3. Das Fenster ThFarb

Einfärbung von IR Bildern und Farbpaletten



Die Temperaturskala und die Paletten

Dieses Fenster bietet alle Funktionen zur Kontrolle der Temperaturskala. Diese Skala sorgt für die Zuordnung von gemessenen Temperaturen zu Farben im angezeigten IR Bild.

Die Ähnlichkeit zwischen der Skala, die im Fenster ThBild angezeigt wird und dieser Skala hier ist kein Zufall: Es ist die selbe Skala. Der Unterschied besteht darin, dass diese Skala hier immer die untere und obere Grenze des gesamten Bildes anzeigt. Bitte wundern Sie sich nicht über diese Werte: Nur weil hier ein Range von -80°C bis 380°C angezeigt wird, bedeutet dies nicht, dass der Range des Tracers größer wäre als vermutet (der in diesem Falle nur -50°C bis 200°C beträgt). In dieser Darstellung sind Temperaturen unter -50°C und höher als 200 °C nicht möglich - oder nur Nebeneffekte - aber keine echten Meßwerte. Der Tracer beschneidet Messungen an seinen eigenen Range-Grenzen.

Nur die Mathematik erlaubt es uns Level und Sensitivity auf Werte zu setzen, daß solche irrationalen Grenzen angezeigt werden. Dies ist kein Fehler! Wir wollen nur die Grenzen für Level und Sensitivity nicht unnötig einschränken, da manchmal auch solche Einstellungen sinnvoll sind (z.B. um Bilder zu vergleichen).

Der Unterschied zwischen den Menüfunktionen in ThBild und den Optionen in diesem Fenster besteht darin, daß im ThBild mehrere Menüs und Dialogboxen notwendig sind um die gewünschten Einstellungen vorzunehmen. Hier stehen alle Funktionen simultan zur Verfügung - und Ihr Einfluß auf das Bild ist leicht und schnell erkennbar.

Die Auswahl des Farbbereichs

 Skalierung
RangeDie Skala umfasst den gesamten Rechenbereich der vom Tracer in einem Bild in einer Messung erfasst wird. Dieser Bereich (Range) ist NICHT der Temperaturbereich (1-3) des Tracers sind üblicherweise größer.
ObjektDie Skala umfasst nur diejenigen Temperaturen die tatsächlich im aktuellen Bild enthalten sind. Wenn der Range des Tracers auf -50 .. 200 °C steht, das Objekt (Bild) aber nur Temperaturen von 30 .. 100°C enthält (inklusive Hintergrund), dann wird die Skala auf 30°C bis 100°C eingestellt.
WindowWindow (Fenster) funktioniert wie OBJEKT - diese Auswahl setzt die Skala gemäß des Inhalts des aktuellen Bildes. Hierbei wird jedoch nicht das gesamte Bild zur Analyse herangezogen - sondern nur der sichtbare (vergrößerte) Teil wie er derzeit im Fenster ThBild angezeigt wird. Ist das IR Bild vollständig sichtbar, so tut diese Funktion das selbe wie OBJEKT. Bei starken Vergrößerungen (wenn die Rollbalken sichtbar sind) werden kleinste und größte Temperatur nur dem sichtbaren Bildausschnitt entnommen.
Kamera(früher: Tracer)
Der Tracer zeigt normalerweise nur ein Viertel des digitalen Bereichs an. Das hängt damit zusammen daß seine Anzeige nur 64 Farben darstellt und weil so genug Raum für Emissivitätskorrekturen bleibt. Die Auswahl dieses Modus setzt die Skala so wie der Tracer sie zur Aufnahmezeit des Bildes angezeigt hat.
DirektUnter diesem Radioknopf befinden sich zwei Eingabefelder für Minimum und Maximum. Sie können in diese Felder beliebige Werte eintragen (solange Minimum kleiner als Maximum ist und beide Werte den digitalisierten Bereich nicht verlassen). Die Skala wird auf den von Ihnen gewünschten Bereich eingestellt.
 Die Modi OBJEKT und FENSTER ändern die Skala jedesmal wenn ein neues Bild vom Tracer oder von Platte geladen wird. Wenn sich die Temperaturen im Bild ändern, dann ändert sich auch die Skala. Dies hat den Vorteil daß neue Bilder immer sofort mit gutem Kontrast angezeigt werden. Der Nachteil dieser Modi ist, daß die Vergleichbarkeit mit Bildern einer Sequenz verloren geht. Solange ein Objekt steigende Temperaturen in gleicher Verteilung hat sehen neue Bilder fast identisch aus - nur die Werte der Skala ändern sich.
Wird das Objekt wärmer dann bleibt der Hintergrund blau, weil es der kälteste Teil des Bildes ist.

