Mehr Bits für Farbe
Wenn es um Bildqualität geht, ist das technisch Machbare gerade gut genug: Mehr Bildinformationen bei 16- statt bei 8-Bit-Farbtiefe. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Licht und Farben mit möglichst geringen Verlusten in Bytes und Pixel umsetzen können.
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Kontrast: Das A und O
Ob ein Bild flau oder knackig, scharf oder soft aussieht, ist alles eine Frage des Kontrastes. Sicher ist es Ihnen schon passiert, dass ein Foto von einem idealen, kontrastreichen und farbenfrohen Motiv langweilig und flau aussah. Die „Übersetzung" des unter Umständen viele Zehnerpotenzen großen Motivkontrasts in den möglichen Kontrastumfang eines Monitors oder Papierbildes ist eine Wissenschaft für sich. Ausschlaggebend für die Bildwirkung ist letztlich immer der lokale Kontrast auf dem konkreten Medium, auf dem das Bild betrachtet wird.
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| LightZone gestattet die Auswahl und selektive Verschiebung von bis zu 14 Helligkeitszonen. Welche Bildbereiche betroffen sind, wird in der Vorschau gelb markiert. | |
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In LightZone heißt das speziell dafür ausgelegte Tool ToneMapper. Erstaunliche Wirkungen sind mit dem Einsatz von Masken erzielbar. Der Filter Tiefen/ Lichter aus Photoshop arbeitet intern mit solchen Masken. Fast ebenso wichtig wie der Helligkeitskontrast ist der Farbkontrast eines Bildes. Um ihn zu beeinflussen, taugt der übliche Sättigungsregler aus dem Dialog Farbton/ Sättigung jedoch wenig, da er die Sättigung aller Farben proportional erhöht – also ohnehin bereits gesättigte Farben am höchsten. Bessere manuelle Methoden arbeiten mit Sättigungsmasken, eine ähnliche Wirkung wird mit den Vibrance-(Lebendigkeit-) Reglern in manch neueren Programmen erzielt.
Voraussetzung sowohl für die klassischen als auch die modernen Korrekturmethoden ist, dass es im Bild genügend „Tonwertmaterial" gibt. Das ist bei einem JPEG-Bild in 8-Bit- Farbtiefe, wie es aus der Digitalkamera kommt, nur sehr eingeschränkt der Fall – vor allem für eine wirksame Tiefenaufhellung fehlt es an rauschfreier Bildinformation in den Tiefen. Würde diese Tiefenaufhellung stattfinden, bevor die Helligkeitsinformationen des Sensors in die 8-Bit-Farbtiefe der JPEG-Datei gezwängt werden, sähe es besser aus. Deshalb heißt der erste Grundsatz für qualitätsbewusste Fotografen: Arbeit mit Raw-Dateien.
Aus dem Vollen schöpfen
Auch vom Standpunkt des Informationsflusses aus ist es günstig, an der Quelle zu sitzen. Vom Motiv bis zum Monitor findet eine enorme Reduzierung der Informationsmenge statt. Direkt „hinter dem Sensor" greift die Elektronik auf dessen volle, hier noch analog vorliegende Informationsmenge zu und digitalisiert diese mit einer Genauigkeit, die deutlich über den 8 Bit/Kanal einer JPEG-Bilddatei liegt. Korrekturwerkzeuge, die bereits an dieser Stelle eingreifen dürfen, können behutsamer, genauer und effektiver arbeiten als solche, die erst nach diversen Umrechnungen und Bit-Konvertierungen zum Zuge kommen. Das spräche eigentlich für den Einsatz von kamerainternen Werkzeugen wie Schärfung, Sättigungs- und Kontrastkorrekturen – von denen jedoch meist abgeraten wird. Letzteres hat einen guten Grund: Die Kamera hat weder genügend Zeit noch Rechenpower, um hier hochwertige Algorithmen der Bildverbesserung einzusetzen.
Raw-Dateien sind der derzeit erfolgreichste Weg, dieses Dilemma zu lösen. Sie speichern die Sensor-Information so hardwarenah wie möglich und so softwarefreundlich wie nötig. Die Nacharbeit wird aus der Kamera heraus und in den Computer hinein verlagert. Wenn dort nun allerdings eine sofortige Konvertierung mit den Standardeinstellungen erfolgt, ist der Vorteil, den Raw- Dateien bieten, zum großen Teil verschenkt. Eine Kontrastanpassung beispielsweise sollte in einem linearen (nicht gammaverzerrten) Farbraum, idealerweise sogar vor der Demosaicing genannten Interpolation der Sensordaten zu RGB-Pixeln erfolgen. Auch Farb- und Sättigungskorrekturen lassen sich an den Rohdaten qualitativ besser ausführen als an der fertigen Bilddatei. Was für Kameras und Raw-Konverter gilt, trifft sinngemäß auch für Scanner und Scannertreiber zu – das Gegenstück zum Raw- Konverter. Schauen wir uns zuerst an, wie Bildbearbeitung im Raw-Konverter funktioniert.
