Hilfe:Spezielle Techniken um Bilder nachzubereiten

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Bilder in gedruckten Bestimmungsschlüsseln sind oft schwarz/weiß und in wissenschaftlichen Veröffentlichungen werden oft große Tuschezeichnungen angefertigt, um die wichtigsten Merkmale hervorzuheben. Diese Anleitung will aufzeigen, wie mit wenigen Schritten derartige schwarz/weiß Grafiken erstellt werden können, um sie anschließend zu vektorisieren und skalierbar zu machen.

GIMP: Pixelgrafiken erstellen/bearbeiten

Allgemeine Hinweise

Für eine fixe Bildbearbeitung empfiehlt es sich die Tastenkürzel von GIMP zu nutzen und ebenso unter den Programmeinstellungen (Werkzeugfenster: Datei > Einstellungen > Oberfläche > Tastenkombinationen) "[x] Dynamische Tastenkombinationen benutzen" zu aktivieren. Dies ermöglicht ein schnelles Zuweisen von Tastenkürzeln direkt auf gerade mit der Maus ausgewählten Menüeinträgen. Zum Beispiel um ein Bild mittels Tastatur drehen zu können, wählt man mit der Maus "Bild > Transformation > Um 90° im Uhrzeigersinn drehen" und drückt dann bei ausgewähltem (aber nicht angeklicktem) Menüpunkt zum Beispiel Umschalt + Strg + →. Nutze generell auch die Tasten Strg, Alt oder Umschalt in Kombination mit den Werkzeugen, die Bearbeitungsstatusleiste gibt dabei nützliche Informationen.

GIMP arbeitet mit Bildebenen, die man zum Bearbeiten mit den Tasten Bild ↓ oder Bild ↑ anwählen kann. Sie lassen sich beliebig kombinieren durch Addieren, Multiplizieren und dergleichen. Dabei lassen sich auch farbige Bilder in Ebenen zerlegen (s. "Farben > Komponenten > Zerlegen...") und wieder aus Graustufenbildern zusammensetzten. So lassen sich beispielsweise störende Helligkeit durch geschicktes Zusammenfügen und eventuell zusätzlich Invertieren einzelner Ebenen eliminieren.

Für die Bearbeitung kommen immer gleiche Auswahlwerkzeuge zum Einsatz. Ist eine Auswahl aktiviert, kann sie erweitert (Umschalt) oder verkleinert (Strg) werden. Dabei lässt sich auch z.B. zwischen den Auswahlmöglichkeiten Zauberstab  (U oder Z), Rechteckige Auswahl  (R) oder Freie Auswahl  (F) wechseln. Die Intelligente Schere  kann zum Ausschneiden an Rändern genutzt werden und man setzt dabei Punkt für Punkt bis man wieder beim ersten Punkt angekommen ist. Ein weiterer Klick in die Mitte wandelt das Ganze dann in eine Auswahl um. Ausgewählte Bereiche kann man sich im Auswahleditor ansehen. Dazu am besten einen neuen Reiter zu den Werkzeugen hinzufügen: klicke auf  > Reiter hinzufügen >  Auswahleditor. Eine erstellte Auswahl lässt sich auch in speicher- und editierbare Pfade umwandeln oder mit einem Werkzeug, z.B. Stift umfahren (rechts unten auf dem Werkzeugmenü ). Hingegen ist ein Pfad (Pfad aus Auswahl  ) dann geeignet, wenn man weitere Änderungen vornehmen möchte. Will man jedoch schlichtweg die Auswahl genauso speichern, wie sie gerade gewählt ist, oder auch mehrere Auswahlen hintereinander für spätere Wiederbenutzung, dann speichere man sie in einen Kanal ("Auswahl > In Kanal speichern").

Um ein schnelles Zugreifen auf Werkzeuge, Farbpaletten, Pfade, Kanäle usw. zu ermöglichen, empfiehlt es sich, diese als sogenannte Reiter dem Werkzeugfenster von GIMP hinzuzufügen (  > Reiter hinzufügen > …). Recht nützlich sind Werkzeugeinstellungen          , Ebenen          , Journal          , Auswahleditor          , Pfade           und Kanäle          .

