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Multispektraltechnik - Was ist das und wozu?
Die Multispektraltechnik verknüpft beides, Messtechnik und Bildverarbeitung. Es werden sowohl Farbe als auch Struktur eines Objekts sehr genau aufgenommen und verarbeitet. Zur Erklärung des Begriffs gibt es zwei Ansätze.
- Ausgehend von der Messtechnik:
Mit den in der Messtechnik üblichen Spektralphotometern wird jeweils ein einzelner Messfleck bestimmter Größe (ca. 2-20mm) spektral gemessen. Bezeichnet man diese Arte der Messung als monospektral, so bedeutet der Begriff multispektral, dass gleichzeitig Millionen von Spektralmessungen durchgeführt werden.
- Ausgehend von der RGB-Bildtechnik:
Eine RGB-Kamera liefert dreikanalige Bilder. Unter der stark idealisierten Annahme, dass die spektralen Empfindlichkeiten der drei Kanäle denen des menschlichen Auges entsprechen, lassen sich die RGB-Werte in Normfarbwerte XYZ umrechnen, die man auch als Spektralwerte bezeichnet. Liefert ein Aufnahmesystem deutlich mehr als drei Kanäle (Multispektralaufnahmesystem), so werden die jeweiligen Ausgabewerte als Multispektralwerte bezeichnet.
Vorteile einer Multispektralaufnahme gegenüber Spektralmessgeräten:
- Berührungsloses Messen
- Gleichzeitige, schnelle Erfassung mehrerer Messpunkte
- Räumlich aufgelöste Messung
- Aufnahme und Messung auch von stark gemusterten oder strukturierten Objekten
Vorteile gegenüber RGB-Kameras/-Scannern
- Hochgenaue Farbinformation
- Keine Metameriefehler
- Wiedergabe für verschiedene Beobachter
- Wiedergabe für verschiedene Lichtquellen
Warum braucht man Multispektralaufnahmen?
Multispektralaufnahmen benötigt man dann, wenn es in professionellen Anwendungen auf höchste Farbtreue ankommt. In diesen Fällen ist die herkömmliche RGB-Technik in Cameras und Scannern überfordert, sie kann aus physikalischen Gründen nicht die gewünschten Ergebnissen liefern. Ursache dafür ist die Metamerie.
Original Aufnahme RGB-Scan Die Multispektraltechnik kennt diese Probleme nicht, da sie die genauen Spektren der Originalfarben aufnimmt und dann das Farbensehen des Menschen rechnerisch, und damit fehlerfrei, einbringt.
Die Tatsache, dass von jedem Bildpunkt die spektralen Daten vorliegen, erlaubt zudem eine farblich korrekte Wiedergabe für jede beliebige, wählbare Lichtquelle (z.B. D50, D65, TL-84, A, etc.). Die Eigenschaften der Aufnahmelichtquelle werden schon bei der Aufnahme eliminiert.
Anwendungen
Durch die origialgetreue Aufnahme von Farbe und Struktur werden folgende Anwendungen ermöglicht:
- Farbgetreue Reproduktion auf Bildschirmen
- Farbgetreue Reproduktion auf Drucken
- Farbgetreue Kommunikation zwischen Business-Partnern über Internet.
- Farbmessungen an gemusterten und strukturierten Objekten
- Schnelle Vermessung von Test-Charts.