Ein Graustufenbild ist ein digitales Bild, bei dem jedes Pixel durch einen einzelnen Wert dargestellt wird, der die Intensität oder Helligkeit dieses Pixels angibt. Die Werte reichen typischerweise von 0 (Schwarz) bis 255 (Weiß), wobei die Werte dazwischen Graustufen darstellen.
Graustufenbilder werden häufig in Anwendungen verwendet, bei denen der Schwerpunkt auf der Form oder Struktur eines Objekts und nicht auf seiner Farbe liegt. Dadurch eignen sie sich gut für Aufgaben wie Objekterkennung, medizinische Bildgebung und Fernerkundung.
Graustufenbilder können auf verschiedene Arten erstellt werden. Eine gängige Methode besteht darin, ein Farbbild mithilfe eines Prozesses namens Luminanzkonvertierung in Graustufen umzuwandeln. Dabei wird die gewichtete Summe der Rot-, Grün- und Blauanteile jedes Pixels berechnet und der resultierende Wert dann der Graustufe des Pixels zugewiesen.
Eine andere Möglichkeit, Graustufenbilder zu erstellen, besteht darin, sie direkt mit einer Graustufenkamera aufzunehmen. Diese Kameras verwenden in der Regel einen einzelnen Sensor, der für Licht in einem Bereich von Wellenlängen empfindlich ist, und nicht die drei separaten Sensoren, die in Farbkameras verwendet werden.
Graustufenbilder werden häufig mit verlustfreien Komprimierungsalgorithmen wie dem LZW-Algorithmus komprimiert, der die ursprünglichen Bilddaten ohne Verzerrung beibehält. Dies ermöglicht eine effiziente Lagerung ohne Qualitätseinbußen.
Insgesamt spielen Graustufenbilder in einer Vielzahl von Anwendungen eine wichtige Rolle und bieten gegenüber Farbbildern eine Reihe von Vorteilen, insbesondere wenn der Fokus auf der Form oder Struktur eines Objekts liegt.