Kamera-Rohdaten bearbeiten
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| Die zahlreichen Bearbeitungs- funktionen von ACR 4.0 gehen teilweise über die Möglichkeiten von Bildbearbeitungsprogrammen hinaus. | |
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| Intelligente Fotokorrektur von Paint Shop Pro mit Grund- und erweiterten Optionen (rot umrandet). Hier sind fast alle wichtigen Regler zusammengefasst. | |
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Das S-Register (Split Toning) erlaubt Farbverschiebungen selektiv in den Lichtern und Tiefen. Graustufenbilder können mit dem ersten Tool gezielt aus den nach Belieben gewichteten Einzelfarben gemischt und anschließend mit Split Toning „getont" (in ein Monochrombild verwandelt) werden. Die bisher nur punktweise editierbare Gradationskurve wird durch ein zweites Fenster (Parametric) ergänzt. Hier sind Manipulationen der Kurve nicht direkt, sondern nur über vier Schieberegler möglich – aufgeteilt in vier Helligkeitsbereiche. Deren Grenzen liegen standardmäßig bei 25 Prozent, 50 Prozent und 75 Prozent und lassen sich beliebig verschieben. Anders als bei der klassischen Kurve schließt dies zu starke, zerstörerische Helligkeitsverschiebungen von vornherein aus. Doch auch die klassische punktweise Verschiebung der Gradation wirkt im Raw-Konverter ganz anders, als wenn die gleiche Kurve in einem Bildbearbeitungsprogramm auf ein RGB-Bild angewendet wird.
Einstellungen, die im RGB-Bild bereits verheerende Tonwertverluste und Farbverschiebungen bewirken, können im Raw-Konverter zu akzeptablen Ergebnissen führen. Das Bild reagiert viel robuster selbst auf falsche Einstellungen (beispielsweise mit teilweiser Tonwertumkehr). Paint Shop Pro konvertiert Raw-Dateien beim Öffnen auf Wunsch in 16-Bit-Dateien, bietet dabei jedoch keinerlei Optionen. Der Weißabgleich erfolgt nach den Voreinstellungen der Kamera. Der sich optional öffnende Dialog Intelligente Fotokorrektur ist nicht speziell auf Raw-Daten ausgelegt. Hier lassen sich die Bildhelligkeit (getrennt für das Gesamtbild, Lichter und Schatten), Farbsättigung und Schärfe sowie Schwarz- und Weißpunkt des Bildes ändern. Anpassungen von Farbtemperatur und Farbtönung sind im Dialog Farbabgleich möglich. Beide Dialoge wirken auf die bereits nach RGB konvertierten, gammaverzerrten Bilddaten und können deshalb nicht die Qualität von Adobe Camera Raw, Lightroom oder Raw- Shooter Essentials (das Paint Shop Pro X noch beilag) erreichen.
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| Die Raw-Konvertierung von PhotoLine erinnert schon eher an einen „echten" Raw-Konverter. | |
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Scanner-Rohdaten bearbeiten
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 Die etwas verzwickt zu bedienende selektive Farbkorrektur des Scanprogramms SilverFast gestattet Korrekturen sogar in bis zu zwölf Farbbereichen. | |
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Alle Helligkeits-, Kontrast- und Farbkorrekturen, die zwischen Prescan und Fertigscan erfolgen, führt die Scansoftware direkt mit diesen Daten aus. Deshalb zeigt das zum Schluss in 8-Bit-Farbtiefe konvertierte Bild selbst nach sehr groben Eingriffen einen vollständigen, von 0 bis 255 reichenden Tonwertverlauf ohne Abrisse, das heißt Lücken im Histogramm. Falls Sie sich aber mit den vielleicht recht gewöhnungsbedürftigen Korrekturwerkzeugen Ihres Scanprogramms nicht anfreunden mögen, können Sie zur 16-Bit-Ausgabe greifen und die Bilddaten in einem Bildbearbeitungsprogramm – das natürlich dieser Farbtiefe gewachsen sein muss – nachbearbeiten.
Im Gegensatz zur Digitalkamera gehen hierbei keine Informationen verloren, denn der Scanner erfasst und digitalisiert direkt in RGB-Farben. Die SilverFast-Scanprogramme bieten für die „Rohdatenausgabe" einen eigenen sogenannten HDR-Modus. HDR heißt hier „High Density Range", nicht zu verwechseln mit den 32-Bit-HDR-Dateien, auf die wir im HDR-Artikel Kontrast Trickkiste[3] eingehen. In einem solchen Modus sind alle Bearbeitungsmöglichkeiten ausgeblendet, lediglich Ausschnitt, Auflösung und Filmtyp lassen sich noch wählen und Negative werden optional in Positive umgewandelt. HDR-Scandaten werden in der vollen scannerinternen Farbtiefe und im Scannerfarbraum in 16-Bit-TIFF-Dateien gespeichert. Sie lassen sich mit jedem 16-Bit-fähigen Programm (oder SilverFast HDR) öffnen.
