Kontrastinsäätöalgoritmit

Kontrastinsäätöalgoritmit ovat tietokonealgoritmeja, joita käytetään kuvien kontrastin parantamiseen tai muuttamiseen. Kontrasti kuvaa kuvan tummimpien ja kirkkaimpien alueiden välistä eroa. Algoritmin tavoitteena on yleensä tehdä kuvan yksityiskohdat näkyvämmiksi säätämällä kuvan pikseliarvojen jakaumaa.

Yksi yleisimmistä kontrastinsäätöalgoritmeista on histogrammin tasoitus (histogram equalization). Tässä menetelmässä kuvan histogrammi, joka esittää pikseliarvojen esiintymistiheyttä, muokataan niin, että pikseliarvot jakautuvat tasaisemmin koko käytettävissä olevalle arvovälille. Tämä usein venyttää kuvan dynamiikka-aluetta, tehden tummista alueista tummempia ja kirkkaista alueista kirkkaampia.

Toinen menetelmä on kontrastin venytys (contrast stretching). Tämä on yksinkertaisempi menetelmä, jossa kuvan tummimmat ja kirkkaimmat pikseliarvot määritetään, ja sitten kaikki pikseliarvot skaalataan uudelleen tälle välille. Tämä säilyttää alkuperäisen kuvan värisuhteet, mutta lisää yleistä kontrastia.

Lisäksi on olemassa adaptiivisia menetelmiä, kuten adaptiivinen histogrammin tasoitus (Adaptive Histogram Equalization, AHE) ja CLAHE (Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization). Nämä algoritmit toimivat jakamalla kuvan pienempiin alueisiin ja soveltamalla kontrastinsäätöä kuhunkin alueeseen erikseen. Tämä voi auttaa välttämään ylikorostusta ja parantamaan kontrastia paikallisesti ilman, että koko kuvan globaali kontrasti muuttuu liikaa. Kontrastinsäätöalgoritmeja käytetään laajalti valokuvauksessa, lääketieteellisessä kuvantamisessa ja muilla digitaalisen kuvankäsittelyn aloilla.