Auswertung und Einsatz von Satellitenbildern

in der Oberstufe des Gymnasiums

2.3.1. Bearbeitung eines einkanaligen Bildes

PICLAB - DOS-Programm zur Bearbeitung von 8-bit Schwarzweiss-Satellitenaufnahmen (Public Domain, 171 kb, ZIP-File) DOWNLOAD
Die einzelnen Kanäle der Satelliten speichern in der Regel in bildpunktweise in 256 Graustufen (Zahlen werte von 0 bis 255, d. h. jedem Bildpunkt entspricht ein Speicherplatz von 1 Byte

Ein Graustufenbild kann man u. a. aufhellen, abdunkeln, invertieren oder kontrastieren:

Die nebenstehende Abbildung zeigt prinzipielle Möglichkeiten der Kontrastierung. Die gewählte Methode wird jeweils auf alle Bildpunkte angewendet

Inwiefern dabei Informationen des Originalbildes erhalten bleiben oder verloren gehen bzw. unterschiedliche Informationen des Originales auf gleiche Graustufen im kontrastierten Bild führen hängt ab

  • von der Häufigkeitsverteilung der Grauwerte im Originalbild und
  • der Methode der Kontrastierung

Eine unkontrollierte Kontrastierung ohne Dokumentation der Häufigkeitsverteilung des Originales und des Bildes sind quasi wertlos. Die Kontrastierung mit Programmen wie Corel oder Lview ermöglichen diese Kontrolle nicht.

Daher wurde zu dem o.g. Public-Domain-Programm PIC-Lab gegriffen.
Beim Invertieren eines Schwarzweissbildes gehen keine Informationen verloren.
Inwiefern beim Aufhellen ( Verschiebung der Grauwerte durch Additon/Subtraktion um n Graustufen) eines Bildes Informationen verloen gehen, hängt ab von
  • der Häufigkeitsverteilung der Graustufen im Originalbild
  • der Methode der Aufhellung (Scrollen der Werte = (Grauwert + n)mod 256 oder durch Abschneiden (Grauwert = 0, falls Grauwert + n <0 oder Grauwert = 255 falls Grauwert +n > 255)

Anwendung auf Satellitenbilder:

Das linksstehende Bild wurde unten zunächst mit PIC-Lab aufgehellt und anschließend kontrastiert. Die Häufigkeitsverteilungen zeigen, dass bei der Kontrastierung Informationen des aufgehellten Bildes verloren gehen.
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