Fotografie

Helligkeit

Histogramm

Wie schon beim Fotografieren (siehe Fotografieren - Belichtung - Histogramm) dient das Histogramm auch bei der Nachbearbeitung als Hilfsmittel zu Einstellung der Helligkeitsverteilung im Bild.
Man kann anhand dieses Grafen ein Bild analysieren und dann die entsprechenden Maßnahmen ableiten und kontrollieren.
Im Histogramm wird die Helligkeitsverteilung des Bildes dargestellt. Somit stellt es eine Möglichkeit dar, die Helligkeit im Bild und deren Veränderung durch Nachbearbeitung zu kontrollieren.

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Helligkeit

Im einfachsten Fall ist ein Bild einfach zu hell oder zu dunkel. Das kann z.B. an einer falschen Belichtungseinstellung liegen. In diesem Fall ist es ein leichtes, die Helligkeit anzuheben:

Helligkeit
Helligkeit

Das linke Bild ist zu dunkel. Das kann man sowohl im Bild selbst, als auch im Histogramm erkennen: die Helligkeiten verteilen sich hauptsächlich im linken Bereich des Bildes. Im rechten Bild wurde die Helligkeit des Bildes linear angehoben, d.h. jeder Bildpunkt wurde um einen festen Wert heller.
Verändert man die Helligkeit zu stark, kann es passieren, dass z.B. helle Bereiche die Zeichnung verlieren, also überbelichtet werden.

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Auf-/ Abblenden

Die Funktion Helligkeit verschiebt also die Tonwerte linear. Dieses Verfahren entspricht aber nicht der Änderung der Belichtung an einer Kamera. Dabei werden die einzelnen Tonwerte mit einem Faktor multipliziert (Siehe: Fotografieren - Belichtung).
Die Funktion "Auf-/ Abblenden" stellt diese Art der Helligkeitsänderung am Rechner nach. Sie Verändert aber nur die Helligkeit, nicht die Schärfentiefe.

Aufblenden
Auf-/ Abblenden
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Gamma

Die Einstellung Gamma verschiebt die mittlere Helligkeit. Dabei führen Werte größer 1 zu einer Verschiebung ins Hellere und kleine Gammawerte zu einer Verschiebung ins dunklere.
Durch die Anhebung des Gammawertes kann man ein dunkles Bild heller machen, ohne dass man helle Bereiche überbelichtet.
Der Begriff "Gamma" kommt aus der Monitortechnik und quantifiziert, wie stark das mittlere Grau zum Helleren oder zum Dunkleren hin verschoben wird.

Gamma
Gamma
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Kontrast

Der Kontrast sagt aus, wie stark sich helle und dunkle Bildpunkte unterscheiden. Wenn dieser, wie im linken Bild, relativ niedrig ist, füllt das Histogramm nicht den kompletten Bereich aus. Durch Erhöhung des Kontrastes werden dunkle Bildpartien dunkler und helle heller.

Kontrast
Kontrast

Stellt man einen zu hohen Kontrast ein, verlieren helle bzw. dunkle Bildteile ihre Zeichnung.

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Lokaler Kontrast

Die Erhöhung des Gesamtkontrastes eines Bildes ist nur dann effektiv, wenn der Kontrastumfang des Bildes kleiner ist als der maximal mögliche. Wenn der komplette Umfang ausgeschöpft ist und das Bild immer noch flau wirkt, dann hilft eine lokale Kontrastanhebung. Dazu kann die Unschärfemaske verwendet werden.
Um den gewünschten Effekt zu erzielen wir der Radius möglichst groß, der Schärfungsgrad eher klein und der Grenzwert auf Null gestellt.

Beispiel mit USM-Filter
lokale Kontrasterhöhung durch USM

Die Einstellungen, bei denen man das beste Ergebnis erzielen kann hängen von der Bildgröße und den vorhanden Kontrasten ab. Bevor man den Filter aber dazu anwendet, sollte man den Tonwertumfang des Bildes etwas komprimieren (auf beiden Seiten ca. 20 Stufen), damit beim Filtern keine Über- bzw. Unterbelichtungen entstehen.

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Kontrastmaske

Eine Möglichkeit, unterschiedlichen Helligkeiten Kontrastmaske
Kontrastmaske
im Bild anzugleichen, ist die so genannte Kontrastmaske. Dazu wird das eigentliche Bild kopiert, entfärbt, invertiert und als neue Ebene eingefügt.
Als Fülloption wird "Ineinanderkopieren" ("Bild überlagern") gewählt.
Nun kann wird diese Ebene mit einem Gauß'schen Weichzeichner (Radius zu beginn ca. 10 bis 40) weich gezeichnet. Die Stärke des Effekts im Bild kann nun über die Deckkraft variiert werden.
Durch andere Radien beim Weichzeichnen kann man die Ausprägung des Effekts variieren. Die gefälligste Einstellung muss von Bild zu Bild selbst ermittelt werden.
Den Effekt "Kontrast maskieren" gibt es schon fertig zum herunterladen als Plug-in.



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Quellen im Netz:
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Tonwertkorrektur

Die Tonwertkorrektur kann sich auch unter einem anderen Namen im Menü verstecken, ist aber in den meisten besseren Programmen vorhanden. Damit kann man alles einstellen, was in den vorherigen Punkten angesprochen wurde, nur eben flexibler.
Damit kann man die Helligkeitsverteilung je nach Bedarf verschieben, stauchen und strecken und den Gammawert verändern. Dabei sieht man gleich, ob Bereiche über- oder unterbelichtet werden, wie groß man den Kontrast machen kann usw.
Zur Einstellung von Helligkeit, Kontrast und Gamma ist dies das beste Werkzeug. Dabei kann man neben dem Helligkeitskanal auch die Helligkeitsverteilung der einzelnen Farbkanäle verändern.

