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Bildbearbeitung

Ein Arbeitsblatt per Scan-App binarisieren und prüfen, wie weit man den Kontrast eines Nebelfotos treiben kann.

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Der Dokumentenscanner

AFB I–II

Eine Scan-App fotografiert ein ausgefülltes Arbeitsblatt. Damit der Scan wie eine saubere Kopie aussieht, rechnet sie jedes Pixel zuerst in einen Grauwert um (Helligkeit = 0,299 · R + 0,587 · G + 0,114 · B, gerundet) und binarisiert danach mit dem Schwellenwert 128: Grauwerte ab 128 werden zu 255 (weiß), kleinere zu 0 (schwarz).

Die Abbildung zeigt vier Pixel aus verschiedenen Bereichen des Fotos.

Vier Pixel aus dem Handyfoto
P1 · PapierR 235G 230B 220P2 · TinteR 40G 60B 160P3 · BleistiftR 120G 120B 125P4 · SchattenR 150G 135B 110
Die Farbfelder zeigen die ungefähre Originalfarbe.
  1. Werten Sie die vier Pixel aus: Bestimmen Sie jeweils den Grauwert und das Ergebnis der Binarisierung und geben Sie an, wie der Scan an diesen Stellen aussieht.
  2. Begründen Sie, warum der Schwellenwert 128 bei einem zweiten, stark verschatteten Blatt versagt, auf dem das Papier im Schatten nur noch den Grauwert 115 und eine Bleistiftlinie den Grauwert 95 hat, und geben Sie einen besser geeigneten Schwellenwert an.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Setze die drei Kanalwerte in die gewichtete Formel ein. Vergleiche dann mit 128.
Hinweis zu Aufgabe b)
Wende die Regel „ab 128 weiß, sonst schwarz“ auf beide Werte an. Wo müsste die Grenze liegen, damit Papier und Linie getrennt werden?