claim.gif
Linux Magazin Linux User Easy Linux Ubuntu User International Linux Community
Erschienen in EasyLinux 10/2004   »   Ausgabe bestellen

Scan-Ergebnisse durch Kalibrierung verbessern

Farblich angepasst

von Mirko Dölle


Wenn auf dem eingescannten Hochzeitsfoto nicht nur die Augen, sondern gleich das ganze Brautkleid rot sind, muss der Scanner dringend kalibriert werden. Dieser Artikel erklärt, worauf es ankommt und wie Sie Ihre Scan-Ergebnisse verbessern.

Gegen rote Augen hilft im Nachhinein nur eine gute Bildbearbeitung. Liefert der Scanner jedoch grundsätzlich verfärbte Fotos, ist es sinnvoller, die Einstellungen einmal im Scan-Programm selbst vorzunehmen und dann für alle Scans zu benutzen -- anstatt bei jedem Bild die gleichen manuellen Bildkorrekturen vorzunehmen. Die Möglichkeiten umfassen Helligkeit, Kontrast und Gamma-Korrektur.

Die Gamma-Korrektur ist die wichtigste, aber auch gleichzeitig am schwierigsten einzustellende Funktion. Sie dient dazu, den Farbverlauf zwischen weiß und vollfarbig anzugleichen. Dies ist erforderlich, weil die Sensoren des Scanners oder auch einer Digitalkamera nicht über das gesamte Farbspektrum und den gesamten Helligkeitsbereich linear arbeiten.

Geräte-Charakteristik

Früher benutzten Scanner dünne Leuchtstoffröhren oder einfarbige LEDs zum Beleuchten der Vorlage. Bei Schwarz-Weiß-Geräten tasteten einfache Helligkeitssensoren auf dem Schlitten die Vorlage ab, die ersten Farb-Scanner spalteten das einfallende Licht entweder mit kleinen Prismen auf drei Sensoren auf oder benutzten Farbfilter. Doch im Laufe der Zeit werden die Leuchtstoffröhren immer dunkler und Farbfilter verändern sich. Weiterhin sind drei mal so viele Sensoren wie für die Schwarz-Weiß-Abtastung erforderlich.

Moderne LED-Scanner verwenden deshalb eine Sensorenleiste und dreifarbige LEDs für die Beleuchtung: Sie schalten in schneller Folge zwischen weiß, rot, grün und blau um. So reicht wiederum eine Sensorenleiste aus. Allerdings ist die Helligkeit der blauen, grünen und roten LEDs sehr unterschiedlich, was Farbverfälschungen zur Folge hat.

Einen Großteil der notwendigen Korrekturen erledigte früher insbesondere bei teuren SCSI-Scannern die Controller-Logik im Scanner. Heutige USB-Geräte verfügen über weit weniger Intelligenz, hier sind die Korrekturwerte im Windows-Treiber gespeichert. Unter Linux nützt das natürlich wenig, weshalb Sie Helligkeit, Kontrast und Gamma-Wert im Scan-Programm X-Sane einstellen.

Scannen mit X-Sane

Das Standard-Scan-Programm unter Linux ist X-Sane. Es ist selbst nur ein so genanntes Frontend, dass die Benutzerinteraktion mit dem eigentlichen Scan-Programm sane und den Treibern (Backends) erledigt und die Ergebnisse auf dem Bildschirm anzeigt. Entscheidend für die Linux-Unterstützung des Scanners ist das jeweilige Backend, auf der Sane-Homepage [1] gibt es eine Liste der unterstützten Geräte.

Das Frontend X-Sane gibt es leider nur in englischer Sprache, dennoch ist die Bedienung über die Symbole einfach. Abbildung 1 zeigt den Startbildschirm von X-Sane in der Standard-Ansicht. Der Modus sollte stets auf Viewer, also Anzeige am Bildschirm stehen, Sie können die Bilder später immer noch speichern. Rechts ist das Preview-Fenster abgebildet -- sollten Sie es einmal versehentlich schließen, können Sie es jederzeit über View / Show preview oder [Strg+F2] wieder öffnen.

Abb. 1: Das Scan-Programm X-Sane gibt es leider nur mit englischer Bedienoberfläche, mit Hilfe der Symbole lässt es sich dennoch leicht bedienen. Im erweiterten Modus lassen sich Gamma-Korrektur, Helligkeit und Kontrast für jede Farbe einzeln einstellen.