Bildbearbeitung: Farben zu s/w Tuschezeichnung

Wir verwenden am besten ein kontrastreiches Bild, und wenn möglich mit einer guten Auflösung, z.B. das Foto eines Ahornsamens auf Wikimedia Commons. Eine kleine Herausforderung dürfte die linke kontrastarme Bildseite sein, daher versuchen wir sie als erstes geschickt zu verdunkeln für einen besseren Kontrast.

	Bearbeitungsschritte
0-1min	Ausgangsbild: Foto eines Ahornsamens von Wikimedia Commons mit Werkzeug Farbverlauf Bild überlagern als »VG schwarz zu transparent« im Modus: Überlagern 1x von links bis Mitte überlagern 1x von links bis rechts (hebt Fasern hervor, alternativ: Filter > Kanten finden > …)
Hintergrund auswählen und entfernen
+ 3-5min	Alternative 1: mittels  + eine Auswahl erzeugen: mit (U oder Z) und Schwelle: ±23 am äußeren Rand, Schwelle: ±15 an den Kanten sowie (F) Tipp: nicht erfasste Pixel fusionieren mittels  + im Menü Auswahl (nur 1px!)	Alternative 2: mittels  … Auswahl … dann in Pfad … und diesen Pfad dann bearbeiten: Auswahl mit umfahren bis zum Ausgangspunkt. Tipp: bei schlechter Erkennung setze feinere Abstände Auswahl erzeugen durch Klick in die Mitte Menü Auswahl >  Nach Pfad, weiter s. Reiter           und Pfad sichtbar machen und bearbeiten  (B), überflüssige Punkte löschen (Umschalt + Strg) Pfadränder manuell glätten auf dem Reiter           Auswahl aus Pfad erstellen  … Menü Auswahl > invertieren (Umschalt + Strg + I) Ganze Auswahl mit Weiß Füllen (Umschalt + B)
+ 1min	Bild anpassen und etwas aufhellen: Menü Farben >  Kurven… aktiviere [x] Vorschau.
+ 1min	Bild nach s/w umwandeln. Dazu Menü Bild > Modus > Indiziert… (●) Schwarz/Weiß-Palette (1-Bit) verwenden + Farbrasterung Floyed-Steinberg (normal) auswählen
+ 1min	schwarz/weiß „Tuschezeichnung“ des Ahornsamens Rand des s/w Bildes nachzeichnen. Dazu mit weißen Bereich erfassen, Menü Auswahl > Invertieren (Umschalt + Strg + I) und Umriss der Auswahl auf dem Reiter Auswahleditor           nachzeichnen mit und z.B. eine Linie mit einer Dicke von 2px wählen.
Fertig & als GIF Datei »Maple-seed.gif« auf dem Desktop abspeichern.

Das Bild ist jetzt fertig, jedoch kann man noch versuchen es zu vektorisieren. Das heißt, es ist dann unendlich skalierbar, ohne an Schärfe zu verlieren oder eine Pixelung aufzuweisen wie das bei Raster-Bild-Formaten wie PNG, GIF, JPG und dgl. der Fall ist. Abschließend sei noch angemerkt, dass JPG Bilder mit Qualitätseinbußen abspeichert!! Optimal ist PNG für farbige Bilder/Fotos: es speichert 100%ig ohne Verluste, komprimiert Bilder ebenfalls, jedoch ist die PNG-Datei trotzt der Komprimierung etwas größer als die JPG-Datei. Für schwarz/weiß Bilder empfiehlt sich auch das GIF-Format.

