Wie kommt bei Bildern eine Körnung/Grieselung/moiré zustande? ============================================================= Ein versierter Betrachter, welchem die Wirklichkeit wohlbekannt ist, erkennt schon leichte Fehler auf seinem Monitor, gerade auch bei Abbildungen, wo das Orginal ebenfalls gekörnt, gegrieselt ist, aber eben nur in anderer Weise. Grund: Bildinformationsverfälschung durch Informationsreduzierung, die dann überhaupt oder als eine andere Körnung oder Grieselung erscheint. Dazu dies: 1. Informationverlust TECHNISCHER Art ------------------------------------- 1.1. gewollte Rechenvorschriften zur Informationsreduzierung ------------------------------------------------------------ Von der Orginalpixelanzahl (durch den Fotoapperat aufgenommen) werden durch die Bildformatnorm Pixel reduziert/zusammengefasst/Kompromisspixel erstellt. Das Format ist z.B. JPEG "jpg". Die Rechenvorschrift für Reduzierungen sind im Hinblick auf allgemeine Fotos von Menschen/Gesichtern und Landschaften gewählt. Ansich dort weniger vorkommendes Moiréartiges hat dann das Nachsehen. Die Parameter der Reduzierung, Kompression genannt, sind bei der Bildbearbeitung wählbar, je nachdem wie klein die Datei werden soll. Abhilfe: Verwendung nicht reduzierender Bildformate oder anderer Kompressionsalgorithmen. 1.2. hingenommene Informationsveränderungen ------------------------------------------- Im jeweiligen Rechner werden von der Grafikkarte für den Monitor dann auch noch Veränderungen/Reduzierungen gemacht, die sich auf das tatsächliche Bild, so wie es der Betrachter auf dem Monitor sieht, ungünstig auswirken können. (z.B. Farbe, Helligkeitsstufen, Auflösung) Abhilfe: Technische Aufrüstung, sofern möglich 1.3. notwendige Informationsveränderungen ----------------------------------------- Eben die Digitalisierung der Helligkeits- und Farbinformation. Abhilfe: Technische Steigerung der Digitalisierungsrate, neue technische Normen oder Verbleib bei Analogtechniken, sofern möglich. 2. Informationsverlust PRINZIPIELLER Art ---------------------------------------- 2.1. Verluste durch Dimensionsreduzierung ----------------------------------------- Die Erkenntnis der wirklichen Welt fußt bislang auf einer prinzipiellen räumlichen Dreidimensionalität, genauer (nach Einstein & Mach) eine pseudoeuklidische Vierdimensionalität mit 3 rein reellen räumlichen Dimensionen und einer rein imaginären zeitartigen Dimension. So kunstvoll man auch versucht die 3 Raumdimensionen durch z.B. Zweidimensionalität zu simulieren, so wird man es immer verfehlen. Das wirkliche Bild, das sich Menschen und viele Tiere von der Wirklichkeit machen, ist eben ein 3-dimensionales. So auch eben von einer Struktur wie z.B. einer Steinplatte. Dazu erfassen sie das Objekt mit beiden Augen, gegebenenfalls verändern sie auch den Blickwinkel leicht (Einäugige, Vögel, normale Menschen auf mittlere Distanz). Diese zusätzliche Information der 3. Dimension kann man z.B. in einem Wackelbild nutzen, sofern sie dort eben NICHT von Belang ist und daher frei ist. Ein Wackelbild ist sozusagen "definiert körnig" und kann prinzipiell nicht von statischer 2-D-Bildbearbeitung reproduziert werden. Abhilfe: Hinlänglich durch Verwendung von Stereokameras (Gutachter, Militärs), 3D-Grafik, 3D-Brillen, Hologramme. 2.2. "Dimensionsdichte" ----------------------- Neuere Arbeiten von Mandelbrod, bekannt durch seine fraktalen Computergrafiken "Mandelbrodbäumchen", weisen auf ein Phänomen eines gewissen Schemas in natürlichen chaotischen Strukturen auf, z.B. natürliche Oberflächen- strukturen von der Erde (Küstenlinien, Wüsten) bis hin zu einer Bruchstelle an einem Stein. Dies ist mathematisch seit den 1980ziger Jahren näher beschrieben. Es sind rekursive, sich schematisch wiederholende Rechenvorschriften, mit denen sich Landschaften "erzeugen" lassen, die nicht mehr von von natürlichen Landschaften zu unterscheiden sind. Ein nicht volkstümlich bekanntes Phänomen. Bei Bildreduzierungen (vgl. 1.1.) können sich unglücklicher- weise perifer ähnliche Rechenergebnisse einstellen, dies ergibt dann körnig anmutende Erscheinungen bzw. eine Art grieslige Überlagung, die so im Urbild gar nicht existent ist. Dies perifer ähnlich dem Fernsehbild nach Sendeschluß, dem "weißen Rauschen", "Schnee im Bild". Es können sich aber auch andere seltsame Muster einstellen. Abhilfe: Mit Sicherheit ein ganz enormer mathematischer Aufwand, derzeit bestenfalls nur von Supercomputern zu bewältigen. Mir sind noch keine Veröffentlichungen bekannt, es dürfte aber sicher schon theoretische Vorarbeiten geben. "Dimensionsdichte": Beispiel "Sand am Meer" wohlgeordnet und doch total chaotisch was den Aufbau beantrifft. Ist Sand am Meer nun 2-dimensional oder 3-dimensional? Es kommt auf die Betrachtung an; vom Erdorbit aus ein 1-dimensionaler heller Strich zwischen Meer und Land, dann für ein eventuell landendes Flugzeug eine 2-dimensionale Ebene, in der Nähe eine Anhäufung der verschiedensten Körperchen. In der Tat operiert man mathematisch mit sogenannten "gebrochenen Dimensionen". Stand 2012-03-13