Multispektrale Farb-Komposite,
als Auswertung von drei zeitgleichen Datensätzen
Teil 1

Der Begriff Komposit:
Komposit meint die Vereinigung von drei Graustufenbildern zu einem Farbbild. Die RGB-Technik ist hierfür die Grundlage. Bei der Überlagerung von drei gleich hellen Graustufen entsteht ein Grauton, bei Überlagerung verschiedener Graustufen entsteht ein Farbton.
Das Kompositverfahren zeigt damit primär Intensitätsunterschiede zwischen Graustufenbildern in Farbe an. Die Belegung der Farbkanäle ist für den Farbeindruck entscheidend.
Bei den Graustufenbildern steht "dunkel" für geringe, "hell" für hohe Strahlungswerte.
Bei Farbkompositen zeigt die Farbe das Übergewicht einzelner RGB-Komponenten an.


Kanal 1 (Blau) gestretcht
Chiemsee

Kanal 2 (Grün) gestretcht
Chiemsee

Kanal 3 (Rot) gestretcht
Chiemsee

Komposit RGB=(321)
Echtfarbendarstellung
Wasser ist blau

Komposit RGB=(123)
unüblich
Wasser ist rot

Komposit RGB=(312)
unüblich
Wasser ist grün

Eine blaue Fläche zeigt an, dass das über RGB=blau dargestellte Graustufenbild an dieser Stelle höhere Intensität hat, als die beiden anderen Graustufenbilder. Die absoluten Intensitäten können hierbei recht klein sein, wie z.B. bei Wasserflächen. In diesem Beispiel der Wasserfläche ist originales rotes Licht und grünes Licht fast nicht vorhanden, nur Blau tritt schwach in Erscheinung. Das hat zur Folge, dass Wasser bei RGB=(321) (bei Landsat) in dunklem Blau erscheint.

Zur Bezeichnung:
Die erste Nennung ist stets das Graustufenbild, das von
RGB=Rot dargestellt wird; die letzte Nennung ist der Datensatz, der vom RGB-Blau dargestellt wird.

Die Helligkeitsunterschiede innerhalb eines Kanals lassen sich durch Stretch manipulieren. Je nach Stretchverfahren ergeben sich dadurch sehr unterschiedliche Komposite. Da es kein normiertes Stretchverfahren gibt, existiert auch kein normiertes Komposit. Farbverschiebungen sind deshalb die Regel.
Merke: Farbe ist kein eindeutiges Interpretationskriterium.
Zwei Beispiele gefertigt mit ENVI-Freelook:


Komposit nach linearem Stretch

Komposit nach "Equalization"od. "Histogramm"-Stretch

Bei den Anwendungen der Komposit-Technik unterscheidet man nach
a) multispektralen Kompositen, bei denen je nach Verwendungszweck unterschiedliche Sensorkanäle zu einem Zeitpunkt in einem Farbkomposit verknüpft werden. Hierbei werden spezielle Kombinationen bevorzugt benutzt. Siehe Komposit-Vergleiche am Beispiel Chiemsee, Legende beachten!
b)
multitemporale Komposite, bei denen drei Datensätze zum gleichen Gebietsausschnitt, aber zu verschiedenen Zeitpunkten (bei gleichem Kanal, damit logisch vergleichbar!) in einem Farbkomposit verknüpft werden. Die zeitlichen Veränderungen werden damit farbig dargestellt. Hier gibt es keine Grundsätze, da muss jede Farbfolge für sich überlegt werden.

Eine einfache Aufgabe für PaintShopPro zu fertigen Falschfarben-Kompositen des Typs RGB=(NIR,Rot,Grün), sie zeigen Vegetation in roter Farbe. Aufgabe: Erstelle aus der Rotversion eine Grünversion.
Laden des Bildes nach PSP, MenüFarbeKanäle trennenRGB Es entstehen 3 getrennte Graustufenbilder.
MenüFarbeKanäle kombinierenRGBNun die Datei für Rot mit der für Grün austauschen. Die Grünversion ist fertig. Vegetation kann leichter interpretiert werden, weil das starke NIR in grüner Farbe die Vegetation mit ihrer Zellaktivität zeigt.

Zwei Schülerarbeiten zu dieser Thematik:
Das Beispiel Sonthofen (PPT als HTML) und die Anleitung zu PaintShopPro (Gröbenzell)

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