Kategorie Archiv: Glossar

Testcharts

Testcharts werden benötigt, um bei der Erstellung eines Farbmanagements die Gerätecharakterisierung für eine Kamera, einen Scanner oder einen Drucker zu erstellen. Sie dienen der objektiven Messung der Genauigkeit bzw. der Eigenschaften eines Bildverarbeitungssystems, um dessen effektive Funktion sicherzustellen und langfristig zu gewährleisten.

Testcharts können aus physischen Vorlagen bestehen oder als Fenster in das Bildverarbeitungssystem integriert sein.

Zur Qualitätsmessung im Digitalisierungsbereich wird in der Regel mit physischen Testcharts gearbeitet. Dabei ist zu beachten, dass diese jedoch Alterungsprozessen unterliegen und ausbleichen können. Sie sollten daher sorgfältig und vor Licht geschützt gelagert werden.

Testcharts beinhalten Linien-, Punkt- oder andere Muster sowie zur Überprüfung von Farben eine definierte Anzahl von Farbfeldern, deren Zusammensetzung aus den Prozessfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz bekannt ist. Zu unterscheiden ist zudem zwischen geordneten (visual) und ungeordneten (random) Testcharts, bei denen die Farbfelder zufällig angeordnet werden.

Je nach Aufbau und Komplexität der Testcharts lassen sich damit verschiedene Kriterien der verwendeten Kamera bzw. des Objektivs testen: u.a. die Schärfe in den kritischen Bereichen wie  Bildmitte und Bildrand, chromatische Aberration, Verzeichnung, Vignettierung, Auflösung, Farbwiedergabe, Kontrastumfang, Weißabgleich, Autofokus-Probleme und Bildrauschen bei unterschiedlichen ISO-Einstellungen.

Zur Abgleichung der speziellen Anforderungen werden zumeist verschiedene im Handel erhältliche standardisierte Testcharts eingesetzt. Als Universalstandard wurde zudem auf der Basis aktueller ISO-Standards das Universal Test Target (UTT)  entwickelt, um einen Einblick in die gesamte Bildqualität der Scanergebnisse aller Typen von High End Kameras und Scannern zu erhalten. Allerdings ist zu beachten, dass das UTT aufgrund seiner einfachen Ausführung mit einzeln aufgeklebten Testcharts in der Praxis extrem Fehler anfällig ist und daher äußerst sorgsam behandelt werden muss.

Eine weitere Kombination verschiedener Targets bietet auch das ISA Golden Thread Device Level Target.

Bei book2net arbeiten wir vorzugsweise aus einer Kombination folgender Testcharts:

Weißabgleich

Mit dem Weißabgleich wird die Kamera des Scanners an die vorherrschenden Lichtverhältnisse angepasst, um eine gleichmäßige Farbtemperatur und damit eine konstante Bildqualität zu gewährleisten. Die Farbempfindlichkeit des Sensors wird dabei auf die jeweiligen Lichtverhältnisse abgestimmt.

Die Wahrnehmung von Weiß ist stark von der Umgebung und der jeweiligen Lichtquelle abhängig. Bei Tageslicht erscheint ein reines Weiß kälter als zum Beispiel bei Neonlicht, wo es grünlicher erscheint. Selbst in einer kontrollierten Umgebung kann dies zum Problem werden.

Während sich das menschliche Auge bzw. das Gehirn sich auf die jeweilige Lichtsituation einstellen kann und quasi intuitiv einen Weißabgleich durchführt und Farbstiche ausgleicht, bildet eine Digitalkamera diese gnadenlos ab: Ist die Digitalkamera z.B. auf Tageslicht eingestellt und die Aufnahme erfolgt bei Kunstlicht, erscheint das Bild rötlich.

Ein benutzerdefinierter Weißabgleich direkt bei der Installation garantiert daher akkurate Farben von Beginn an. Da eine Veränderung der Lichtumgebung auch immer einen neuen Weißabglich notwendig werden lässt, sollte generell beim Einsatz von Auflichtscannern für eine konstante und einheitliche Lichtsituation gesorgt werden.

Der Weißabgleich sollte mittels eines formatfüllenden Scans einer möglichst weißen oder wenigstens neutralgrauen Fläche erfolgen. Häufig wird dafür schlichtes weißes Papier verwendet, das jedoch oftmals optische Aufheller enthält und daher zu verfälschen Ergebnissen mit Farbstichen führen kann.

Bei book2net verwenden wir daher hochpräzise, spektral neutrale Weißabgleich-Targets, um einen präzisen benutzerdefinierten, kamerainternen Weißabgleich unter den lokalen Lichtverhältnissen zu gewährleisten.

Farbtemperatur

Die Farbtemperatur ist ein Maß zur quantitativen Beschreibung des Farbeindrucks von Lichtquellen; die Maßeinheit der Farbtemperatur ist die Temperatureinheit Kelvin (K).

