Farbnormalisierung

Farbnormalisierung bezeichnet Verfahren, die darauf abzielen, die Farbdarstellung von Bildern oder Videos so anzupassen, dass Farben unter unterschiedlichen Aufnahmebedingungen, Geräten und Lichtquellen vergleichbar bleiben. Ziel ist es, Konsistenz und Vergleichbarkeit zu ermöglichen sowie Analyse, Vermessung oder visuelle Beurteilung zu erleichtern.

Zu den Grundmethoden gehören Weißabgleich und chromatische Adaptation. Beim Weißabgleich wird die Szene so korrigiert, dass neutrale Objekte als Weiß erscheinen; Modelle wie der von Kries oder Bradford werden genutzt, um Farbwerte in eine Referenzweiß- oder Referenzlichtfarbe zu transformieren. Farbmanagementsysteme setzen diese Transformationen durch ICC-Profile um, die eine gerätespezifische Farbrauminterpretation in standardisierte Farbräume übersetzen.

Histogrammbasierte Ansätze vergleichen Farbdarstellungen in einem Bild mit einer Referenz, und passen die Verteilungen der Farbkanäle global oder lokal an. Häufige Räume dafür sind RGB, LAB oder LMS. Die Technik umfasst Histogram Matching oder Specification; auch Anpassungen wie Gammakorrektur oder Tonwertkorrektur tragen zur Normalisierung bei.

In der medizinischen Bildgebung wird Farbnormalisierung auch als Stain-Normalisierung verwendet, um Varianzen in Gewebe-Färbungen zu reduzieren; bekannte Verfahren sind Macenko, Reinhard und Ruifrok-Johnston-Methoden.

Herausforderungen umfassen unterschiedliche Beleuchtung, Kamerakalibrierung, spektrale Antworten von Sensoren und subjektive Farbwahrnehmung. Die Qualität wird oft mit Farbdistanzen wie Delta E gemessen. Anwendungen finden sich in der digitalen Fotografie, im Druckwesen, in der medizinischen Bildgebung, Fernerkundung und Videoüberwachung.