Graustufenbild

Ein Graustufenbild ist ein Bild, das ausschließlich aus Graustufen besteht, also aus Helligkeitswerten zwischen Schwarz und Weiß und ohne Farbinformationen. Jedes Pixel hat einen Helligkeitswert.

In digitalen Bildern wird oft die Bit-Tiefe angegeben, meist 8 Bit pro Pixel, was 256 Helligkeitsstufen erlaubt; es gibt auch 16 Bit oder höhere Tiefen für mehr Dynamik.

Farbige Bilder lassen sich in Graustufen umwandeln, wobei die Helligkeit aus Rot, Grün und Blau berechnet wird. Übliche Koeffizienten entsprechen der Empfindlichkeit des menschlichen Auges, etwa Y = 0,2126·R + 0,7152·G + 0,0722·B. Dabei kann zusätzlich eine Gamma-Korrektur angewendet werden, um die Wahrnehmung zu berücksichtigen.

Beim Speichern können Graustufenbilder verlustfrei (PNG, TIFF) oder komprimiert und verlustbehaftet (JPEG) abgelegt werden.

Anwendungen finden sich in der medizinischen Bildgebung, der Fern- und Luftbildanalyse, dem Dokumentenscan, dem maschinellen Sehen sowie in Druck- und Kunstausgaben.

Historisch stammen Graustufenbilder aus der analogen Schwarzweißfotografie und frühen digitalen Bildern; heute ist die Graustufenrepräsentation in vielen Bereichen Standard, sowohl als eigenständige Darstellung als auch als Vorstufe zu Farbbildern oder als Analysewerkzeug.