Bild-Unschärferadius und Gauß-Kernel berechnen

Die Stärke wird als Gaußsche Standardabweichung, also Sigma, in Pixeln verstanden. Das Ergebnis nennt den Radius, der auf jeder Seite drei Standardabweichungen abdeckt, und die zugehörige ungerade Kernelgröße. Das Werkzeug unterstützt Sie beim Konfigurieren von Bildbibliotheken, Shadern, Canvas-Filtern und Verarbeitungsketten mit unterschiedlichen Unschärfereglern. Es wird kein Bild hochgeladen oder untersucht, und dieselbe Eingabe liefert stets dasselbe Ergebnis.

Von der Stärke zu technischen Abmessungen

Bildwerkzeuge beschreiben dieselbe Gaußsche Unschärfe häufig mit unterschiedlichen Parametern. Eine Oberfläche verlangt Sigma, eine andere einen Radius, und eine Faltungsfunktion benötigt möglicherweise die vollständige Kernelbreite. Dieser Rechner setzt die Darstellungen eindeutig zueinander in Beziehung. Er versteht die Stärke als Sigma in Pixeln und wählt einen Radius vom negativen dreifachen bis zum positiven dreifachen Sigma. Dieser Bereich erfasst fast das gesamte nutzbare Gewicht der Gauß-Verteilung, hält die Faltung aber endlich. Der Radius wird auf die nächste ganze Zahl über dem Dreifachen der Stärke aufgerundet, weil auch eine gebrochene Grenze eine vollständige Pixelposition benötigt. Die Kernelgröße entspricht anschließend dem doppelten Radius plus eins: eine Seite, das mittlere Pixel und die entsprechenden Positionen auf der anderen Seite. Eine Stärke von zwei ergibt beispielsweise den Radius sechs und einen dreizehn Pixel breiten Kernel. So erhalten Implementierungen eine nachvollziehbare Regel statt eines undokumentierten Schiebereglers.

Radius und Kernelgröße richtig lesen

Das Ergebnis `gaussian_radius` gibt an, wie viele benachbarte Pixelpositionen in jeder Richtung von der Mitte aus erfasst werden; es ist nicht die Gesamtbreite. Ein Radius von sechs reicht bei einem horizontalen Durchlauf sechs Pixel nach links und rechts beziehungsweise bei einem vertikalen Durchlauf sechs Pixel nach oben und unten. `kernel_size` umfasst beide Seiten und die Mitte und ist deshalb stets eine positive ungerade Ganzzahl. Manche Bildbibliotheken übernehmen diese vollständige Größe direkt, andere erwarten Radius oder Sigma und erzeugen eigene Koeffizienten. Prüfen Sie daher die Vorgabe der Ziel-API. Die ausgegebenen Zahlen beschreiben die Geometrie, nicht die Gauß-Gewichte. Um Gewichte zu erzeugen, werten Sie die Gauß-Funktion an jedem ganzzahligen Versatz aus und normalisieren die Werte auf die Summe eins. Für zweidimensionale Unschärfe werden meist getrennte horizontale und vertikale Durchläufe verwendet; sie liefern dasselbe Ergebnis mit deutlich weniger Aufwand als eine vollständige quadratische Faltung.

Null, Bruchteile und sichtbare Unterschiede

Eine Stärke von null bedeutet keine Unschärfe. Sie liefert den Radius null und die Kernelgröße eins, also eine Identitätsoperation nur mit dem mittleren Pixel. Positive Bruchteile sind zulässig und eignen sich für dezente Glättung. Da der Radius aufgerundet wird, ändert sich die Kernelgröße erst, wenn das Dreifache der Stärke eine Ganzzahl überschreitet, obwohl sich die Gauß-Koeffizienten dazwischen stetig verändern. Negative Stärken werden abgelehnt, weil eine Standardabweichung nicht negativ sein kann; der Rechner bildet weder stillschweigend den Betrag noch begrenzt er den Wert. Die Drei-Sigma-Grenze ist ein verbreiteter praktischer Ausgleich zwischen Genauigkeit und Rechenaufwand. Andere Anwendungen können zwei oder vier Sigma wählen, den Radius begrenzen oder eigene Näherungen einsetzen. Farbraum, Randbehandlung, Alphakanal, Präzision und Skalierung beeinflussen das sichtbare Ergebnis ebenfalls. Dokumentieren Sie diese Entscheidungen zusammen mit den Abmessungen, wenn eine exakte Reproduktion wichtig ist.