Astrofotografie :: Filtern - Medianfilter

Filtern - Medianfilter

Beim Medianfilter werden die Pixel in der Umgebung des zu ersetzenden Pixels zur Berechnung herangezogen. Ergebnis ist immer eine Glättung, die besonders stark auf statistisch verteilte Helligkeitsschwankungen (Rauschen) wirkt, jedoch weniger auf Helligkeitssprünge wie scharfe Kanten oder helle Sterne.

Im Unterschied zum Mittelwert einer Umgebung wird hier der Median ermittelt. Dieser wird nicht etwa aus dem Mittelwert gebildet, sondern aus dem (geometrisch) mittleren Wert einer sortierten Liste. Klingt jetzt etwas verzwickt, ist aber im Grunde genommen ganz einfach. Folgendes Beispiel soll die Funktionsweise verdeutlichen:

Menüpunkt: Bearbeiten - Glätten - Median

Triton - ungefiltert

Dies ist eine leicht (16 ×) vergrößerte Aufnahme des Neptunmonds Triton. Fährt man mit der Maus darüber, dann werden die Werte von jeweils 9 Pixeln angezeigt. Oder anders ausgedrückt - der hellste Pixel mit dem Wert 252 und die 8 Nachbarn um ihn herum. Wir haben dort also die Werte 248, 235, 163, 248, 252, 183, 177, 183, 118 - zeilenweise gelesen.
 

Das ´Median-Prinzip´

Die Zahlenreihe aus dem Beispiel oben wird nun einfach sortiert...
118, 163, 177, 183, 183, 235, 248, 248, 252
...und aus der Mitte dieser Liste (rot markiert) derjenige Wert entnommen, durch den unser hellster Pixel mit dem Wert 252 ersetzt wird, also 183. Der Mittelwert wäre 201 gewesen. Auf diese Weise geht´s zeilen- und spaltenweise über das komplette Bild, wobei ein neues Bild mit den auf diese Weise ersetzten Werten entsteht.

Selbstverständlich ist nicht nur ein "Neuner-Median" möglich. Denkbar sind alle ungeraden Quadratzahlen 9, 25, 49, sowie selbige mit fehlenden 4 "Eckpixel", also 5, 21, 45

Triton - Mediangefiltert

Ergebnis ist ein leicht geglättetes Abbild des Originals, wobei stark abweichende "Störpixel" weit stärker gedämpft werden als etwa scharfe Kanten, wie wir im folgenden sehen werden.
 

100 100 100
100 255 100
100 100 100

Triton - Mittelwert-gefiltert

Zum Vergleich: Eine Glättung mit Mittelwerten liefert ein weicheres aber eben auch detailschwächeres Bild.
 

Der Medianfilter sollte mit Bedacht eingesetzt werden, denn er kostet unterm Strich Schärfe und Detailauflösung. Meist wird man es beim "5-er" oder "9-er" belassen, sofern keine nachträgliche Verkleinerung beabsichtigt ist.