Als Referenzmodell zur Bestimmung der Farbtemperatur dient dabei das Spektrum eines idealen thermischen Strahlers(„Schwarzer Körper“, „Schwarzer Strahler“ oder „planckscher Strahler“). Dieser sendet elektromagnetische Strahlung im sichtbaren und unsichtbaren Bereich aus, deren Wellenlängenverteilung allein durch die Temperatur vorgegeben ist. Für reale thermische Lichtquellen (Flamme, Glühbirne, Sonne) gilt das näherungsweise.

Wenn ein Schwarzer Strahler langsam erhitzt wird, durchläuft er eine Farbskala von Dunkelrot, Rot, Orange, Gelb, Weiß bis zum Hellblau. Die Temperatur des Schwarzen Strahlers, bei der mit der zu bestimmenden Lichtquelle die bestmögliche Farbgleichheit besteht, ist die Farbtemperatur des Leuchtmittels. Jeder natürlichen oder künstlichen Lichtsituation kann so ungefähr eine Temperatur zugeordnet werden, mit der sich sodann eine Lichtsituation mathematisch beschreiben lässt.

Da rötliche Farben als „warm“ und bläuliche als „kühl“ empfunden werden, entspricht eine höhere Farbtemperatur einer „kühleren“ Farbe. Gebräuchliche Leuchtmittel haben Farbtemperaturen in den Größenordnungen von unter 3.300 Kelvin (Warmweiß), 3.300 bis 5.300 Kelvin (Neutralweiß) bis über 5.300 Kelvin (Tageslichtweiß).

Für die Praxis der Fotografie und Digitalisierung bedeutet dies, dass je nach den vorhandenen Lichtverhältnissen des Standortes eine bestimmte Farbtemperatur eingestellt werden muss, um eine korrekte Wiedergabe von Farben zu erzielen. In der Digitalfotografie bezeichnet man diesen Vorgang als Weißabgleich.

Kelvin

In Naturwissenschaft und Technik werden absolute Temperaturen und Temperaturdifferenzen nicht in der allgemein gebräuchlichen Einheit Grad Celsius sondern in Kelvin (Einheitenzeichen: K) angegeben.

Das Kelvin dient auch zur Angabe des Farbeindrucks von „weißem“ Licht. Das Spektrum eines thermischen Strahlers (z.B. Glühbirne, Gasflamme, Sonne) ist durch seine Temperatur gegeben, und entsprechend ordnet man auch dem Licht eines nicht-thermischen Strahlers (z.B. LED, Leuchtstoffröhre) jeweils eine „Farbtemperatur“ zu.

Wird beispielsweise die Farbtemperatur einer LED-Lampe mit 3000 K angegeben, so bedeutet das, dass sie denselben Farbeindruck erzeugt wie ein thermischer Strahler mit einer Temperatur von 3000 K. Diese Farbe würde man als „Warmweiß“ bezeichnen, wobei „warm“ in diesem Zusammenhang nicht mit der Temperatur zusammenhängt, sondern mit der Einteilung von Farben in „warme“ (eher rötliche) und „kalte“ (eher bläuliche) Farben. Somit stehen hohe Farbtemperaturen für eher kalte Farbeindrücke. Gebräuchliche Leuchtmittel haben Farbtemperaturen in den Größenordnungen von unter 3.300 Kelvin (Warmweiß), 3.300 bis 5.300 Kelvin (Neutralweiß) bis über 5.300 Kelvin (Tageslichtweiß).

LPI

LPI ist eine Abkürzung für „lines per inch“ (Zeilen pro Zoll).

Ähnlich wie DPI oder PPI ist LPI ein Maß für die Druckauflösung. Eine Zeile besteht aus Halbtönen, die durch physische Tintenpunkte des Druckers aufgebaut werden, um verschiedene Farbtöne zu erzeugen. LPI ist ein Maß dafür, wie dicht die Linien in einem Halbtonraster beieinander liegen (Rasterweite). Die Qualität des Druckers oder des Bildschirms bestimmt, wie hoch der LPI-Wert ist. Ein hoher LPI-Wert bedeutet mehr Details und Schärfe.

Die Umrechnung von LPI in DPI kann durch einfache Multiplikation erfolgen: z.B. 150 LPI x 16 = 2400 DPI

Stitching

In der Fotografie bezeichnet Stitching unter Einsatz einer speziellen Software das Erstellen einer großen Fotografie aus verschiedenen kleineren Einzelaufnahmen, die zumeist überlappende Ausschnitte des Motivs zeigen, so z.B. bei Panoramaaufnahmen, wenn die Einzelaufnahme nicht den gewünschten Bildwinkel erfasst.

Beim Scannen wird Stitching vereinzelt eingesetzt, um im Großformatbereich eine höhere Auflösung zu erzielen, als es mit einer vollformatigen Einzelaufnahme möglich wäre.

Oberflächenstruktur

Zur optimalen Wiedergabe von Oberflächenstrukturen bedarf es neben einer verzerrungsfreien und farbgetreuen Aufnahmetechnik insbesondere einer differenzierten Ausleuchtung. Nicht jede zu digitalisierende Vorlage verfügt über eine ebene Oberfläche oder eine Textur, die mit einer einfachen, herkömmlichen Lichtquelle ausreichend beleuchtet ist, um schatten- und reflexionsfrei digitalisiert zu werden.

