Ein multiskaliger Retinex zur Überbrückung der Kluft zwischen Farbbildern und der menschlichen Beobachtung von Szenen

Direkte Beobachtungen und aufgenommene Farbbilder derselben Szenen unterscheiden sich oft auffallend, da die menschliche visuelle Wahrnehmung die bewusste Darstellung mit lebendigen Farben und Details in den Schatten berechnet und widerstandsfähig gegenüber spektralen Verschiebungen in der Beleuchtung der Szene ist. Eine Berechnung für Farbbilder, die der Treue zur Szenenbeobachtung nahekommt, muss die dynamische Bereichskompression, Farbkonstanz – ein rechnerischer Analogon zur menschlichen Farbwahrnehmung – und die farblichen und lichtstarken Wiedergabe kombinieren. In diesem Papier erweitern wir einen zuvor entworfenen einstufigen Zentrum/Umgebung-Retinex zu einer multiskaligen Version, die gleichzeitig dynamische Bereichskompression/Farbkonstanz/lichtstarke Wiedergabe erreicht. Diese Erweiterung erzeugt keine gute Farbwiedergabe für eine Klasse von Bildern, die Verstöße gegen die Grauweltannahme enthalten, die der theoretischen Grundlage des Retinex zugrunde liegt. Daher definieren wir eine Methode zur Farbwiederherstellung, die diese Mangelhaftigkeit korrigiert, auf Kosten einer maßvollen Verdünnung der Farbkonstanz. Umfangreiche Tests des multiskaligen Retinex mit Farbwiederherstellung an mehreren Testszene und über einhundert Bildern zeigten kein pathologisches Verhalten.