Pseudofarbbilder - Die Technik,
die Graustufenbilder koloriert, damit Intensitätswerte
auch "farb-assoziativ" erfasst werden können
Teil 1

 

Wie manipuliert man die Gefühle, könnte die Fragestellung lauten?
Hier geht es aber um mehr. Was möchte man durch das Einfärben von S/W-Bildern erreichen?

a) Das Auge kann Farben etwas besser trennen als Graustufen.
b) Ein farbiges Bild wird meist lieber betrachtet als ein S/W-Bild.
c) Ein farbiges Bild kann durch die Farbwahl die Interpretation erleichtern, wenn es die assoziative Wahrnehmung unterstützt. Eine falsche Farbwahl erschwert aber auch die Interpretation!


Eine Temperatur-Skala in 256 Farbstufen,
die Grundidee für die assoziative Unterstützung von Begriffen wie wenig, niedrig = blau
und viel, hoch = rot
Links eine Farbskala, dazu gibt es für PaintShopPro eine Farbpalette (sst.pal, das ist eine Datei, die mit einem ASCII-Editor verändert werden kann).
Unten links das bereits gestretchte Bild,
rechts unten das über die Palette gefärbt Bild.
Im unteren rechten Bild schauen alle stark reflektierenden Flächen rot aus (warm), und alle Flächen mit geringer Strahlung blau (kalt)

Der blaue Kanal von Landsat K1 gestretcht
(24.4.97, Gröbenzell)

Wälder und Buschwerk strahlen minimal (=blau),
weil das Chlorophyll das blaue Licht absorbiert,
Siedlungs- und Ackerflächen strahlen maximal (=rot)

 

Ein Beispiel "Pseudofarbbild" aus dem Internet:


Wassertemperaturen Mittelmeer im Mai 1993

Farbpaletten wie sie auf der Datenbank "Isis" für NOAA-Bilder bzw. vom Programm "Landsat" benutzt werden.

Welche "Landsat"-Palette passt am besten zum DLR-NDVI? Diese Frage ist nur über Beispiele zu beantworten. Dabei ist zu beachten, wie die Zahlenwerte zugeordnet werden: Ein NOAA-Originalbild hat 256 Graustufen, ein NOAA-NDVI-Quicklook zeigt nur die in der Natur vorkommenden Werte. Die entscheidende Frage ist stets, ob die Palette 256 Stufen enthält. (Antwort auf die Frage: Von den "Landsat"-Paletten ist keine für einen direkten Vergleich geeignet. Also Vorsicht bei der Interpretation!)

Kleine Präsentation zu Paletten über die Software "Landsat". Hierzu das "rechte Programm" aufrufen, einen beliebigen Datensatz (480x480 Pixel) aus dem Verzeichnis "datenimg" aufrufen und bei den "Einkanal-Bildern" "S"=Spektral anklicken.

Dieser Schalter wandelt sich zum "P"=Palette. Nun eine beliebige Palette im Menü wählen, dann einen beliebigen Kanal. Das Graustufenbild wird dann mit der Palette angezeigt. (Den Schalter wieder auf "S" schalten für spektral und Stretch!)

Eine Anwendung: Das linke Bild (Palette 8) ist viel schlechter zu interpretieren als das rechte mit Palette 7.
Wo gibt es viel pflanzliche Biomasse (hell/gelb), wo gibt es wenig (dunkel/blau)?

Anmerkung: Ein guter Editor für Farbpaletten findet sich in unserer Datenkiste.

Was ist nun eigentlich eine Farbpalette und warum ist eine Farbpalette nur auf 1-kanalige Bilder anwendbar?

Bei einer Farbpalette werden den Graustufen Farben zugeordnet. Dazu gibt es eine sog. Lookup-Tabelle. Beispiel: Dem Grauwert 0 wird ein bestimmter Farbwert F0 zugeordnet, dem nächsten Grauwert wird der Farbwert F1 zugeordnet, usw. Und so sieht solch eine Tabelle im ASCII-Format aus, rechts der Kommetar:

Jeder Farbwert setzt sich aus drei RGB-Intensitätswerten zusammen. Eine Farbpalette kann maximal 256 Farbtripel enthalten.
Pseudofarbbilder und Farbkomposite lassen sich recht einfach voneinander unterscheiden. Bei PSP das Werkzeug "Pipette" aufrufen und auf einen beliebigen Bildpunkt zeigen. Rechts in der Farbübersicht werden die 3 Werte der Farbebenen abgezeigt, speziell bei Pseudofarbbildern steht darunter ein "I" für Index, dahinter die Nummer der Graustufe in der Lookup-Tabelle.
Tipp: Beim Laden (=Öffnen) einer Palette (= Lookup-Tabelle) muss das Graustufenbild zuerst in ein 8-Bit-Index-Bild gewandelt werden. Außerdem muss "Index" gewählt werden!!

Weiter zu Teil 2, Kalibrieren von Messwerten