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Anleitung für die
Bearbeitungssoftware �Gwyddion�
Abbildung 1: Bearbeitete Aufnahme einer CD
erstellt von
Daniela Feigl
Karlsruhe, den 30. November 2012
Inhaltsverzeichnis
1 Herunterladen 1
2 Ö�nen 1
3 Bild laden 2
4 Funktionen zur Bildbearbeitung 44.1 Data Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44.2 Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5 Beispiel 11
1 Herunterladen
Das Programm �Gwyddion� ist eine Freeware, die speziell für die Bearbeitung von Ra-
stersondenmikroskopaufnahmen entwickelt wurde. Auf der Internetseite
http://gwyddion.net/
können Sie die Software unter der Rubrik �Downloads� kostenlos herunterladen.
2 Ö�nen
Nach der Installation kann �Gwyddion� mit dem Desktopsymbol gestartet werden.
Abbildung 2: Desktopsymbol
Abbildung 3: Software-Ober�äche
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3 Bild laden
(1) �File� −→ �Open�
(2) zu bearbeitende bmp-Datei auswählen −→ �Open�
Abbildung 4: Open File
(3) Gröÿe des aufgenommenen Bildausschnitts eingeben bei �Width� (�Height� nimmt
automatisch den gleichen Wert an)
(4) �Z-scale� (Skalierung der �z�-Achse) eingeben
(5) �OK� klicken
(6) Es ö�net sich ein neues Fenster mit dem ausgewählten Bild, das nun bearbeitet
werden kann.
2
4 Funktionen zur Bildbearbeitung
Im Folgenden werden einige grundlegenden Funktionen angeführt, die Ihnen bei der
Bildbearbeitung nützlich sein können. �Gwyddion� verfügt über deutlich mehr Möglich-
keiten, die hier nicht alle aufgeführt werden können. Dies sollte Sie aber nicht daran
hindern, weitere Funktionen auszuprobieren.
4.1 Data Process
Um die Daten aus Ihrem geladenen Bild zu bearbeiten, können Sie die Symbole unter
�Data Process� im Fenster von �Gwyddion� nutzen.
Abbildung 7: Schnellauswahl �Data Process�
(1) Shift minimum data value to zero
Setzt den kleinsten Wert der Skala auf null.
(2) Correct horizontal scars (strokes)
Korrigiert horizontale Fehlerstellen automatisch. Die Funktion kann mehrmals
hintereinander angewendet werden.
(3) Rotate by arbitrary angle
Dreht das Bild um einen angegebenen Winkel. Diese Funktion bietet sich an,
bevor Sie einen bestimmten Bereich des Bildes ausschneiden möchten.
(4) Automatically correct rotation in horizontal plane
Dreht das Bild automatisch.
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(5) Display a 3D view of data
Ö�net ein neues Fenster mit einer 3D-Ansicht der Aufnahme. In diesem kann
die Aufnahme gedreht, vergröÿert bzw. verkleinert und gefärbt werden.
Abbildung 8: 3D-Ansicht
(6) Shade data
Schattendarstellung verleiht dem Bild eine räumliche Wirkung.
Abbildung 9: Shading
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Ebenso können Sie über den Menü-Punkt �Data Process� auf weitere Funktionen zu-
greifen, wie beispielsweise:
(1) Basic-Operations −→ Dimension and units...
Einstellung der Abmessungen des Bilds und Korrektur der Höhe.
Abbildung 10: Dimensions and Units
(2) Basic-Operations −→ Invert values
Invertiert die Daten.
(3) Basic-Operations −→ Tilt
Verkippt die Aufnahme um den angegebenen Winkel.
(4) Basic-Operations −→ Flip
Spiegelung
(5) Level −→ Plane Level
Es wird eine Ebene durch alle Bildpunkt berechnet und diese wird von den Daten
abgezogen. Dieser Vorgang geschieht automatisch und kann eine geringe Verkippung
der Aufnahme beheben.
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(6) Presentation
Dieser Menüpunkt enthält verschiedene Darstellungsmöglichkeiten.
Abbildung 11: Übersicht der Funktionen über die Menüwahl
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4.2 Tools
Auch an dieser Stelle können Sie die Aufnahme mit Hilfe der Auswahl-Symbole bear-
beiten und auswerten.
Abbildung 12: Schnellauswahl �Tools�
(1) Extract Pro�les
Ermöglicht die Vermessung des Pro�ls. Markieren Sie auf Ihrer Aufnahme die
Gerade, die Sie ausmessen möchten. Sie können auch mehrere Pro�le gleichzei-
tig erstellen.
Abbildung 13: Beispiel für ein Pro�l
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(2) Distance Tool
Messen von Abständen. Markieren Sie dazu den Anfangspunkt und ziehen sie
eine Linie zum Endpunkt. Es ö�net sich ein Fenster, indem die Werte abgelesen
werden können.
Abbildung 14: Distance
(3) Interpolate small defects
Manuelle Korrektur kleiner Fehlstellen, Verschmutzungen etc.
Abbildung 15: Remove Spots
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(4) Crop Data
Rechteckiges Zuschneiden der Aufnahme. Nach der Auswahl des Ausschnitts
ö�net sich ein neues Fenster mit dem ausgeschnittenen Bereich.
(5) Basic Filters
Filter wie Mittelwert, Median, usw. Sie können den Filter über die gesamte
Aufnahme legen oder nur über eine bestimme Stelle, die Sie im Bild markieren.
Abbildung 16: Basic Filter
(6) Level data by �tting a plane through three points
Korrigiert eine leichte Verkippung bezüglich einer Ebene, die durch drei Punkte
festgelegt wird. Die Anpassung erfolgt so, dass im korrigierten Bild die Punkte
in der gleichen Ebene liegen.
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5 Beispiel
Für die Möglichkeiten, die Ihnen �Gwyddion� zur Bildbearbeitung bietet, sollen Ihnen
die folgenden Bilder einen Einblick geben. Als Beispiel wurde eine Aufnahme der Kali-
brierprobe gewählt.
Abbildung 17: ursprüngliche Aufnahme
Als erstes wurden die Fehlzeilenkorrektur und die manuelle Korrektur von Fehlstellen
durchgeführt. Anschlieÿend wurde das Minimum als Nullpunkt gewählt, was zu einer
bei null beginnenden Skala führt. Danach wurde noch der �Median-Filter� verwendet,
welcher bewirkt, dass das Bild nicht mehr so körnig wirkt. Dieser E�ekt ist sehr gut in
der 3D-Ansicht erkennbar. Die Ober�äche sieht in der Original-Aufnahme sehr rau und
unregelmäÿig aus. Bei der bearbeiteten Aufnahme wirkt sie dagegen ebener.
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Abbildung 18: Aufnahme nach den ersten Bearbeitungsschritten
Abbildung 19: Aufnahme nach Bearbeitung mit dem �Median Filter�
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