Alternativ zu HDR ist in SilverFast auch die Speicherung in normalen 16-Bit-Dateien möglich (Einstellung Scantyp 48 Bit Farbe). Wenn Sie dabei auf jede Bearbeitung verzichten, liegt der einzige, aber wichtige Unterschied zum HDR-Scan im Farbraum: SilverFast-HDR-Dateien werden im Scanner-, 16-Bit-TIFF-Dateien im vorgewählten Arbeitsfarbraum ausgegeben. Andere Scanprogramme kennen keinen extra HDR-Modus, können aber oft 16-Bit- Dateien nicht nur speichern, sondern auch wieder öffnen und mit den gleichen Werkzeugen bearbeiten wie einen Prescan – natürlich ausgenommen solche, die direkt auf die Hardware zugreifen, wie Multiscan, Analogverstärkung und Kratzerentfernung. In Nikon Scan haben Sie bei der Ausgabe die Wahl zwischen zwei Dateiformaten: TIFF und NEF (Nikon Electronic Image Format). Letzteres ist trotz gleicher Endung zu den Raw-Dateien von Nikon-Kameras nicht kompatibel und lässt sich in Raw-Konvertern (ausgenommen Nikon Capture) und Bildbearbeitungsprogrammen nicht öffnen.
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| Multi-Sampling-Umschaltung und Anzeige der Scananzahl in SilverFast | |
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Der richtige Farbraum
Ebenso wichtig wie die Erfassung des möglichst vollständigen Motiv- Kontrastumfangs ist die richtige und vollständige Erfassung der Farben. Jedes Bildaufnahmegerät hat seine eigene Farbcharakteristik, das heißt, es setzt die gleiche Farbe etwas anders in RGB-Werte um als ein anderes Gerät – sogar Geräte derselben Firma und Serie haben geringe Abweichungen. Zur Beschreibung dieser Charakteristik dienen ICC-Profile. Neben gerätespezifischen Profilen gibt es standardisierte Profile, die für den Austausch besser geeignet sind und die Arbeitsfarbräume genannt werden. Ohne näher auf die Einzelheiten des Farbmanagements eingehen zu wollen (siehe dazu[4]), sei hier nur gesagt, dass sich Profile und Arbeitsfarbräume ineinander umrechnen lassen und damit Farbfehler weitgehend korrigiert werden können. Dazu müssen jedoch einige Einstellungen beachtet werden.
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| Vergleich eines mit SilverFast erstellten Farbprofils des Scanners Nikon LS-4000 (Drahtmodell) mit dem Farbraum Adobe RGB (farbig). Der Scannerfarbraum ist in den dunklen und mittleren Tonbereichen deutlich größer als Adobe RGB. | |
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Adobe RGB ist die geeignete Wahl – schon deshalb, weil gute Monitore bereits heute diesen und sogar noch größere Farbräume darstellen können. Die Wahl des richtigen Kamerafarbraums nützt nichts, wenn dieser bei der Weiterverarbeitung nicht erkannt und beachtet wird. Raw-Konverter tun dies in der Regel automatisch und betten den Farbraum in die ausgegebene TIFF- oder JPEG-Datei ein. Bildbearbeitungsprogrammen muss aber meist erst gesagt werden, dass und wie sie ICC-Profile beachten sollen. Es gibt mehrere unterschiedliche Konzepte. Photoshop lässt die meisten Freiheiten, der Einstellungsdialog ist aber auch relativ kompliziert. Für unser Beispiel (Kameradatei mit Adobe RGB-Farbprofil) wählen Sie unter Bearbeiten→ Farbeinstellungen folgende Einstellungen:
Arbeitsfarbräume:
- RGB: Adobe RGB
- CMYK: nur wichtig, wenn direkt für die Druckvorstufe produziert wird (bei Druckerei erfragen)
- Graustufen: Dot Gain 20% (nur wichtig für direkten Schwarzweißdruck, ausprobieren beziehungsweise bei Druckerei erfragen)
- Volltonfarbe: nur wichtig, wenn direkt für die Druckvorstufe produziert wird (bei Druckerei erfragen)
Farbmanagement-Richtlinien:
- Eingebettete Profile beibehalten ist (bei allen Bildtypen) empfehlenswert, wenn auch Bilddateien mit anderen Profilen verarbeitet werden sollen
- Profilfehler/Fehlende Profile: Setzen Sie hier alle drei möglichen Häkchen. Damit können Sie beim Öffnen oder Einfügen selbst bestimmen, wie die Daten farblich interpretiert werden sollen. Zum Beispiel liegen aus dem Internet geladene Bilddateien oft im sRGB-Farbraum vor, das Profil ist jedoch nicht eingebettet. Solchen Bildern weisen Sie beim Öffnen manuell das sRGB-Profil zu. Geschieht dies nicht, vermutet Photoshop, es handle sich um Bilddaten im aktuellen Arbeitsfarbraum (also Adobe RGB) und stellt die Farben falsch dar.