Tonwertkorrektur
Tonwertkorrektur
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Tonwertkurve

Noch mehr Einfluss auf die Helligkeitsverteilung im Bild hat man mit der Tonwertkurve. Tonwertkurve
Tonwertkurve
Diese stellt zweidimensional dar, wie welche Helligkeiten im Bild zu welchen verändert werden sollen.
Die Funktionsweise kann man aus nebenstehendem Bild erkennen. Durch die Form der Kurve wird aus Schwarz dunkles Grau, aus mittlerem Grau helles Grau und aus Weiß mittleres Grau. Die Helligkeiten reines Weiß und dunkles Schwarz kommen in dem so veränderten Bild nicht mehr vor.
Diese Art von Helligkeitskorrektur bietet die meisten Möglichkeiten. Man kann einzelne Bereiche im Histogramm verändern und andere gleichlassen. Dabei sollte man aber darauf achten, dass die Kurve von links nach rechts immer ansteigt, sonst verliert das Bild in dem Helligkeitsbereich seinen Kontrast oder wirkt verfremdet. Wenn die Kurve von links nach rechts abfällt, dann invertiert man das Bild, d.h. dunkle Bereiche werden zu hellen und anders herum. Dies kann man für gezielte Bildverfremdungen einsetzten.



Ausgleich Gamma erhöhen Solarisation
Ausgleich Gamma erhöhen Solarisation

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Schatten und Lichter

Mit der Funktion "Schatten und Lichter" oder auch "Tiefen/ Lichter" kann man dunkle Bildbereiche aufhellen oder helle Bildbereiche abdunkeln, ohne dass der jeweilige andere Helligkeitsbereich davon betroffen ist.
Auf einen Graukeil angewendet sieht die Funktion wie folgt aus:

Vier Graukeile
Schatten und Lichter

Die einzelnen Keile wurden wie folgt bearbeitet:

Dabei wurden jeweils die Schatten um den gleichen Wert angehoben wie die Lichter abgedunkelt. Wenn man sich die Histogramme der einzelnen Keile ansieht, kann man erkennen, wie die einzelnen Funktionen arbeiten.

Histogramme der einzelnen Graukeile
Histogramme der einzelnen Graukeile

Im Original (links oben) sind die einzelnen Graustufen gleich verteilt. FixFoto (rechts oben) zieht die Graustufen mehr zur Mitte hin, der Kontrastumfang, also die hellste und dunkelste Graustufe bleiben erhalten. Tonwerkurve
Tonwerkurve
Photoshop (links unten) zieht die einzelnen Helligkeiten auch zur Mitte hin, verändert aber auch deren Breite. Dies bedeutet, dass aus den ursprünglichen Kästchen einer Helligkeit Kästchen mit mehreren Graustufen werden.
Mit der Funktion "Tonwertkurve", welche in vielen Bildbearbeitungsprogrammen Standard ist, kann man eine ähnliche Funktion nachbilden. Dazu muss man die Kurve, wie im nebenstehenden Bild gezeigt, verändern.
Je nach verwendetem Programm kann man kann man weitere Optionen wie Kontrast oder die Helligkeit der Mitten verändern.
Eine typische Anwendung für "Schatten aufhellen" ist folgendes Bild: eine Gegenlichtsituation. Dabei ist der Himmel richtig belichtet, der Vordergrund zu dunkel und die Sonne überbelichtet. Dies kann man auch im Histogramm erkennen.

Original mit aufgehellten Tiefen
Original und mit aufgehellten Tiefen

Durch die Verwendung von "Schatten aufhellen" werden nur die dunklen Bereiche aufgehellt, die hellen bleiben (fast) unberührt.
Auch hier kann man im Histogramm erkenne, dass an den vollständig schwarzen Bereiche von der Funktion unberührt bleiben.
Zaubern kann man damit aber auch nicht, d.h. vollkommen schwarze oder überstrahlte Bereiche wie die Sonne in diesem Bild erhalten dadurch keine Zeichnung.

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Maskieren

In diesem Bild sind die Schatten und die Lichter richtig belichtet, der Himmel hat aber wenig Kontrast.
Funktionen wie "Lichter abdunkeln" helfen hier wenig, da sie auch die Lichter im Rapsfeld verändern und dadurch der Raps Kontrast verliert. Um nur den Himmel zu bearbeiten, muss dieser Maskiert werden. Welche Methode die beste dazu ist, hängt unter anderem vom eingesetzten Bildbearbeitungsprogramm ab. Eine Möglichkeit ist der Zauberstab. Hierbei muss man ein bisschen mit der Toleranz spielen und möglicherweise additiv maskieren. Man sollte auf jeden Fall darauf achten, dass der Übergang zwischen Rapsfeld und Himmel exakt maskiert wird, sonst sieht man später die Ränder der Maske im Bild.

Ausgangsbild Himmel mit mehr Kontrast
Ausgangsbild und Himmel mit mehr Kontrast

Die Helligkeitsverteilung des maskierten Bereichs kann man in neben stehendem Histogramm erkennen: Histrogramm
Histogramm des maskierten Bereichs
der Himmel ist ziemlich hell und es ist wenig Kontrast vorhanden. Nach einer Aufspreizung der Tonwerte und einer Gammakorrektur sieht das ganze Bild so aus.
Mit Hilfe dieser Methode kann man Bereiche eines Bildes mit geringem Kontrast aufpolieren und relativ einfach interessante Effekte erzeugen. Wenn aber der Motiv umfang zu groß wird, um alle Tonwerte auf einmal abzulichten, dann muss man andere Methoden anwenden: DRI

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