Sättigung

Schritt: Feinschliff

Macht die Farben des Bildes stärker oder schwächer, ohne die Helligkeit eines Pixels zu verändern. Nutze es nach dem Stretchen: Ein gestrecktes Astrobild wirkt oft blass, und etwas mehr Sättigung holt das Blau von Reflexionsnebeln, das Rot von Wasserstoffgebieten und die Farbunterschiede zwischen den Sternen heraus.

Das Modul braucht ein Farbbild. Ein Mono-Bild oder ein Bayer-Mosaik, das noch nicht debayert wurde, wird abgelehnt.

Parameter

Parameter	Bereich	Standard	Wirkung
Sättigung	0…3	1	Der Farbfaktor. 1 ändert nichts, Werte über 1 machen die Farben stärker, Werte darunter schwächer. 0 macht das Bild grau.
Hintergrundschutz	0…1	0	Hält die Änderung in dunklen Pixeln zurück, damit das Farbrauschen des Himmelshintergrunds nicht mit den Farben verstärkt wird. 0 schaltet den Schutz aus.

Wann es passt

Nutze es am Ende der Farbarbeit, nach Arcsinh Stretch oder Histogram Stretch sowie nach Farbkalibrierung und Grünstich entfernen. Farbrauschen im Hintergrund wächst mit der Sättigung: Wenn du Sättigung erhöhst und der Himmel körnig wird, erhöhe Hintergrundschutz, bis der Hintergrund ruhig wird.

So funktioniert es

Die Helligkeit L eines Pixels ist der Mittelwert seiner drei Kanäle:

L = (R + G + B) / 3

Jeder Kanal c wird um den Faktor s auf diesen Grauwert zu oder von ihm weg bewegt:

c' = L + s × (c − L)

Bei s = 1 bleibt jeder Pixel genau, wie er ist. Bei s = 0 werden alle drei Kanäle zu L, einem Grau mit derselben Helligkeit wie vorher. Bei s = 2 verdoppelt sich der Abstand jedes Kanals zum Grau. Der Mittelwert der neuen Kanäle ist wieder L, die Helligkeit des Pixels ändert sich also nicht.

Der Hintergrundschutz schwächt den Faktor für dunkle Pixel ab. Der wirksame Faktor ist

s_eff = 1 + (s − 1) × w(L)

Das Gewicht w steigt sanft von 0 bei einem schwarzen Pixel auf 1 an der Helligkeit Knie = 0,5 × Schutz und bleibt darüber bei 1 (eine Smoothstep-Kurve: t = L / Knie, w = t² × (3 − 2t)). Bei Schutz 0 ist w überall 1. Je höher der Schutz, desto weiter oben beginnt das Gewicht einzublenden: Bei 1 bekommen Pixel ab etwa der halben Maximalhelligkeit den vollen Faktor. Das Gewicht wirkt in beide Richtungen, bei s unter 1 behalten die dunklen Pixel also ebenfalls mehr von ihrer Farbe.

Das Ergebnis wird nicht begrenzt. Eine starke Erhöhung kann einen Kanal unter 0 oder über 1 drücken; Anzeige und Export begrenzen ihn. Ein Pixel ohne Wert in einem seiner Kanäle bleibt, wie er ist. Die Dateiinformationen (Belichtungszeit, Filter und so weiter) bleiben erhalten.

Quellen

• P. Haeberli, D. Voorhies, „Image Processing by Linear Interpolation and Extrapolation“, IRIS Universe 28, Silicon Graphics, 1994 (Sättigung als Entfernen vom oder Annähern an das Graubild; Siderea nimmt den einfachen Mittelwert der Kanäle als Grauwert).
• The Khronos Group, Spezifikation The OpenGL Shading Language, Funktion smoothstep (die Kurve des Hintergrundschutzes).

Fehler

• Sättigung braucht ein Farbbild. Das Bild hat einen Kanal. Ist es ein Mosaik einer Farbkamera, wende zuerst Debayer an.