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| Empfohlene Farbeinstellungen in Photoshop | |
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Unter den Druckerprofilen ist die Auswahl auf die Profile des Standarddruckers beschränkt. Deshalb muss, wenn Sie aus Paint Shop Pro heraus mit dem richtigen Profil drucken wollen, unter Umständen vorher der Standarddrucker gewechselt werden. Anders als Photoshop rechnet Paint Shop Pro Bilddaten mit abweichenden Farbprofilen immer in den eigenen Arbeitsfarbraum (hier Farbarbeitsbereich genannt) um. Bilddaten ohne Profil werden stillschweigend so behandelt, als lägen sie im Arbeitsfarbraum vor. Wenn dies nicht zutrifft, werden die Farben auf dem Monitor und beim Ausdruck falsch dargestellt, es hat jedoch keinen Einfluss auf die Bilddaten selbst. Sie können also profillose sRGB-Bilder durchaus in Paint Shop Pro mit abweichendem Farbarbeitsbereich bearbeiten, dann ohne eingebettetes Profil (!) speichern und an einen Belichtungsdienst senden, der sRGB-Daten erwartet. Besser ist es jedoch, für diesen Fall als Farbarbeitsbereich sRGB zu wählen.
Für gezielte Profilzuweisungen und Profilkonvertierungen gibt es in Paint Shop Pro keine Befehle, es geht aber über Umwege. Um etwa sRGB-Bilddateien ohne eingebettetem Profil dieses Profil erst zuzuweisen und diese dann nach Adobe RGB zu konvertieren, gehen Sie wie folgt vor:
Wählen Sie als Farbarbeitsbereich sRGB, öffnen Sie alle betreffenden Bilddateien und speichern Sie sie mit der Option ICC-Profil einfügen wieder ab. Ändern Sie den Farbarbeitsbereich auf Adobe RGB, öffnen alle eben gespeicherten Dateien und speichern sie gleich wieder, ebenfalls mit der Option ICC-Profil einfügen. Bei Bilddaten, die von einem Scanner gewonnen werden, können Sie als Ausgabefarbraum ebenfalls Adobe RGB wählen und mit den eben genannten Einstellungen arbeiten. Das ist zumindest nicht falsch, nutzt aber die zumeist größeren Farbräume von Scannern nicht aus. Falls möglich, empfiehlt sich also die Ausgabe in einem deutlich größeren Farbraum wie Wide Gamut RGB – was aber wiederum nur sinnvoll ist, wenn die Bilddaten in 16-Bit-Farbtiefe/Kanal ausgegeben und auch in einem größeren Farbraum als Adobe RGB weiterverarbeitet werden.
Individuelle Scannerprofile, die sich mit entsprechenden Targets relativ leicht erstellen lassen, versprechen noch bessere Ergebnisse. In SilverFast können Sie die Konvertierung in einen gebräuchlichen Arbeitsfarbraum entweder automatisch vornehmen lassen oder die Bilddaten im Scannerfarbraum ausgeben. Im HDR-Modus ist nur Letzteres möglich. In diesem Fall bietet sich die Konvertierung im Bildbearbeitungsprogramm an, was mit den gezeigten Einstellungen beim Öffnen der HDR-Dateien ebenfalls automatisch vorgenommen wird.
16 Bit für alle
Überall dort, wo man nicht sicher sein kann, auf Anhieb optimal digitalisierte Daten zu erhalten, ist eine höhere Farbtiefe als 8 Bit unbedingt notwendig. Bei Scannern sind höhere Bittiefen seit Jahren Standard, und auch Digitalkameras arbeiten intern mit mehr als 8 Bit. Nur wenn diese höheren Farbtiefen auch im Bildbearbeitungsprogramm zur Verfügung stehen, hat man die entsprechenden Reserven für stärkere Eingriffe und Korrekturen. Und selbst, wenn diese nicht mehr notwendig sind, weil die Perfektionierung im Raw-Konverter erfolgte, bietet das 16-Bit-Format Reserven für spätere Montagen und kreative Verfremdungen.
