Kontrastmethoden

Kontrastmethoden bezeichnen Techniken, mit denen in Bildern oder Messungen Unterschiede zwischen Strukturen hervorgehoben oder sichtbar gemacht werden. Ziel ist es, Merkmale, Gewebetypen, Stoffe oder Schichten besser zu unterscheiden, indem der Unterschied in Intensität, Farbe oder anderen Signalparametern verstärkt wird. Die Methoden finden Anwendung in der Mikroskopie, der medizinischen Bildgebung, der Fernerkundung und der digitalen Bildverarbeitung.

In der Mikroskopie umfassen Kontrastmethoden sowohl optische als auch labeling-basierte Ansätze. Optische Methoden wie der Phasenkontrast, der Differentialinterferenzkontrast (Nomarski-Kontrast) und der Dunkelfeldkontrast nutzen spezifische Lichtwege oder Interferenz, um transparente Strukturen sichtbar zu machen, ohne farbige Färbungen. Zusätzlich erhöhen Färbungen oder Fluoreszenzmarkierungen den Kontrast, beispielsweise durch histologische Farbstoffe oder Immunfluoreszenzmarkierungen, wodurch bestimmte Zelltypen oder Moleküle hervortreten.

In der medizinischen Bildgebung spielen Kontrastmittel eine zentrale Rolle. Iodhaltige Kontrastmittel verbessern in der Computertomografie den Unterschied von Geweben, gadoliniumhaltige Kontrastmittel dienen der verbesserten Darstellung in der Magnetresonanztomografie, und ultraschallbasierte Kontrastmittel (Mikrobläschen) erhöhen die Empfindlichkeit von Doppler- und Zweitbildgebungsverfahren. Auch ergänzende Techniken wie die endoskopische Chromoendoskopie und virtuelle Chromoendoskopie (z. B. spektrale oder digitale Filter) setzen farbliche oder algorithmische Kontraste gezielt ein, um Läsionen besser zu erkennen.

In der digitalen Bildverarbeitung umfassen Kontrastmethoden automatische oder manuelle Anpassungen des Kontrastumfangs, wie Histogrammangleichung, adaptive Kontrastverbesserung oder lokales Kontrast-Strecken. Sie dienen der besseren Visualisierung, ohne neue physikalische Signale zu erzeugen.