Häufig verwendete Techniken/Bearbeitungsschritte

In GIMP gibt es eine Unmenge an Möglichkeiten (Filter, Effekte…), jedoch oft wiederkehrende Arbeitsschritte, um Bilder zu vereinfachen und in schwarz/weiße »Tuschezeichnung« zu überführen:

Umrisse herausarbeiten ● Kanten erkennen ● Farben reduzieren ● Bild aufhellen ● Bild schärfen

Welcher Effekt	Möglichkeiten/Bearbeitungsschritte
Umrisse herausarbeiten	manuell: Pfade erstellen (B). Im Design-Modus Punkte setzen, und um den Pfad zu schließen mit Strg auf den Anfangspunkt klicken. Pfade werden im Reitermenü Pfade          abgelegt und durch aktivieren von sichtbar/bearbeitbar. Mit auf dem Reiter Pfade          kann man mit einem beliebigen Werkzeug/Linienstil am Pfad entlang zeichnen. Freie Auswahl  (F). Auch die verschiedenen Auswahlmöglichkeiten in Betracht ziehen im Menü Auswahl > Vergrößern  , Verkleinern  sowie Rand  +/- automatisch Intelligente Schere  kann zum Ausschneiden an Rändern genutzt werden. Punkt für Punkt setzten bis man wieder beim ersten Punkt angekommen ist. Ein weiterer Klick in die Mitte wandelt das Ganze dann in eine Auswahl um. Die Auswahl kann in Pfade verwandelt werden (rechts unten auf dem Reiter Auswahleditor           das Symbol ) Zauberstab  (U oder Z) oder Farbauswahl  (Umschalt + O). Tipp: nicht erfasste, eng beieinander liegende Pixel kann man fusionieren mittels  + im Menü Auswahl (nur 1px!)
Kanten erkennen	am besten die aktuelle Ebene vorher verdoppeln und auf dieser dann Menü Filter > Kanten… anwenden. Filter »Sobel« und »Laplace« bieten recht gute Ergebnisse. Ebenen anschließend z.B. fusionieren mittels Modus: Division (experimentieren ist hier gefragt) …
Farben reduzieren…	…nach bunt: Menü Farben >  Posterisieren …nach grau: Menü Farben > Komponenten > Kanalmixer… mischt die Kanäle rot grün blau je nach Belieben. Mit den Optionen [x] Monochrom und [x] Leuchtstärke erhalten gibt es recht gute Resultate. …nach schwarz/weiß: Menü Bild > Modus > Indiziert… dann (●) Schwarz/Weiß-Palette (1-Bit) verwenden + Farbrasterung Floyd-Steinberg (normal) …
Bild aufhellen	Menü Farben >  Kurven… Menü Farben >  Werte… lässt die Farbkanäle explizit anpassen Menü Farben >  Helligkeit/Kontrast… …
Bild schärfen	Oft in Kombination mit Pixelrauschen von JPG-Bildern entfernen (Filter > Weichzeichnen > Selektiver Gaußscher Weichzeichner) Menü Filter > Verbessern > Unscharf Maskieren Menü Filter > Verbessern > Schärfen

Inkscape: Vektorgrafiken erstellen/bearbeiten

Allgemeine Hinweise

Inkscape ist ein sehr gutes Vektor-Grafik-Programm. Es ist sensitiv zur Mausposition. Markiert man zum Beispiel mit der Maus etwas, kopiert es anschließend (Strg + C) und bewegt die Maus an eine andere Stelle, wird es dort platziert. Dieser Effekt geht auch fixer: Objekt markieren + halten gleichzeitig 1x Leertaste drücken (kopiert Objekt) und nun kann man das gehaltene Objekt an eine beliebige Stelle verschieben. Es empfiehlt sich hierzu die Hilfe (z.B. Hilfe > Einführungen > Fortgeschrittene Benutzung). Neben dem Zeichnen von Vektorbildern können auch Pixelbilder in die SVG Datei eingebunden werden: unter Effekte > Bilder > Alle Bilder einbinden findet sich diese Möglichkeit.

Vektorisieren von Bildern

Inkscape öffnen und das obig erstellte Beispielbild »Maple-seed.gif« vom Desktop in ein neu geöffnetes Inkscape-Dokument ziehen und fallen lassen.

