Glossar Scanner, Digitalkameras, Bildbearbeitung

Grundbegriffe und Fachausdrücke rund ums Thema Scannen, Digitalfotografie und Bildbearbeitung

L*a*b* Farbraum

Die internationale Kommission zur Beleuchtung CIE hat im Jahre 1976 den L*a*b*-Farbraum definiert, der heute kurz als Lab-Farbraum bezeichnet wird. Der Lab-Farbraum ist ein geräteunabhängiger Farbraum, der sich an der Wahrnehmung des menschlichen Auges orientiert. Im Lab-Farbraum sind also alle Farben enthalten, die das menschliche Auge sehen bzw. unterscheiden kann. Eingabegeräte wie Scanner oder Digitalkameras und Ausgabegeräte wie Bildschirme oder Drucker haben gerätespezifische Farbräume, die zumeist kleiner sind als der Lab-Farbraum, d.h. solche Geräte können nur einen Teil derjenigen Farben verarbeiten, die das menschliche Auge alle kennt.

Im Lab-Farbmodell wurde die menschliche Wahrnehmung auf Basis unterschiedlicher Standard-Beobachter in mathematischen Modellen beschrieben. Dabei steht das L für Luminanz (Helligkeit) mit einem Wertebereich von 0 (schwarz) bis 100 (weiß), und die Komponenten a und b für Farbachsen, a von grün bis rot, b von blau bis gelb.

Mit Hilfe des Lab-Farbmodelles kann man Farben eindeutig und geräteunabhängig beschreiben. Und für Computer ganz wichtig: Mit diesem Farbmodell kann man einfach rechnen, zum Beispiel Farbdifferenzen berechnen oder Grenzwerte für wahrnehmbare Farbunterschiede definieren. Der Lab-Farbraum dient in einem Farbmanagement-Prozess als Referenzfarbraum.

Ausführliche Informationen zum Thema Farbmanagement, Farbräume und Farbmodellen sind auf unseren Webseiten über Farbmanagement zu finden.

LCD-Display

Englische Abkürzung für Liquid Crystal Display, zu deutsch Flüssigkristalldisplay. LCD-Displays sind die Grundlage für Flachbildschirme aber auch für Digitalkamera-Displays. Die zur Zeit führende Ausführung sind TFTs.

LED

Englische Abkürzung für Light Emitting Diode, zu deutsch Leuchtdiode. Eine Leuchtdiode ist eine Halbleiterdiode, die in eine Richtung Strom durchlässt und diesen in entgegengesetzte Richtung sperrt. In Durchlassrichtung gibt ein Halbleiterkristall bereits bei sehr geringen Stromstärken Licht ab. Leuchtdioden gibt es in verschiedenen Farben. Mehr Informationen zu Halbleitern und Dioden gibt es auf unserer Seite CCD-Sensoren.

Leuchtdichte

Die Leuchtdichte (englisch: luminance) ist ein Begriff aus der Fotometrie. Sie gibt an, welcher Lichtstrom von einer bestimmten Fläche in den Raum ausgestrahlt wird. Dabei kann es sich um eine echte oder eine scheinbare Fläche handeln. Um eine scheinbare Fläche handelt es sich zum Beispiel bei der Sonne, die uns als ebene Scheibe erscheint obwohl sie natürlich eine Kugel ist. Die Einheit der Leuchtdichte ist cd/m².

Die Leuchtdichte ist ein Maß für die Helligkeit einer Lichtquelle oder eines Körpers. Sie drückt zahlenmäßig aus, wie hell wir einen Gegenstand empfinden; sie drückt nicht aus, wie hell es irgendwo ist; dafür gibt es die sogenannte Beleuchtungsstärke.

Detaillierte Informationen zu diesem Thema gibt es auf unserer Seite über Fotometrie.

Leuchtdichtefaktor

Der Leuchtdichtefaktor (auch als Gain-Faktor bezeichnet) ist das Verhältnis der Leuchtdichte einer Bildwandprobe für eine gegebene Betrachtungsrichtung zur Leuchtdichte der vollkommen streuenden und vollkommen reflektierenden Fläche (Weißstandard) für eine vorgegebene Einstrahlungsrichtung. Er gibt also als Faktors an, um wie viel stärker/schwächer eine bestimmte Leinwand-Fläche gegenüber einer weißen Referenzfläche das auf sie eintreffende Licht reflektiert wird.

Da der Leuchtdichtefaktor immer nur für eine einzige Betrachtungsrichtung gilt, benötigt man eine Tabelle bzw. ein Schaubild mit mehreren Betrachtungswinkeln und zugehörigem Leuchtdichtefaktor, um das Abstrahlverhalten einer Lichtbildwand ausreichend zu beschreiben. Grafisch wird das Reflexionsverhalten einer Leinwand als sogenannte Leuchtdichtefaktor-Indikatrix veranschaulicht.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Webseite über den Leuchtdichtefaktor zu finden.

