FlatfieldKorrektur

FlatfieldKorrektur, auch Flat-Field-Korrektur genannt, ist eine Bildverarbeitungstechnik zur Korrektur feldabhängiger Helligkeitsunterschiede in Detektoren wie CCD- oder CMOS-Sensoren. Ursächlich sind Unterschiede in der Pixelempfindlichkeit, optische Vignettierung und Staubpartikel auf der Optik oder dem Sensor. Ziel ist es, eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung über das gesamte Bild zu erreichen.

Dazu werden Flat-Field-Bilder bei gleichmäßigem Licht aufgenommen und zu einem Master-Flat gemittelt oder normalisiert. Wissenschaftliche Bilder werden dunkelkorrigiert (Darks werden abgezogen) und durch die normalisierte Flat-Field geteilt: I_corr = (I_raw - D) / F_norm. In manchen Varianten wird statt F_norm direkt (F - D) verwendet. Die Methode setzt eine stabile Beleuchtung, eine passende spektrale Übereinstimmung und konstante Instrumenteneinstellungen voraus.

Wichtige Hinweise umfassen, dass Flats dem Spektrum der Messsignale entsprechen sollten und Beleuchtungs- bzw. Instrumentenschwankungen Artefakte verursachen können, wenn sie nicht kontrolliert werden. Ränder, Staub oder Staubspuren können durch sorgfältige Flats korrigiert werden, müssen aber regelmäßig aktualisiert werden, wenn sich Objekte oder Optiken verändern.

Typen von Flats umfassen Twilight- oder Dämmerungsflats, Dome-Flats sowie LED-/Lichtquellen-basierte Flats; zusätzlich werden oft Bias- und Dark-Frames verwendet, um systematische Fehler zu subtrahieren. Anwendungen finden sich in der Astronomie, Mikroskopie und Digitalfotografie, wobei die Korrektur die Homogenität der Bildhintergründe und das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verbessert.