So benötigen beispielsweise illuminierte alte Handschriften, die häufig über gewellte Oberflächen sowie gehöhte Farbflächen und spezielle Tinten und Farben wie Gold­gründe und Goldauflagen verfügen, besondere konservatorische Beleuchtungssysteme, um ihre Schönheit entsprechend wiedergeben zu können.

Wir haben daher bei book2net spezielle Beleuchtungssysteme für die optimale Ausleuchtung unterschiedlichster Objekte entwickelt. Ob Briefmarke oder Großformat, ob Münze oder Gemälde, ob Siegelbrief oder Glasnegativ, ob lose, gebundene, plane, erhabene oder gewellte Vorlagen, ob glänzende oder matte Oberflächen oder unterschiedlichste Materialstrukturen (transparent, metallisch, hölzern, textil, irden etc.) – die book2net Scansysteme werden allen Anforderungen gerecht.

Schonende Beleuchtung aus Kaltlicht LEDs und Fresnel-Linsen sorgen für gleichmäßige flächige Ausleuchtung mit weicher Kante und stufenlose Regulierung des Lichtaustrittswinkels. Zusatz-Beleuchtungen oder einzeln steuerbare und synchronisierte Beleuchtungseinheiten liefern je nach System eine größtmögliche Flexibilität in der Gestaltung gewünschter Beleuchtungsszenarien wie  Auflicht, Streiflicht oder Durchlicht.

Multispektralfotografie

book2net hat ein neuartiges Verfahren zur Multispektralanalyse von Dokumenten und Zeichnungen entwickelt. In definierbaren nm-Intervallen können einzelne oder Serien von Scans durchgeführt werden. Die Scanergebnisse können pixelgenau übereinander gelegt und analysiert werden. Das book2net System arbeitet ohne Filterwechsel (also erschütterungsfrei) und ohne Nach-Korrektur von Schärfe und Fokus in den Spektralbereichen (also pixel-maßstabsgenau).

Weitere Informationen unter https://book2net.net/de/multispectral-imaging/

Scangeschwindigkeit

Scangeschwindigkeit bezeichnet grundsätzlich die Geschwindigkeit, mit der ein Scanner einen Scan durchführt. Dabei ist zu beachten, dass die Scangeschwindigkeit im Gegensatz zur Prozesszeit, die den gesamten Zyklus inklusive Bildverarbeitung und Datenspeicherung umfasst, nur die reine Aufnahmezeit beinhaltet.

Um eine Vergleichbarkeit bei unterschiedlichen Scansystemen zu erzielen ist es zudem unablässig, dass die Scangeschwindigkeit immer in Bezug zu Format und Auflösung angegeben werden, z.B. 400 dpi bei A2 Color.

V-Scanner

V-Scanner sind spezielle Buchscanner, deren Buchwippe sich auf einen Öffnungswinkel kleiner als 180 Grad zu einer V-förmigen Auflageform einstellen lässt, um eine schonende Aufnahme für besonders kostbare oder empfindliche gebundene Bücher und Dokumente zu gewährleisten, die nur in einem geringen Öffnungswinkel digitalisiert werden können.

book2net bietet eine breite Auswahl an V-Scannern an – vom mobilen Tischgerät bis zum Hochleistungsscanner mit Semirobotik.

Profitieren Sie von unseren Buchscannern mit neuester CMOS-Sensortechnologie, denn diese vereinen höchste Qualität mit hoher Leistung, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit.

Mit unseren V-Scannern können Sie Bücher in verschiedenen Formaten von A1 bis A6 scannen, vom Großformat bis zum Miniaturbuch; immer in Übereinstimmung mit Metamorfoze-, FADGI- und ISO/TS 19264-1:2017-Standards.

Unsere V-Scanner sind speziell für den schonendsten Umgang mit empfindlichen, wertvollen und seltenen Büchern, insbesondere illuminierten Handschriften und Inkunabeln, konzipiert. Daher stellen sie spezielle Komponenten bereit, um die Digitalisierung so schonend wie möglich durchzuführen:

  • Innovative CMOS-Sensortechnologie für hochwertige und schnelle Aufnahmen
  • V-förmige, konservatorische Buchwippe mit Buchrückenfreistellung und Spezialbeschichtung nach Wunsch
  • V-förmige, leicht bedienbare und arretierbare Glasplatte (bei Systemen mit Semirobotik mit präzisionsgeführtem Linearantrieb)
  • Unsere Semirobotik-Systeme (book2net Cobra und book2net Dragon) verfügen über frei wählbare vollautomatische, halbautomatische oder manuelle Betriebsoptionen der Buchwippe und des Glasandrucks.
  • Sanftes und anpassungsfähiges LED-Beleuchtungssystem zur Vermeidung von Schäden durch hohe Lichtintensität
  • Benutzerfreundliche Software mit Modulen für Live Preview und programmierbare Scan-Prozesse sorgen für einen reibungslosen Workflow

Hier finden Sie weitere Informationen zu unseren V-Scannern book2net Cobra, book2net Dragon, book2net Lizard und book2net Falcon.