Vorschau-Scan

Mit der Schaltfläche Aquire preview scannen Sie die Vorlage in niedriger Auflösung. Anschließend markieren Sie mit der Maus den gewünschten Bereich, stellen im linken Fenster den ersten Schieberegler von oben auf die gewünschte Auflösung in DPI und klicken auf Scan. Der Bildausschnitt wird dann in einem neuen Fenster angezeigt, von dem aus Sie das Bild speichern und geringfügig nachbearbeiten können.

Gamma -- das unbekannte Wesen

Der zweite Schieberegler von oben stellt den Gamma-Korrekturfaktor ein. Mathematisch betrachtet handelt es sich bei der Gamma-Korrektur um die relativ einfache Exponentialfunktion. Werte kleiner 1 verdunkeln das Bild, bei einem Gamma von 1 bleibt das Bild unbeeinflusst und bei Werten größer 1 wird das Bild heller (Abbildung 2).

In der Standard-Ansicht bietet X-Sane lediglich eine gemeinsame Gamma-Korrektur für schwarz, rot, grün und blau. Ein Klick auf das linke Symbol oberhalb der Scan-Taste schaltet in den erweiterten Modus, in dem jede Farbe einzeln angepasst werden kann.

Helligkeit und Kontrast

Die beiden unteren Schieberegler mit den Symbolen Sonne und Halbmond davor regulieren Helligkeit und Kontrast -- auch hier gibt es im erweiterten Modus die Möglichkeit, die Korrekturwerte für jede Farbe einzeln anzupassen.

Als Vorlage zum Einstellen von Helligkeit und Kontrast sollten Sie das Grafik-Testbild sowie das Foto von unserem Model Bianca von Seite XX verwenden. Beide Bilder entstammen dem Standard-Druckertest des Competence Center Hardware, eignen sich aber in gleicher Weise für Scanner-Tests.

Selbst ausgedruckte Bilder sollten Sie nicht als Vorlage verwenden, durch die Farbmischung und Rasterung werden die Farben relativ stark verfälscht, so dass andere Vorlagen wie Fotos später mit völlig falschen Farben eingescannt werden.

Legen Sie das das Grafik-Testbild auf den Scanner und klicken Sie im Fenster Preview auf Acquire preview. Dann vergrößern Sie mit der Lupe in der Preview den Bereich mit dem abgestuften Farbverlauf unterhalb von "Druckertest" und klicken schalten in den erweiterten Modus.

Als Erstes korrigieren Sie Helligkeit und Kontrast der einzelnen Farben. Beginnen Sie mit der Grundhelligkeit (weiße Sonne); Ziel ist, dass der Bereich unterhalb von 5 Prozent der Balken "C", "M", "Y" und "K" weiß und auf der anderen Seite das Feld 100 Prozent bei "K" schwarz ist -- sich also durch weitere Veränderung der Einstellung weder ein dunkleres Schwarz- und kein helleres Weiß-Feld einstellen lässt.

Der Grundkontrast (weißer Halbmond) ist mit Vorsicht zu handhaben -- einerseits dürfen schwarz und weiß nicht zu Grautönen werden, auf der anderen Seite gilt es, möglichst viele Abstufungen beim Balken "K" zu bekommen. Ein falsch eingestellter Kontrast liefert später flaue, wenig farbenprächtige Bilder, ein zu hoch eingestellter erzeugt künstliche Ränder und Flecken an Stelle von sanften Übergängen.

Nach dem gleichen Muster korrigieren Sie Helligkeit und Kontrast der einzelnen Farben. Auch hier ist Vorsicht geboten, gerade bei negativem Kontrast verfärben sich schnell die weißen Flächen, so dass man auch die Regler der anderen Farben nachführen muss. Zwischenzeitlich sollten Sie die erreichten Einstellungen mit einem Klick auf M speichern, R stellt den gespeicherten Zustand wieder her.

Abstufung korrigieren

Für den Feinschliff benutzen Sie die Gamma-Korrektur, symbolisiert mit dem großen griechischen Gamma ("Galgen") im oberen Teil des Hauptfensters. Beginnen Sie auch hier mit der Grundeinstellung (schwarz). Sinnvolle Werte liegen meist im Bereich 0,8 bis 1,5. Das Ziel ist, möglichst viele unterscheidbare Abstufungen zu erreichen. Abbildung 2 zeigt, welche Auswirkung die Gamma-Korrektur auf den Farbverlauf hat.