Zusammenfassung:

  • Range ist gut für Bildfolgen mit großen Temperaturänderungen
  • Kamera ist das gleiche - wenn die Änderungen den Anzeigebereich nicht verlassen.
  • Objekt und Window sind sehr gut für schnelle Inspektion und visuelle Messungen. Kleine Temperaturunterschiede die in anderen Modi fast unsichtbar sind können hiermit sehr gut unterschieden werden. Diese Modi sind sehr gut wenn Sie nicht wissen in welchem Temperaturbereich sich das Bild überhaupt bewegt (vor allem in automatischen Abläufen).
  • Direkt ist die beste Wahl wenn Bilder vergleichbar sein sollen und der Temperaturbereich schon bekannt ist.
  •  Ziehen
    Das Verändern der Skala mit den beiden Rollbalken setzt den Modus auf DIREKT. Die Eingabefelder werden erneuert.
    Der Vorteil dieser Darstellung ist die schnelle Übersicht welcher Modus gerade eben aktiv ist.
    Wird ein neues Bild geladen und die Skala steht auf RANGE dann ändert sich die Skala nicht solange der Range des Tracers (1-3) nicht verändert wurde.
    Im Modus DIREKT bleibt die Skala ebenfalls fest eingestellt.
    Mitte(früher: Rollbalken-Y)
    Mit diesem Rollbalken kann die Skala nach oben und unten im Temperaturbereich verschoben werden. Dies ist der gleiche Effekt wie das verändern des Mittenwertes der Skala. Diese Möglichkeit ist sehr praktisch aber nicht so genau wie die Eingabe von Zahlen. Diese Rollbalken wurden für die Liebhaber von Mausbewegungen und Rädern implementiert. Die feinste Auflösung ist ein BIT. Wieviel Grad das ausmacht wird im Fenster ThInfo angezeigt. Ein Klick in den Rollbalken verändert den Wert um 10 Bit.
    Weite(früher: Rollbalken-X)
    Auch dieser Rollbalken ändert die Skala. Sie macht den angezeigten Bereich 'breiter' wenn nach oben gerollt wird und 'schmaler' wenn nach unten gerollt wird. Die Schrittweite ist wiederum ein Bit für die Pfeile und 10 Bit für Klicks in den Balken hinein. Der Effekt ist daß die obere Grenze wächst während die untere Grenze fällt und umgekehrt. Das Verändern der 'Weite' entspricht der Veränderung der 'Sensitivity'.
      

    3.1 Die Grenzen der Einstellung

    Unabhängig davon welchen Modus Sie wählen: Obere und untere Grenze sind immer auf den digitalisierten Bereich begrenzt (der sich aus Level und Sensitivity des Bildes ergibt). Wird die Skala auf eine feine Auflösung (30-31°C) eingestellt - der digitale Bereich war aber -50 bis 200 °C so zeigt die Skala nur 7 verschiedene Farben. Bei so feiner Auflösung kommen Sie in den Bereich der Einzelbits und Sie können die Sprünge von Bit zu Bit sehen. Diese Bits entsprechen meist nicht den ganzzahligen Temperaturen wie sie neben der Skala angezeigt werden. Dies ist ein normaler Nebeneffekt. Wir gehen davon aus dass es Ihnen wichtiger ist eine dekadische Skala vorzufinden anstatt krumme Nummern wie 27.3, 39.6 41.9, 44.2 °C zu sehen.

    3.2 Die Auflösung der Skala (Farben)

    Bisher hat die Skala immer soviele Farben angezeigt wie möglich (solange der Bereich nicht so klein eingestellt wurde daß die Einzelbits sichtbar wurden). Aber oftmals möchten Sie weniger Farben benutzen um einen besseren Überblick über das Bild zu bekommen. IRIS bietet hierzu alle notwendigen Einstellungen:

    8 bit(früher: 240 - fast 8 Bit) IRIS benutzt die gesamte Palette. Die Grenzen sind die Auflösung und die Grenzen des angezeigten Bereichs. (Wir benutzen maximal 240 Farben statt 256 da der Unterschied nicht sichtbar ist - und die restlichen 16 Farben für Overflow, Underflow, Linien und Ergebnisse verwendet wird)
    64(6 Bit) Dies ist die normale Anzeige des Tracers. Eine leichte Rasterung wird sichtbar.
    16(4 Bit) Das Bild wird stark in Farbstufen unterteilt. Es sieht so aus als hätte man ein Menge von Isothermen eingestellt.
    n** Hier können Sie jede gewünschte Anzahl von Stufen einstellen. Möchten Sie 3 Farben, dann geben Sie '3' ins Eingabefeld ein und klicken den Radioknopf. 85 Farben sind ebenso möglich wie 36.
    Einheit°C/Farbe: Dies hilft Ihnen beim Rechnen: Angenommen der Range des Bildes liegt bei 27.4 bis 83.5°C - und Sie möchten alle 2.5°C eine andere Farbe. Wie viele Farben benötigen Sie ? Tragen Sie einfach 2.5°C in das Eingabefeld ein und klicken Sie den Radioknopf EINHEIT. (Das Eingabefeld [N] zeigt Ihnen danach auch wieviele Farben verwendet wurden.)