Leuchtdichtefaktor-Indikatrix

Um das Reflexionsverhalten einer Lichtbildwand zu beschreiben, genügt nicht die Angabe eines bloßen Zahlenwertes für den Leuchtdichtefaktor, da dieser das Abstrahlverhalten der Leinwand nur in eine einzige Richtung beschreibt. Vielmehr benötigt man eine Tabelle, in der verschiedenen Betrachtungswinkeln jeweils ein gemessener Leuchtdichtefaktor zugeordnet sind. Den Inhalt einer solchen Tabelle visualisiert man in einer Art Polarkoordinaten-Diagramm, welches als Leuchtdichtefaktor-Indikatrix bezeichnet wird. Als Referenz dient dabei eine Halbkreis-Kurve, die das Abstrahlverhalten der idealen, vollkommen streuenden und reflektierenden Weißfläche kennzeichnet (Leuchtdichtefaktor = 1,0).

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Webseite über den Leuchtdichtefaktor zu finden.

Leuchtplatte

Eine Leuchtplatte dient zum Betrachten und Sortieren von Dias bzw. Positiven aller Art. Dies können gerahmte Kleinbild-Dias sein aber auch Filmstreifen oder lose Mittelformat- bzw. Großformat-Unikate. Im medizinischen Bereich kennt man Leuchtplatten im Bereich der Röntgenbildbetrachtung.

Leuchtplatten haben ein Leuchtfeld, auf das die Vorlagen gelegt werden können. Auch gibt es Leuchtplatten mit seitlichen Führungsschienen, in die Filme gesteckt werden können, so dass ein Betrieb im aufgehängten Modus möglich ist. Wichtig ist, dass die verwendete Lichtquelle über das ganze Leuchtfeld hinweg für eine gleichmäßige Ausleuchtung sorgt und dass deren Farbtemperatur im Bereich des natürlichen Tageslichts bei ca. 5000 K liegt. Ansonsten geht man Gefahr, dass man auf der Leuchtplatte ein anderes Bild sieht als am Bildschirm bzw. auf dem Papierabzug.

Leuchtplatten gibt es in unterschiedlichen Größen, von der portablen Miniaturausführung bis zum großformatigen Sortierpult. Nähere Informationen zum Thema Leuchtplatten gibt es auf unserer Webseite zum Thema Leuchtplatten.

Lichtausbeute

Als Lichtausbeute bezeichnet man bei einem Leuchtkörper das Verhältnis aus Lichtstrom und aufgenommener elektrischer Leistung. Eine 100 W Glühbirne, die einen Lichtstrom von 1500 lm liefert, hat demnach eine Lichtausbeute von 15 lm/W. Das bedeutet, dass bei einem Leuchtkörper nur ein Teil der aufgenommenen elektrischen Leistung in sichtbare Licht-Strahlung umgewandelt wird. Die restliche Leistung wird hauptsächlich im Infrarotbereich abgestrahlt und ist somit als Wärmestrahlung detektierbar. Die Lichtausbeute kann daher auch als Wirkungsgrad bei einer Lichtquelle bezeichnet werden.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Fotometrie zu finden.

Lichtempfindlichkeit (ISO)

Die Lichtempfindlichkeit eines Filmes wird in ISO bzw. ASA angegeben; ISO- und ASA-Angaben sind identisch. Analog dazu kann in vielen Digitalkameras die Lichtempfindlichkeit des Sensors eingestellt werden. Standard ist die Zahl 100; bei Dämmerung kann man kurze Belichtungszeiten erreichen, wenn man die ISO-Zahl der Digitalkamera auf zum Beispiel 200 oder 400 erhöht. Die Verdopplung der ISO-Zahl entspricht einer Halbierung der notwendigen Belichtungszeit. So manche Digitalkamera bietet eine ISO-Einstellung bis 3200 an. Die üblicherweise verwendeten ISO-Zahlen sind 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200 und 6400.

Bei analogen Filmen wächst mit steigender ISO-Zahl die Filmkorngröße, d.h. Filme mit höherer ISO-Zahl sind grobkörniger und damit weniger auflösend. Bei Digitalkameras ist die Empfindlichkeit des CCD-Sensors zwar konstant, jedoch wird durch eine höhere ISO-Einstellung eine höhere Empfindlichkeit durch eine Signalverstärkung simuliert. Der Effekt ist der Bildsignal-Verstärkung ist ein verstärktes Bildrauschen.

Lichtgeschwindigkeit

Als Lichtgeschwindigkeit bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, mit der sich Licht oder allgemein elektromagnetische Wellen ausbreiten. Am Schnellsten breitet sich Licht im Vakuum aus, den entsprechenden Wert bezeichnet man als Vakuumlichtgeschwindigkeit; diese Geschwindigkeit bildet eine Naturkonstante mit der üblichen Bezeichnung c₀.

Lichtgeschwindigkeit im Vakuum: c₀ = 299.792.458 m/s

In anderen Materien breitet sich Licht mit einer anderen Geschwindigkeit. Während sich Licht im Vakuum bzw. in Luft mit ungefähr 300.000 km/h ausbreitet, verringert sich dieser Wert in Wasser auf ca. 224.000 km/h, also um rund 25%.

Weitere Informationen zur Ausbreitung des Lichts und zur Lichtgeschwindigkeit in unterschiedlichen Materien gibt es auf unserer Webseite über Strahlenoptik.