Während neuere Software meist selbstverständlich für 16 Bit ausgelegt wird, tun sich die Hersteller etablierter Bildbearbeitungssoftware damit noch schwer. Photoshop hat erst seit Version CS2 den Großteil seiner Funktionen für 16 Bit fit gemacht – aber noch nicht alle. Schon schlechter sieht es in Paint Shop Pro aus, das seit Version X 16-Bit-Verarbeitung erst teilweise unterstützt. Das zur CorelDraw Graphic Suite gehörende Photo-Paint ist seit langem immer noch nur eingeschränkt 16-Bit-fähig, das vergleichsweise junge Programm PhotoLine dagegen fast durchgehend. Ein nicht befriedigend gelöstes Problem ist nach wie vor eine platzsparende Speicherung von 16-Bit-Dateien. JPEG ist dazu nicht geeignet, TIFF erzeugt sehr große Dateien.
16-Bit-fähige Alternativen wie JPEG2000 und PNG haben sich bisher nicht durchgesetzt und unterstützen teilweise EXIF-Daten und ICC-Profile unzureichend. Bleiben die programmeigenen Dateiformate, die aber oft nicht weniger Speicherplatz erfordern als TIFF und (Photoshops PSD-Format ausgenommen) für den Austausch nicht geeignet sind. Übrigens sind nicht immer, wenn 16 Bit draufsteht, auch wirklich 16 Bit drin: Es bedeutet nur, dass in der Datei 16 Bit (2 Byte) pro Kanal für die Daten reserviert sind. Ob diese auch gefüllt werden, hängt von dem Gerät ab, das die Daten liefert. Wenn eine Kamera beispielsweise die Sensordaten nur mit 12 Bit Genauigkeit digitalisiert, bleiben jeweils vier Bit der 16-Bit-Datei ungenutzt. Dies ist der Hauptgrund dafür, dass 16-Bit- TIFF-Dateien oft sehr viel größer als Raw- Dateien aus derselben Kamera sind: In der Raw-Datei sind die zur Verfügung stehenden Daten besser gepackt, es gibt keine ungenutzten Bits.
In der Regel nützt es nichts, ein 8-Bit-Bild nachträglich in 16 Bit umzuwandeln, weil dies keine zusätzlichen Tonwertdifferenzierungen erzeugt. Anders ist das aber, wenn anschließend einschneidende Umrechnungen der Farbwerte vorgenommen werden sollen. Das ist schon bei der Umwandlung eines Farb- in ein Graustufenbild der Fall. Erfolgt diese Konvertierung in 8-Bit-Farbtiefe, müssen die dabei errechneten Zwischenwerte auf 256 Helligkeitsstufen gerundet werden, was eventuell vorhandene Differenzierungen vernichtet. Wird vor der Graustufenumwandlung die Farbtiefe auf 16 Bit/Kanal erhöht, ist das nicht nötig. Das Ergebnis hat dann deutlich mehr „Farben" und somit weichere Helligkeitsübergänge. Am Monitor wird dies meist noch nicht sichtbar, in einem Fine-Art-Druck kann es eine Rolle spielen – vor allem, wenn die Helligkeitszonen anschließend noch verschoben werden. Noch wichtiger ist die Umwandlung in 16-Bit-Farbtiefe vor der Konvertierung in einen deutlich größeren Farbraum, beispielsweise in Lab.
Photoshop
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| Photoshop verarbeitet 16-Bit-Daten intern in einem Quasi-15-Bit-Format mit einem Wertebereich von 0 bis 32.768. | |
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Paint Shop Pro
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| Paint Shop Pro passt die Farbtiefe der Dateien an die begrenzten Fähigkeiten seiner Werkzeuge an, warnt aber zum Glück noch davor. | |
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Für 16-Bit-Dateien nutzbar sind die meisten für fotografische Korrekturen notwendigen Filter: Bildrauschen digitaler Kameras entfernen, Intelligente Fotokorrektur und Farbabgleich, die Auswahlwerkzeuge, das Ausrichtungs- und das Perspektivenkorrektur- Werkzeug, jedoch kein einziges Werkzeug gegen Objektivverzerrungen. In der Werkzeugpalette fehlen unter anderem fast alle Pinselwerkzeuge, von den zahlreichen Effekten sind lediglich fünf, darunter Poster und Hochpass (als einziger Kanteneffekt) verfügbar. Ebenen, Anpassungsebenen und Maskenebenen lassen sich auch mit 16-Bit-Bildern anlegen, doch steht kein einziger Mischmodus mehr zur Verfügung. Damit sind viele bekannte Techniken und Tricks zur Bildverbesserung nicht anwendbar. Mangelhaft ist zudem, dass auch in Paint-Shop-Pro- Version XI die Plug-in-Schnittstelle nicht 16-Bit-fähig ist: Plug-ins, die mit dieser Farbtiefe umgehen können, sind deshalb trotzdem nicht auf 16-Bit-Bilder anwendbar. Ein möglicher Grund dafür ist, dass Paint Shop Pro – anders als Photoshop – intern mit vollen 16 Bit rechnet, wenn ein Bild mit 16-Bit-Farbtiefe geöffnet ist und in dieser Hinsicht nicht „Photoshop-Plug-in-kompatibel" ist. Für Photo-Paint gilt genau das Gleiche.