    Weitere Einfärbungen und Heraushebungen sind mittels Isothermen möglich. Hierfür gibt es ein eigenes Fenster: ThIso.


    3.3 Die grundsätzlichen Modi (Optionen)

    Farbe

    Wenn Sie ein Graubild (für Reports auf Laserdrucker) brauchen, dann schalten Sie diese Option aus. Die Skala wird nun zum Graukeil (schwarz-grau-weiß). Die kälteste Temperatur wird schwarz, die wärmste weiß. (Die Anzeigen im ThBild werden nun in alternativen Farben vorgenommen).

    Invertiert

    Wenn das wärmste Objekt nicht in rot/weiß sondern in blau/schwarz erscheinen soll, dann aktivieren Sie diese Option. Die Skala wird dann um 180° gedreht.

    Überlauf

    Wenn Sie nur einen kleinen Teil der Farbskala voll aufspreizen dann kommt es vor, daß Teile des Bildes wärmer oder kälter als die von Ihnen gewählten Grenzen der Skala sind. IRIS kann diese nicht mehr darstellen Was soll nun mit solchen Bereichen geschehen? Es ist möglich Bereiche die heißer als die Obergrenze sind mit der oberen Farbe anzuzeigen. Möchten Sie jedoch wissen welche Bereich heisser oder kälter als die gewählte Skala sind, so aktivieren Sie diese Option. Dann zeigt IRIS kältere Bereiche in schwarz und wärmere Bereich in weiß an. (Bei Verwendung des Graukeils werden Unterläufe blau und Überläufe rot).

    Es wäre natürlich richtig diese Option IMMER aktiv zu haben. Wenn Sie jedoch Bilder ausdrucken oder Publikationen und Reports erstellen dann sehen schwarze und weiße Punkte in einem Farbbild merkwürdig aus und provozieren zusätzliche Fragen von Personen die diese Bilder später betrachten. In Graubildern unterscheiden sich blau und rot auch nicht besonders gut von schwarz und weiß. Befindet sich das Bild fast überall im Überlauf oder Unterlauf so kann es auch passieren, dass der Ausdruck gar nicht mehr aussagekräftig ist.

    Sie werden diese Option wahrscheinlich wiefolgt verwenden: Zum Messen ist sie aktiv - zum Publizieren ist sie aus.

    Das direkte Setzen von Level, Sensitivity und Emissivität

    Die Menüfunktion SETZEN erlaubt das freie Manipulieren. Ein Bild das Sie mit einem Level von 45°C aufgenommen haben kann auf 93.5°C Level ohne weitere Rückfragen eingestellt werden. Sie können Sensitivity und Emissivität ebenso beliebig setzen.
    Wir möchten, daß Sie diese Funktion verantwortungsbewust verwenden (wenn überhaupt). Sie ermöglicht es auch ein BITMAP oder JPEG Bild als Quelle für IR Messungen zu verwenden wenn die Werte irgendwie zu Temperaturen korrelieren. Dies ist ein älteres Feature mit dem wir Bilder von anderen IR Kameras getestet haben die keine Temperaturinformation im Fileformat liefern - sondern nur ein BMP, PCX oder GIF Bild.

    Warum?

    Sie können jedes beliebige Bild - vielleicht ein TIF oder PCX Bild - das früher erzeugt wurde mit der Bildbank einlesen und das Bild ins Fenster ThBild transportieren. Sie können dann mit diesem Fenster arbeiten - und die Bilder sogar als TMP oder PWI Datei abspeichern. TIF oder PCX Bilder enthalten meist keine Temperaturinformation - aber mit SETZEN können Sie diese Information hinzufügen. Diese Funktion war so wichtig für uns, daß wir sie in der Standardsoftware beibehalten haben.
    Nach dem Anklicken des Menüs erscheint eine Dialogbox: Dieser Dialog zeigt die aktuellen Werte des derzeit sichtbaren (oder zuletzt geladenen) Bildes.
    Wenn Sie ein Bild mit der Bildbank laden, so werden diese Werte nicht verändert. Sie können nun die Werte eintragen, die Sie benötigen. Die Schaltfläche [OK] schreibt die neuen Werte in alle Fenster die mit diesen Werten arbeiten. Die Schaltfläche [CANCEL] beendet die Funktion ohne irgendwelche Änderungen.

     

    3.4 Ändern der Farben in der Palette

    Sie können Ihre eigenen Paletten erstellen - oder die existierenden verändern. Klicken Sie das Menü MEHR um die Eingabefelder sichtbar zu machen. Klicken Sie die Option EDIT-MODUS um die Editieranzeige zu aktivieren. Es erscheint die aktuelle Farbkurve.

