vergroten van donkere details of compressie van hooglichte afhankelijk van toegepast model.

Toepassingen en overwegingen: bij kleurbeelden is het vaak wenselijk de transformatie op luminantie of in een kleurruimte te doen die helderheid scheidt (bijv. LAB, YCbCr) om ongewenste kleuraanpassingen te voorkomen. Nadelen zijn onder meer ruisversterking en clippen bij extreme waarden, waardoor artefacten kunnen ontstaan. Voor evaluatie worden vaak histogramkenmerken, contrastmetingen of perceptuele kwaliteit gebruikt.