Grauwerte

Grauwerte bezeichnet in der digitalen Bildverarbeitung die Intensität eines Bildpunkts auf der Skala der Helligkeit. In Graustufenbildern wird jedem Pixel ein einzelner Grauwert zugewiesen, der vom dunklen Schwarz bis zum hellen Weiß reicht. In Farbbildern kann ein Grauwert durch eine Umrechnung der Farbinformationen gewonnen werden, üblicherweise durch die Berechnung der Luminanz oder Helligkeit aus Rot, Grün und Blau.

Der Wertebereich hängt von der Bit-Tiefe des Bildes ab: 8 Bit pro Kanal ergibt 0–255, 16 Bit 0–65535, und bei normalisierten Darstellungen 0–1. Die Grauwertskala wird oft durch Gamma-Kodierung an die menschliche Wahrnehmung angepasst.

Luminanzwerte spiegeln die Bildhelligkeit unabhängig von Farbinformation wider; in vielen Anwendungen wird die Grauwert-Ebene auch als Luma oder Y-Komponente in Farbraumsystemen wie YUV bzw. YCbCr verwendet. Die Verteilung der Grauwerte ist das Histogramm eines Bildes und gibt Aufschluss über Kontrast und Belichtung; es dient unter anderem in der Schwellenwertsetzung, Kontrastanpassung oder Bildsegmentierung.

In der Praxis spielt die lineare oder nicht-lineare Codierung eine Rolle: Kameras und Monitore speichern typischerweise Gamma-kodierte Werte, wodurch gleiche Grauwertunterschiede weniger linear wirken. Für analytische Verfahren werden oft lineare Grauwerte vor der Verarbeitung genutzt.

Grauwerte sind zentral in Bereichen wie digitale Bildverarbeitung, Fotografie, Drucktechnik und medizinische Bildgebung.