    Dieses Feature wurde in IRIS 7.0 verbessert: Die Anzeige im DBgph Fenster wurde durch die Anzeige in diesem Fenster ersetzt..

    Die Standardpalette beginnt mit BLAU, benutzt CYAN-GRÜN-GELB-ROT und endet mit hellem MAGENTA. Warum? Wir benutzen diese Palette als Standard weil auch der Tracer diese Palette benutzt. Wenn Sie diese Palette nicht mögen - oder andere Paletten gewohnt sind, dann ändern Sie die Palette (oder wählen Sie eine andere der vorgegebenen Paletten aus). Alles was Sie hierzu benötigen ist ein wenig Wissen über additive Farbmischung: Der Bildschirm hat drei Farbkanonen: ROT, GRÜN und BLAU. Die Mischung von ROT und GRÜN ergibt GELB. Viel ROT und wenig GRÜN ergibt ORANGE. Mit den frei Grundfarben können Sie alle Farben des Regenbogens erzeugen. Welche Farbe hat ihr Auto? Probieren Sie es herauszufinden. Als kleine Hilfe hier die Tafel der Mischfarben:

    Farberotgrünblau
        
    schwarz000
    blau001
    rot100
    magenta101
    grün010
    cyan011
    gelb110
    weiß111

    Zur Erzeugung von eigenen Paletten erlaubt IRIS bis zu 20 Stützpunkten.
    Wenn Sie 240 verschiedene Farben erzeugen wollen, so ist es optimal eigene Daten für jeweils 12 Werte einzutragen: 0 - 12 - 24 - 36 - 48 - 60 --- 240
    13 Stützpunkte reichen aus und ergeben diese Bereiche: 0 - 20 - 40 - 60 - 220 - 240.

    Die Zahl im Eingabefeld [N] ist die Nummer des Stützpunkts. Der erste Stützpunkt hat die Nummer Null (max: 19).
    Die Zahl im Eingabefeld [X] ist die logische Nummer der Farbe (0-240).

    Alle Farben zwischen zwei Stützpunkten werden automatisch interpoliert. 240 Farben von Hand einzutragen ist mühsam und das Ergebnis wird auch nicht besser. Für jeden Stützpunkt geben Sie nun an, wieviel rot- grün- blau- Anteil die Farbe dort haben soll. (PCs verwenden 0 für AUS und 63 für volle Intensität).

    Bevor Sie nun Ihre gute Laune verlieren: Ändern Sie die ROT-Intensität irgend eines Stützpunktes um eins. Dies erreichen Sie indem Sie Schaltfläche [+] neben dem Eingabefeld für den Rot Wert klicken.
    IRIS zeichnet drei Kurven: Eine rote, und grüne und eine blaue. Diese Kurven zeigen die Intensität der drei FarbKomponenten an den Stützpunkten und sind dazwischen linear interpoliert.

    Sie können sich vorstellen, daß die Skala um 90° im Uhrzeigersinn gedreht ist. Der linke Teil der Grafik ist der kälteste Teil, der rechte Teil der Wärmste. Wenn Sie die Standardpalette verändern so können Sie sehen, daß am linken Rand nur die blaue Kurve eine Intensität hat. Darum ist die Farbe der Skala dort blau.

    Wir empfehlen daß Sie die Palette auf Papier planen bevor Sie zu viel eintippen!

    Das verändern der Nummer des Stützpunkts [N] ändert die Werte in den vier anderen Eingabefenstern. Ein X-Wert der kleiner als der X-Wert des vorangehenden Stützpunktes ist beendet die Skala (240 -> 0).

    3.5 Speichern einer geänderten Palette - und Laden anderer Paletten

    Seit Version 7.0 ist es möglich, direkt eine der Farbpaletten im rechten Teil des Fensters ThFarb anzuklicken. Die angeklickte Palette wird sofort geladen und benutzt. Vorherige Änderungen der aktuellen Palette werden ohne Rückfrage verworfen wenn Sie nicht auf Platte gesichert wurden.

    Das Menü PALETTE erlaubt das Speichern einer geänderten Palette (SPEICHERN ALS).

    Die Funktion ÖFFNEN erlaubt das Laden alternativer Paletten. Im Programmverzeichnis der IRIS befinden sich verschiedene Standard-Paletten die die Erweiterung *.COL haben.

    ÖFFNEN und SPEICHERN ALS verwenden IMMER das Programmverzeichnis der IRIS - und nicht das Applikationsverzeichnis (das normalerweise benutzt wird). Sie sollten alle Paletten dort speichern.

    Die Menüfunktion NEU löscht die gesamte Palette und erlaubt die Eingabe einer neuen Palette 'vom Notizblock'.


    Ende