Tonwert
Der Begriff Tonwert bezieht sich auf die unterschiedlichen Stufen zwischen Hell und Dunkel eines Farb- oder Schwarzweiß-Bildes, sei es in einem digitalen Datensatz, auf einem transparenten Träger (Film) oder auf einem Aufsichtsbild, fotografisch oder gedruckt. Er beschreibt bei einem Bildelement (Punkt) einen Farb- oder Grauwert innerhalb eines vorgegebenen Farb- bzw. Graustufenspektrums, angegeben in 0-100%. Dabei bedeutet 100% maximale Dunkelheit bzw. Farbbedeckung (Vollton) des Abbildungsmediums. Entsprechend steht 0% für komplette Transparenz des Films bzw. Blankopapier bei Rasterdrucken.
Eine Gradiationskurve ist in diesem Zusammenhang eine mathematische Funktion f(x), die die Helligkeitsverteilung einzelner Farbkanäle bzw. des Gesamtbildes verändert, zum Beispiel:
- Eine lineare Funktion (»Gerade«) f(x)=x lässt die Tonwerte unverändert.
- Eine Korrekturfunktion, die gegenüber der Geraden eine leichte S-Form aufweist, verstärkt den Bildkontrast. Spiegelt man die Kurve an der Diagonale f(x)=x, wird der Kontrast in demselben Maße abgeschwächt.
- Eine lineare Korrekturfunktion (»Gerade«) f(x)=n-x »invertiert« die Helligkeitswerte hin zu einem Negativbild.
- Eine einfache Potenzfunktion f(x)=xn (sogenannte Gammakorrektur) verändert Hell- und Dunkelwerte nicht-linear.
- Die Tonwertkorrektur kann schließlich auch unstetig über eine Tabelle (Lookup-Tabelle) erfolgen.
- Tonwertkorrekturen.
Belichtungskorrektur
Nicht korrekt belichtete Bilder nutzen den zur Verfügung stehenden Helligkeitsbereich nicht aus. Die dunkelsten Bildbereiche sind nicht schwarz, sondern grau, oder die hellsten nicht weiß. Eine Tonwertspreizung (engl. histogram normalization) verschiebt den dunkelsten Punkt auf den Schwarzpunkt und den hellsten auf den Weißpunkt. Die Werte dazwischen werden linear interpoliert. Ein Tonwertausgleich (engl. histogram equalisation) transformiert ebenfalls die Extremwerte auf schwarz und weiß. Die Werte dazwischen werden aber so umgerechnet, dass die Tonwerte gleichmäßig auf die Grauwerte verteilt sind. Die Summenfunktion über die Grauwerte steigt linear an.