Abb. 2: Die Gamma-Funktion hat erheblichen Einfluss auf die Farbabstufung. Die rote Linie zeigt die Funktionswerte bei einem Gamma von 0,5, die blaue bei einem Gamma von 2. Unter dem Diagramm ist der ursprüngliche Farbverlauf dargestellt, rechts die beiden resultierenden Verläufe.

Das Problem dabei ist, dass sich auch die Darstellung von Monitor zu Monitor unterscheidet -- viele Monitore sind relativ hell eingestellt. Korrigiert man das gescannte Bild so, dass es am Bildschirm gut aussieht, stimmen die Farben nach dem Ausdruck nicht mehr. Als Referenz sollten Sie daher die beiden Bilder von der EasyLinux-Homepage herunterladen und ihr Scan-Ergebnis mit den Originaldaten vergleichen. Eine optimale Einstellung erreichen Sie aber auch auf diesem Weg nicht -- dazu wären einzeln vermessene Farbtafeln erforderlich, sie Sie sie beim Bianca-Foto auf dem Tisch stehen sehen, auch beim Zeitschriftendruck gibt es je nach Augenmaß des Druckers Unterschiede bei den Farben. Für den Hausgebrauch reicht das Heft als Vorlage jedoch aus.

Der letzte Schliff

Sind Sie mit der Gamma-Korrektur im abgestuften Farbverlauf zufrieden, scannen Sie das Model-Foto von Seite XX unten. hier sind einige "Gemeinheiten" eingebaut, mit denen Sie Ihren Einstellungen den letzten Schliff verleihen.

Bei optimalem Kontrast zum Beispiel ist der Kopf des Plüsch-Pinguins im Spiegelbild gerade noch von der Umgebung zu unterscheiden. Auch wenn die innere Mechanik der Schreibmaschine zu einem schwarzen Block verschmilzt, ist das ein Zeichen für zu niedrigen Kontrast oder zu niedrigen Gamma-Faktor.

Weitere Korrekturhilfen sind die Farbtafel auf dem Tisch sowie ihr Spiegelbild. Mit dem Grauverlauf unten und den abgestuften Farbbalken in der Mitte kann noch einmal der Gamma-Faktor der einzelnen Farben überprüft werden.

Wie gut die Auflösung Ihres Scanners ist, erkennen Sie an den Haaren neben dem linken Auge des Models. Je mehr einzelne Haare Sie sehen, desto besser. Auch hier spielt der Kontrast eine Rolle, wenn auch eine untergeordnete.

Letztlich sollten Sie beim Model-Foto auf eine möglichst realistische Darstellung achten und es mit dem Originalbild von [2] vergleichen, da Sie (wie schon angesprochen) stets Farbverfälschung durch den Monitor, bei TFT-Displays sogar noch den Blickwinkel, haben. Für den Ausdruck müssten Sie die Kalibrierung noch einmal durchführen -- allerdings beim Drucker-Treiber, das kostenpflichtige Turboprint von [3] bietet zum Beispiel diese Möglichkeit. (mdö)

Infos
[1] Von Sane unterstützte Scanner: http://www.sane-project.org/sane-backends.html
[2] Bild-Vorlagen als Dateien: http://www.easylinux.de/Download/#2004-10
[3] Turboprint, kommerzieller Druckertreiber mit Farbkorrektur: http://www.turboprint.de

Dieser Online-Artikel kann Links enthalten, die auf nicht mehr vorhandene Seiten verweisen. Wir ändern solche "broken links" nur in wenigen Ausnahmefällen. Der Online-Artikel soll möglichst unverändert der gedruckten Fassung entsprechen.

Druckerfreundliche Version | Feedback zu dieser Seite | Datenschutz | © 2017 COMPUTEC MEDIA GmbH | Last modified: 2007-01-25 17:23

Nutzungsbasierte Onlinewerbung

[Linux-Magazin] [LinuxUser] [Linux-Community] [Admin-Magazin] [Ubuntu User] [Smart Developer] [Linux Events] [Linux Magazine] [Ubuntu User] [Admin Magazine] [Smart Developer] [Linux Magazine Poland] [Linux Community Poland] [Linux Magazine Brasil] [Linux Magazine Spain] [Linux Technical Review]