PhotoLine
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| Ungewöhnlich: PhotoLine konvertiert auch einzelne Ebenen in andere Farbräume und Farbtiefen. | |
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Ein 16-Bit-Workflow
Ein kompletter 16-Bit-Workflow bis zur Ausgabe und Archivierung ist zurzeit nur empfehlenswert, wenn die Ergebnisse später noch als Rohmaterial für weitere, stark in Helligkeit und Farbumfang eingreifende Bearbeitungsschritte dienen sollen oder für qualitativ hochwertige Ausgaben gedacht sind. Consumer-Drucker und Belichtungsdienste können in der Regel nur mit 8-Bit- Daten umgehen, und für die Monitorausgabe genügt diese Farbtiefe meist auch – für die Veröffentlichung im Internet sind 16-Bit-Dateien sowieso nicht geeignet. Zudem benötigen Bildbearbeitungsschritte an 16-Bit-Dateien deutlich länger, und die Dateien werden doppelt so groß. Deshalb besteht ein sinnvoller Arbeitsablauf in der richtigen Mischung aus 16-Bit- und 8-Bit- Bearbeitung, und die eigentliche Frage muss lauten: Wann soll die Konvertierung erfolgen?
Die volle 16-Bit-Farbtiefe hat Vorteile, wenn die Tonwertverteilung des Bildes stark verändert und damit das Histogramm partiell gedehnt und gestaucht wird. Auch wenn in einem großen Arbeitsfarbraum wie Wide Gamut RGB oder ProPhoto RGB gearbeitet wird, vermeidet 16-Bit-Bearbeitung den Verlust von Farbdifferenzierungen. Noch mehr trifft dies für die Arbeit im Lab- Farbraum zu: Sie sollte generell nur in 16-Bit- Farbtiefe erfolgen. Wenn Speicherplatz eine untergeordnete Rolle spielt, ist in dieser Phase die Speicherung einer Arbeitsfassung der 16-Bit-Datei empfehlenswert. Die Konvertierung in 8-Bit-Farbtiefe erfolgt nach Abschluss dieser Korrekturen und gegebenenfalls auch erst nach der Rückkonvertierung in einen gebräuchlichen RGBoder CMYK-Farbraum. Für kleinere Änderungen und die abschließende Schärfung für den Druck stellen 8-Bit-Farbtiefe keinen Nachteil dar. In Paint Shop Pro sind leider auch einige professionelle Korrekturtechniken, die Mischmodi benötigen, nur mit 8-Bit- Bildern möglich.
Immer noch exotisch: L*a*b*
Der RGB-Farbraum entspricht zwar der „Technik" unseres Farbensehens – auch die Netzhaut enthält drei selektiv für Rot, Grün und Blau empfindliche Typen von Sinneszellen – ist für die intuitive Beschreibung von Farben und die Arbeit damit jedoch denkbar ungeeignet. Wir empfinden Farben nicht als RGB-Mischung, sondern als Farbtöne unterschiedlicher Sättigung und Helligkeit. Es gibt mehrere Farbräume, welche mit diesen Komponenten arbeiten, am bekanntesten sind HSB und HSL. Leider sind die Definitionen von Sättigung S und Helligkeit (B bzw. L) darin recht weltfremd. Außerdem haben diese Farbräume den gleichen Nachteil wie der RGB-Farbraum: Sie sind geräteabhängig, das heißt, es müsste durch ein zusätzliches Farbprofil beschrieben werden, welche Farben mit den HSL- beziehungsweise HSB-Werten überhaupt gemeint sind. Deshalb begegnen uns HSB und HSL in der Regel nicht als eigenständige Farbräume, sondern nur in Form einzelner Komponenten, zum Beispiel im verbreiteten Filter Farbton/Sättigung/ Helligkeit. In manchen Dialogen von Paint Shop Pro und PhotoLine sind Umschaltungen von Farbraum und Kanälen möglich, was sich aber nur auf die Arbeit des gerade geöffneten Dialogs auswirkt.
