Farbabtastung

Farbabtastung bezeichnet den Prozess, bei dem Farbinformationen aus einer Szene oder Quelle durch Abtastung erfasst und in digitale Werte überführt werden. Sie umfasst sowohl die räumliche Abtastung des Bildes (Auflösung, Pixelmasse) als auch die Abtastung der Farbinformationen in Form von Farbkaneln oder Spektralwerten. Ziel ist es, die wahrgenommene Farbe eines Punkts der Szene möglichst treu in einem digitalen Farbraum abzubilden.

In digitalen Kameras, Scannern und other Farberfassungsgeräten erfolgt die Farbtäschung oft durch eine Farbfeldmatrix, wie ein Bayer-Muster, das rote, grüne und blaue Filter über die Sensorpixel legt. Jeder Sensor misst jeweils eine Farbkomponente, und die fehlenden Farbwerte werden durch Demosaicing-Algorithmen rekonstruiert. Die resultierenden Pixelwerte werden anschließend in einen Farbraum transformiert (beispielsweise sRGB, Adobe RGB) und künftige Farbverarbeitungsschritte wie Gammakorrektur, Kompression oder Druckprofilierung eingeplant.

Neben der reinen Farbwiedergabe spielt das Farbmanagement eine zentrale Rolle. ICC-Profile, Farbtransformationen und Kalibrierung sorgen dafür, dass Farben konsistent über verschiedene Geräte hinweg erscheinen, etwa von Kamera über Monitor bis hin zum Druck. Dabei wird auch die Abtastung von Spektralwerten berücksichtigt, um Metamerieeffekte zu minimieren und die Farbwahrnehmung zu stabilisieren.

Wesentliche Herausforderungen der Farbabtastung sind Aliasing durch unzulängliche räumliche Auflösung, Ungenauigkeiten der Farbsensorik, Bandpass-Effekte, Dithering und die Grenzen der Farbräume. Durch sorgfältige Kalibrierung, geeignete Demosaicing-Algorithmen, Farbmanagement und, falls nötig, Display- bzw. Druckkalibrierung lässt sich die Qualität der Farbabtastung verbessern.