Lichtstärke

Die Lichtstärke einer Lichtquelle berechnet sich aus dem Lichtstrom, den diese in eine bestimmte Richtung abstrahlt. Dabei wird die Richtung als Raumwinkel angegeben. Die Größe der Lichtstärke wird in der Einheit Candela (Lumen pro Steradiant) angegeben. Bei der Lichtstärke handelt es sich um eine empirische Größe, da bei der Berechnung des Lichtstromes empirische Informationen einfließen.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Fotometrie zu finden.

Lichtstrom

Ein Leuchtkörper (zum Beispiel eine Glühbirne) strahlt die aufgenommene Leistung (z.B. 100 W bei einer Glühbirne) in einem breiten Strahlungsspektrum wieder ab. Mit dem Lichtstrom wird diejenige Strahlungsleistung bezeichnet, die der Leuchtkörper im Bereich des sichtbaren Lichts (380 - 780 nm) von sich gibt. Die physikalische Einheit für den Lichtstrom ist Lumen (Abkürzung lm). Der Lichtstrom ist jedoch nicht etwa eine Teilgröße der elektromagnetischen Strahlungsleistung sondern es handelt sich um eine empirische Größe der Fotometrie, da in sie der empirische Faktor der Hellempfindlichkeit mit eingerechnet wird.

Es ist ein Charakteristikum fast aller Leuchtkörper, dass sie die aufgenommene Leistung hauptsächlich im nicht-sichtbaren Bereich abgeben; der größere Teil liegt im Infrarotbereich und kann deshalb als Wärmestrahlung detektiert werden. Daher hat ein Leuchtkörper wie eine Glühbirne eine sehr geringe Lichtausbeute, gibt also im Vergleich zu seiner aufgenommenen elektrischen Leistung einen sehr geringen Lichtstrom von sich ab.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Fotometrie zu finden.

Lichtwellenleiter

Lichtwellenleiter dienen zur Übertragung von Licht in flexiblen Leitern. Bekannte Anwendungen sind zum Beispiel Glasfaserkabel zur Übertragung von Telekommunikationssignalen oder Lichtleiter zur Übertragung von Licht zu Beleuchtungszwecken. Ein Lichtwellenleiter besteht typischerweise aus einem Kern und einem Mantel, wobei der Kern eine höhere Brechzahl als der Mantel hat. Licht kann deshalb im Kern (auch über Kurven) übertragen werden, weil an der Grenzfläche zum Mantel immer Totalreflexion auftritt, so dass der Lichtstrahl den Kern nicht verlässt. Ausführliche Informationen zu Lichtwellenleitern mit Skizze und Erläuterung sind auf unserer Seite über Strahlenoptik im Kapitel Brechung zu finden.

LPI

Abkürzung für Lines Per Inch.

Lumen

Der Lichtstrom eines Leuchtkörpers wird in der Einheit Lumen angegeben. Die Abkürzung für Lumen ist lm. Es handelt sich um eine empirische Einheit, da bei der Berechnung des Lichtstromes für eine Lichtquelle die empirisch ermittelte Hellempfindlichkeitskurve mit einfließt. Das Verhältnis aus Lichtstrom zu aufgenommener Leistung bei einem Leuchtkörper wird als Lichtausbeute bezeichnet.

Luminanz

Unter der Luminanz versteht man die Helligkeitskomponente einer Farbe. Die Luminanz ist unabhängig vom Farbton selbst. Ein helles Rot kann demnach die gleiche Luminanz wie ein helles Blau besitzen.

Die Luminanz (englisch: luminance) ist ein anderes Wort für Leuchtdichte. Ihre Einheit ist cd/m².

Lux

Die Beleuchtungsstärke eines Licht-Empfängers wird in der Einheit Lux (Abkürzung lx) angegeben. Sie berechnet sich aus dem Lichtstrom, der auf eine bestimmte Empfängerfläche trifft. 1 Lux ist demnach 1 Lumen / m².

Luxmeter

Mit Hilfe eines Luxmeters wird die Beleuchtungsstärke an einem Ort gemessen, also wieviel Lichtstrom (in Lumen angegeben) pro Empfängerfläche (in m² angegeben) eintrifft. Luxmeter gibt es mit unterschiedlichen Genautigkeiten und Messbereichen.

LZW Kompression

Datenkompressionsverfahren, das nach den Entwicklern Lempel, Zif und Welsh benannt wurde. Es handelt sich um ein digitales Kompressionsverfahren, das Bilddaten verlustfrei komprimiert, d.h. nach der Entkomprimierung hat man die ursprünglichen Bilddaten wieder zur Verfügung.

Der LZW-Algorithmus ist ein eindimensionales Kompressionsverfahren, bei dem immer wiederkehrende Bytefolgen durch Codes ersetzt werden. Liegen zum Beispiel bei einer Strandaufnahme 1000 blaue Pixel des Himmels in einer Linie, so werden anstatt 1000 blauen Pixeln nur die Zahl 1000 und ein Erkennungscode gespeichert. Die Codes werden in einer Tabelle verwaltet. Siehe auch unter RLE-Kompression.