Bearbeitungsschritte

+1min

schwarz/weiße „fertige“ Tuschezeichnung des Ahornsamens markiertes Bild vektorisieren (Pfad > Bitmap vektorisieren…). Einstellungen: Bitmap vektorisieren… (Umschalt + Alt + B) Reiter     Modus     (●) Entlang eines Helligkeitswerts: 0.450 [x] Glätten [_] Scans stapeln [x] Hintergrund entfernen Aktualisieren gibt eine Vorschau dann OK Bitmap entfernen et voilà das Bild ist akzeptabel. Nun noch Größe anpassen: Dokumenteneinstellungen → ┌─ Seite ─┐ → Seite in Auswahl einpassen Bild als SVG-Datei abspeichern

Nach dem Vektorisieren eines Bildes werden viele Details in die Vektorgrafik übernommen, die oft +/- redundant sind und die Datei dann unnötig aufblähen. Schnell vereinfachen lassen sich die Pfade der Vektorgrafik mittels Menü Pfad > Vereinfachen (Strg + L). Man mus natürlich ein wenig herumexperimentieren.

Manuelles nacharbeiten

Häufig kann es nötig sein vektorisierte Bilder noch nachzubearbeiten, bei der die Knoten der Pfade (F2) manuell verknüpft oder getrennt werden müssen:

Pfade an Knoten auftrennen: an jeder Seite: 2 Punkte markieren →  »Pfad zwischen 2 Nicht-Endpunkt-Knoten auftrennen« (es existieren jetzt 2 Endknoten mit je nur einem Anfasser) → 2 Endknoten auf der rechten Seite markieren…  »Gewählte Endknoten durch ein neues Segement verbinden«, um zwei Knoten beizubehalten oder alternativ  »Gewählte Endknoten verbinden«, um nur einen Knoten zu erhalten. Das gleiche trifft auf die linke Seite zu.

Pfade an Knoten verbinden: 2 Punkte markieren →  »Pfad an den gewählten Endknoten auftrennen«. Es existieren jetzt 4 Endknoten mit je nur einem Anfasser → die 2 gewünschten Endknoten der einen Seite von den 2 gewünschte Endknoten der anderen verschieben → die jeweiligen Endknoten in Kurvenknoten umwandeln mittels fusionieren () oder ein neues Verbindungssegement einfügen ().

Noch ein paar abschließende Bearbeitungstipps:

• eine Überzahl an Knoten eines Pfade lässt sich mit Strg + L vereinfachen
• Pfade lassen sich schrumpfen, erweitern und dgl. mehr. Siehe Menü Pfad > Schrumpfen Strg + (, erweitern Strg + ) usw.
• …

Arbeiten mit Pfaden

Pfadoperationen am Beispiel einer vektorisierten Muschelschale

Arbeitet man mit schon vektorisierten Grafiken, können häufig Pfadoperationen zum Einsatz kommen, indem man zwei Pfade zusammen verschneidet, kombiniert usw. Etwas diffizil ist dabei, dass man beachten muss, welches Bild sich gerade im Vorder- oder Hintergrund befindet, da die Ergebnisse sich entsprechend unterscheiden (Tasten: Bild ↑ oder Bild ↓).

Pfadoperationen, die…
…nur einen Pfad ergeben… Vereinigung  Strg + + Differenz  Strg + - Überschneidung  Strg + * und Ausschluß/Exclusiv-Oder  Strg + ^.	…die vielen Pfade erzeugen… Zerschneiden  Strg + / Zerlegen  Strg + Umschalt  + K und Division  Strg + /.

Makroaufnahmen: Tiefenschärfe erhöhen

13 Teilbilder zu einem fusioniert: Springspinnen-Weibchen „Platycryptus“ undatus

Bei Makroaufnahmen ist es oft ein Problem, eine hinreichende Tiefenschärfe zu erreichen. Das Programm Combine ZM schafft hierbei Abhilfe und erreicht recht gute Resultate. (Hilfe Combine ZM: http://tech.groups.yahoo.com/group/combinez/). Ein ähnlich arbeitendes Programm, eingesetzt auch bei Mikrofotografie, ist ImageJ, dass eine große Anzahl an frei verfügbaren Erweiterungen (Plugins) bereitstellt. Für das Kombinieren von Tiefenebenen eignet sich z.B. das Stack Focuser Plugin.

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