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| So sieht der Lab-Farbraum in der Theorie aus. | |
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Bei 16-Bit-Farbtiefe ist das nicht dramatisch – auch ein Drittel von 65.535 Helligkeitsabstufungen ist noch sehr viel mehr, als wir wahrnehmen können – bei 8-Bit-Farbtiefe und damit lediglich 255 Abstufungen aber sehr wohl. In der Praxis hängt der Farbverlust vom Farbraum ab und ist dort oft noch viel größer: Liegt das Ausgangsbild in „Wide Gamut RGB" (einem der größten Arbeitsfarbräume) vor, bleiben knapp 5 Millionen Farben übrig, geht man von sRGB aus, sogar nur etwa 2,2 Millionen. Eine bloße Hin- und Rückkonvertierung kann deshalb bereits deutliche Lücken im Histogramm hinterlassen. Um dies zu vermeiden, gibt es in den Photoshop-Farbeinstellungen die Option „Dither verwenden" – die aber lediglich verloren gegangene Bildinformation durch Rauschen ersetzt.
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| … und so in der Praxis, wenn man die unterschiedliche Empfindlichkeit unseres Farbsehens berücksichtigt. | |
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Kanalweise Korrekturen, etwa mit der Gradationskurve oder dem Tonwertkorrekturwerkzeug, erfordern deshalb Erfahrung und Fingerspitzengefühl. Aber es gibt dafür ja die bekannten Werkzeuge Farbton/Sättigung/ Helligkeit und Farbbalance, die im Lab- Modus teilweise deutlich besser als im RGB-Modus arbeiten. Auch einige Mischmodi zeigen eine deutlich andere Wirkung. Extreme Unterschiede gibt es beim Überblenden transparenter Bereiche, vor allem, wenn stark kontrastierende Farben überblendet werden. Dabei entstehen im normalen RGB-Modus recht störende dunkle oder helle Übergangsbereiche. Nur in Photoshop existiert die Option RGB-Farben mit Gamma füllen, womit sich solche Fehler deutlich reduzieren lassen. Eine Überblendung im Lab- Modus hilft hingegen fast immer – lediglich bei Komplementärfarben entstehen selbst hier leicht falschfarbige Mischbereiche. Solche Überblendungen treten nicht nur bei Montagen auf, sondern bei allen Techniken, die Masken erfordern, also auch bei den manuellen DRI-Kombinationen, auf die wir im Folgenden eingehen. Falls möglich, nehmen Sie diese deshalb im Lab-Farbraum (und dann natürlich bei 16-Bit- Farbtiefe) vor.
Abseits der Bildbearbeitungsprogramme ist Lab-Unterstützung bisher noch sehr selten zu finden. Das Scanprogramm SilverFast kann Bilder im Lab-Farbraum ausgeben, was das umständliche Fabmanagement-Handling überflüssig macht. Auf der Ausgabeseite (Drucker, Belichter) scheint Lab noch völlig unbekannt zu sein. Ein Hindernis ist – ähnlich wie bei 16-Bit-Dateien –, dass ein gut komprimierbares, EXIF-fähiges Dateiformat ähnlich JPEG bisher fehlt.
8 Bit ausreizen: DRI
Ziel unserer Bemühungen ist ja, Helligkeits- und Farbkontraste des Motivs so gut wie möglich zu erhalten. Wenn dies bereits bei der Aufnahme scheitert, weil der Helligkeitsumfang des Motivs den Dynamikbereich des Sensors übersteigt, gibt es derzeit nur einen Ausweg: Fertigen Sie mehrere unterschiedliche belichtete Aufnahmen an und überlagern diese anschließend so, dass das Mischbild den vollen Kontrastumfang aller Einzelbilder erhält. Die Hohe Schule dieser Technik heißt HDR-Fotografie. Oft ist es aber gar nicht nötig, die Einzelbilder in ein 32-Bit-HDR-Bild zusammenzufügen – das ja dann doch wieder, um es überhaupt darstellen zu können, auf 8-Bit-Farbtiefe reduziert werden muss. Die Mischung der richtig belichteten Bildbereiche kann ohne weiteres auch in 16-Bit- und sogar in 8-Bit-Farbtiefe erfolgen. Diese Technik wird üblicherweise mit DRI (Dynamic Range Increase – Erhöhter Dynamikumfang) bezeichnet.
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| DRI-Kombination aus zwei unterschiedlich belichteten Aufnahmen in Paint Shop Pro. Die Palette links zeigt den Ebenenaufbau, der kleine Dialog rechts die Einstellungen für die Erstellung der Maske aus dem helleren Einzelbild. | |
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Die einfachste Methode, Bildpixel miteinander zu verrechnen, besteht darin, den Mittelwert aller Helligkeiten zu bilden. Bei unterschiedlich belichteten Aufnahmen wird so bereits eine Erhöhung des Kontrastumfangs erreicht, jedoch in minderer Qualität. Sehr gut geeignet ist die Mittelwertbildung dagegen für die Verminderung von Rauschen (Scanner mit einer Multi-Sampling- Funktion machen nichts anderes). Photomatix kann umfangreiche Bilderstapel miteinander verrechnen (Image Stacking), wie es für astronomische Aufnahmen oft erforderlich ist. Wenn Sie solche Mittelwertbildungen in einem Bildbearbeitungsprogramm vornehmen wollen, legen Sie die Bilder als Ebenen übereinander (es sollten nicht zu viele sein) und stellen die Ebenentransparenzen nach der Folge 1, 1/2 , 1/3, 1/4 und so weiter ein. Das heißt, die unterste Ebene erhält die Deckkraft 100 %, die nächste 50 %, die dritte 33 %, die vierte 25 % und so fort.
