Crunching Pixels - Digitale Bildverarbeitung - page 2

mierumgebungen in samtlichen modernen Betriebssystemen bieten dazu
umfassende Moglichkeiten. Der einfache praktische Umgang mit dieser
Materie fuhrt jedoch, verbunden mit einem oft unklaren Verstandnis
der grundlegenden Zusammenhange, haufig zur Unterschatzung der Pro-
bleme und nicht selten zu ine zienten Losungen, teuren Fehlern und
personlicher Frustration.

1 Crunching Pixels

1.1 Programmieren mit Bildern

Bildverarbeitung wird im heutigen Sprachgebrauch haufig mit Bild be -
arbeitung verwechselt, also der Manipulation von Bildern mit fertiger
Software, wie beispielsweise Adobe Photoshop , Corel Paint etc. In der
Bild ver arbeitung geht es im Unterschied dazu um die Konzeption und
Erstellung von Software, also um die Entwicklung (oder Erweiterung)
dieser Programme selbst.
Moderne Programmierumgebungen machen auch dem Nicht-Spezia-
listen durch umfassende APIs (Application Programming Interfaces)
praktisch jeden Bereich der Informationstechnik zuganglich: Netzwerke
und Datenbanken, Computerspiele, Sound, Musik und naturlich auch
Bilder. Die Moglichkeit, in eigenen Programmen auf die einzelnen Ele-
mente eines Bilds zugreifen und diese beliebig manipulieren zu konnen,
ist faszinierend und verfuhrerisch zugleich. In der Programmierung sind
Bilder nichts weiter als simple Zahlenfelder, also Arrays, deren Zellen
man nach Belieben lesen und verandern kann. Alles, was man mit Bil-
dern tun kann, ist somit grundsatzlich machbar und der Phantasie sind
keine Grenzen gesetzt.
Im Unterschied zur digitalen Bildverarbeitung beschaftigt man sich in
der Computergrafik mit der Synthese von Bildern aus geometrischen Be-
schreibungen bzw. dreidimensionalen Objektmodellen [23,29,87]. Realis-
mus und Geschwindigkeit stehen - heute vor allem fur Computerspiele -
dabei im Vordergrund. Dennoch bestehen zahlreiche Beruhrungspunkte
zur Bildverarbeitung, etwa die Transformation von Texturbildern, die
Rekonstruktion von 3D-Modellen aus Bilddaten, oder spezielle Tech-
niken wie ” Image-Based Rendering“ und ” Non-Photorealistic Rende-
ring“ [64, 88]. In der Bildverarbeitung finden sich wiederum Methoden,
die ursprunglich aus der Computergrafik stammen, wie volumetrische
Modelle in der medizinischen Bildverarbeitung, Techniken der Farbdar-
stellung oder Computational-Geometry-Verfahren. Extrem eng ist das
Zusammenspiel zwischen Bildverarbeitung und Grafik nat ¨ urlichinder
digitalen Post-Produktion fur Film und Video, etwa zur Generierung von
Spezialeffekten [89]. Die grundlegenden Verfahren in diesem Buch sind
daher nicht nur fur Einzelbilder, sondern auch fur die Bearbeitung von
Bildfolgen, d. h. Video- und Filmsequenzen, durchaus relevant.