Kleurquantisatie

Kleurquantisatie is het proces waarbij het aantal onderscheidende kleuren in een digitaal beeld wordt verminderd door elke originele kleur te vervangen door een kleur uit een kleiner, vooraf bepaald palet. Het doel is beelden weer te geven op systemen met beperkte kleurdiepte of om opslagruimte en bandbreedte te besparen. Het resulterende beeld behoudt doorgaans visueel relevante informatie, maar kan artefacten vertonen zoals posterisatie of kleurbanding.

Het quantiseren bestaat uit twee hoofdonderdelen: het kiezen van een palet en het herrekenen van elke pixel naar de dichtstbijzijnde kleur uit dat palet. Het kiezen van het palet kan gebeuren door uniforme quantisatie (de kleurruimte wordt in gelijke delen verdeeld), median cut, octree-quantisatie of k-means-clustering in de kleurruimte. Andere methoden omvatten perceptueel gerichte benaderingen die kleuren dichter bij menselijk zien plaatsen.

Dithering is een veelgebruikte techniek om de zichtbare impact van een beperkte paletgrootte te verminderen. Door kleine variaties en ruis toe te voegen wordt de perceptie van kleurgradaties verbeterd en wordt banding minder zichtbaar. Veel toegepaste ditheringstechnieken zijn Floyd-Steinberg-dithering en verschillende vormen van gerasterde (Bayer) dithering.

Toepassingen en overwegingen: kleurquantisatie is essentieel voor GIF-afbeeldingen en voor PNG-bestanden met een beperkt kleurdieptepalet. Het wordt ook toegepast bij displays met beperkte kleurdiepte, grafische رسانه en webafbeeldingen die snelle laadtijden vereisen. Belangrijke afwegingen zijn de visuele kwaliteit versus paletgrootte, de gekozen kleurruimte en de aanwezigheid van transparantie of alpha-kanalen. Kwaliteitsmetrieken omvatten meestal perceptuele foutmetingen zoals MSE/PSNR in combinatie met menselijke evaluatie.