Kontrastmaße

Kontrastmaße bezeichnen Größen, mit denen der Unterschied zwischen Helligkeit oder Farbe zweier Bildbereiche quantifiziert wird. Sie finden Anwendung in der Bildverarbeitung, der Displaytechnik und der visuellen Wahrnehmungsforschung. Häufig werden physikalische Helligkeitskontrastmaße von farb- oder wahrnehmungsbezogenen Maßen unterschieden.

Zu physischen Helligkeitskontrastmaßen gehören der Michelson-Kontrast, der Weber-Kontrast und der RMS-Kontrast. Der Michelson-Kontrast Km = (Imax - Imin) / (Imax + Imin) eignet sich besonders für Muster mit periodischem Helligkeitswechsel. Der Weber-Kontrast Kw = (I - Ibg) / Ibg beschreibt den Unterschied zwischen Objekt- und Hintergrundhelligkeit bei einem dominanten Hintergrund. RMS-Kontrast erfasst die Helligkeitsvarianz innerhalb eines Bildausschnitts und wird oft als Maß der Lokalvariabilität herangezogen.

Farbliche Kontrastmaße umfassen Farbunterschiede im Farbraum. Häufig verwendet wird der farbmetrische ΔE-Wert (z. B. CIEDE2000), der angibt, wie groß der wahrgenommene Farbunterschied zwischen zwei Farben ist. Solche Maße ergänzen den Helligkeitskontrast, weil Farben auch bei gleicher Helligkeit unterschiedlich wahrgenommen werden können und so den Gesamtkontrast beeinflussen.

Anwendungsbereiche und Standards: Im Kontext der Barrierefreiheit beeinflusst der Kontrast zwischen Vorder- und Hintergrund die Lesbarkeit von Text. In vielen Systemen gilt ein Kontrastverhältnis von mindestens 4,5:1 für normalen Text und 3:1 für großen Text. Das Kontrastverhältnis wird durch die relativen Leuchtsamkeiten L1 und L2 bestimmt: Kontrastverhältnis = (L1 + 0,05) / (L2 + 0,05), wobei L1 ≥ L2. L1 und L2 hängen von der Farbdarstellung und der Gamma-Korrektur ab.

Limitierungen: Kontrastmaße sind abhängig von Blickwinkel, Adaption, räumlicher Frequenz und Farbkontext. Unterschiedliche Messmethoden, Farbräume und Beleuchtungsbedingungen liefern oft verschiedene Werte. Daher sollten Kontrastmaße stets im Anwendungskontext interpretiert werden.