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| Überlagerung von drei unterschiedlich belichteten Diascans mit Photomatix. Die Ergebnisse benötigen meist noch eine Kontrast- und Farbkorrektur. | |
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Entscheidend für die Qualität des Ergebnisses ist deshalb die richtige Belichtung der Ausgangsbilder. Hier gelten die gleichen Kriterien wie beim Ausgangsmaterial für HDR-Bilder. Die theoretisch mögliche Erhöhung des Kontrastumfangs lässt sich aus dem Dynamikumfang eines Einzelbildes plus dem Belichtungsunterschied (in EV- Stufen) zwischen dem hellsten und dunkelsten Foto errechnen, wird aber in der Praxis wegen des nicht vermeidbaren Rauschens in den Tiefen nicht vollständig erreicht. Die DRI-Kombination der Einzelbilder in einem Bildbearbeitungsprogramm ist langwieriger, lässt sich aber viel besser steuern, notfalls können die Masken in Problembereichen sogar manuell nachbearbeitet werden. Die Masken werden aus den Einzelbildern selbst erstellt. Mit zwei Einzelbildern und dem Bildbearbeitungsprogramm Paint Shop Pro funktioniert dies wie folgt:
- Legen Sie beide Bilder als Ebenen übereinander – das hellere Bild oben.
- Wählen Sie nach einem Rechtsklick auf die obere Ebene aus dem Kontextmenü Neue Maskenebene→ Aus Bild und in diesem Dialog unter Maske erstellen aus die Optionen Helligkeit der Quelle sowie Maske umkehren. Damit wird eine Ebenengruppe aus dem helleren Bild und der daraus erstellten Maske angelegt.
- Verstärken Sie den Kontrast der Maske und ändern Sie die Helligkeit, um sie nur dort durchlässig zu machen, wo Details des helleren Bildes sichtbar sein sollen. Eine Weichzeichnung ist in der Regel ebenfalls notwendig. Halos, die auf diese Weise entstehen, lassen sich durch größere Weichzeichnungsradien oder durch eine vorherige Auswahl des weichzuzeichnenden Maskenbereichs vermindern. Mit einer manuellen Nachbearbeitung der Maske mit dem Unter- und Überbelichtungspinsel (unscharfer Rand und halbe Deckfähigkeit) kann die Lichtverteilung noch zusätzlich verändert werden.
Fazit
Kamera-Raw-Dateien und deren konsequente Weiterverarbeitung in 16-Bit-Farbtiefe helfen, den vom Kamerasensor erfassten Kontrastumfang im fertigen Bild – das dann ruhig in 8-Bit-Farbtiefe vorliegen kann – in der gewünschten Weise sichtbar zu machen. Bei Montagen und Graustufenumsetzungen kann eine vorherige 16-Bit- Umsetzung mehr Spielraum für Farbübergänge schaffen und so das gefürchtete Banding vermeiden helfen. Die Konvertierung in den Lab-Farbraum ist – falls das Bild nicht schon in diesem Farbraum gescannt werden kann – nur für hochwertige Farbkorrekturen sinnvoll. Hierbei sollte die Arbeit konsequent in 16-Bit- Farbtiefe erfolgen, was bisher nur in Photoshop und PhotoLine möglich ist.
Die DRI genannte Überlagerung unterschiedlich belichteter Aufnahmen erlaubt dagegen, den Dynamikumfang des Sensors deutlich zu überschreiten. Noch umständlich ist aber die Gewinnung der Einzelbilder, zudem sind nur unbewegte Motive gut für diese Technik geeignet. Ergebnis der Synthese der Einzelbilder ist ein „normales" Bild in 8- oder 16-Bit--Farbtiefe, das anschließend nur noch in engen Grenzen verändert werden kann. Diese Begrenzung fällt mit der im folgenden Artikel vorgestellten HDR-Technik, die ein Bild mit theoretisch unbegrenztem Kontrastumfang erzeugen kann.
Ralph Altmann
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[1] http://www.heise.de/foto/Kontrast-Trickkiste-HDR-Fotografie--/artikel/104635
[2] http://cybercom.net/~dcoffin
[3] http://www.heise.de/foto/Kontrast-Trickkiste-HDR-Fotografie--/artikel/104635
[4] http://www.simpelfilter.de/farbmanagement
[5] mailto:rst@ct.heise.de
