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Tonwerte

Eines der mächtigsten Werkzeuge in der EBV (elektronischen Bildverarbeitung) ist die Tonwert-Korrektur. Sie zeigt das Histogramm des Fotos und erlaubt Veränderungen mit ein paar einfachen, aber wirkungsvollen Reglern. Nach dieser Lektion werden Sie verstehen, was Ihnen ein Histogramm sagen kann und wie Sie es verwenden können, um die Farbverteilung und die Tonwert-Verteilung Ihres Fotos stark zu verbessern. Ihre Fotos werden stark davon profitieren: Die Farben werden strahlender, die Schatten tiefer und die Lichter leuchtender, ohne dabei Details zu verlieren.

Was ist ein Histogramm?

Ein digitales Farbbild ist eigentlich eine Überlagerung von drei Bildern: einem roten, einem grünen und einem blauen. Wenn diese Bilder, auch Kanäle genannt, kombiniert werden, ergeben sie ein Bild mit allen Farben. Jeder Punkt dieser monochromen (einfarbigen) Kanäle hat einen gewissen Helligkeit, oder Tonwert. Ein Histogramm zeigt einfach nur den relativen Betrag jedes Tonwerts im Bild an. Schwarz ist ganz links, 100% Farbe ist ganz rechts. Die anderen Werte sind irgendwo dazwischen. Mit dem Tonwert-Werkzeug können Sie sich das Histogramm jedes Kanals einzeln oder das Gesamthistogramm (normalerweise als RGB bezeichnet) ansehen, bei dem alle drei Farbkanäle kombiniert sind.

"Gute" und "schlechte" Histogramme

Unterschiedliche Bilder haben unterschiedliche Histogramme. Ein Foto, das bei einem Sturm aufgenommen wurde, wird hauptsächlich aus hellgrauen Schattierungen bestehen: Dessen Histogramm wird eine große Spitze im rechten Bereich und viele kleinere Spitzen (von dunklen Schatten) im linken Bereich aufweisen. Eine Nachtaufnahme wird eine große Spitze links aufweisen, die die dunklen Schatten repräsentiert und vielleicht eine schmale, aber hohe Spitze, die die hellen Lichtpunkte darstellt (Sterne, Straßenlaternen, den Mond). Die Positionen der Spitzen und Mulden sagt Ihnen eigentlich nichts wirklich aussagekräftiges.

Wichtiger ist es, wo das Histogramm beginnt und wo es endet. Am linken Startpunkt werden Sie eine Linie sehen: Es gibt also im aktuellen Bild keine Pixel, die dunkler sind (also im Histogramm weiter links liegen) als diese Linie. Das gleiche gilt auch für den rechten Endpunkt: Rechts des Punktes an dem die Linie des Histogramms wieder den tiefsten Punkt erreicht, gibt es eine weitere gerade Linie: Es gibt keine Pixel im Bild, mit helleren Farbtönen (also im Histogramm weiter rechts liegen) als an diesem Punkt.

Idealerweise sollte ein Histogramm am schwärzesten Punkt bei Null beginnen - an der ganz linken Position - und genau am weißen Punkt ganz rechts wieder auf Null heruntergehen. Das würde bedeuten, dass alle möglichen Schattierungen vorhanden sind. Die Schatten reichen bis zu einem tiefen Schwarz, und die Lichter reichen bis zu einem hellen Weiß, aber keine Schattierungen sind gesättigt oder abgeschnitten.

Wenn ein Histogramm nach links oder rechts "abgeschnitten" ist, heißt das, dass das Foto so stark über- oder unterbelichtet wurde, das Informationen verloren gegangen sind: Bereiche, die Details enthalten könnten sind als vollständig schwarz oder weiß aufgenommen worden.

Das kann aus verschiedenen Gründen passieren, wobei Über- oder Unterbelichtung nur einer davon ist. Zum Beispiel könnte die Szene auch so kontrastreich sein, dass die Kamera einfach nicht alle Tonwerte aufnehmen kann. Sie erkennen das leicht im Histogramm: Es ist an beiden Enden abgeschnitten, oder an einem Ende abgeschnitten und am anderen fällt sie sehr nahe am Endpunkt gegen Null. Das heißt nicht unbedingt, dass das Foto ruiniert ist: Zum Beispiel erwarten Sie an einem sonnigen Tag, dass Reflexionen auf Glas oder Wasser als reinweiße und helle Punkte erscheinen; Bei einer nächtlichen Landschaft erwarten Sie dasselbe von Straßenlaternen.

Dennoch sollten Sie normalerweise versuchen das Foto so aufzunehmen, dass ein möglichst großer Bereich des Histogramms gefüllt ist, ohne an einem Ende abgeschnitten zu sein. Das Live Histogramm der D7i ist hierfür eine große Hilfe - Sie können es verändern, indem Sie die Belichtung ändern (das Histogramm nach links oder rechts verschieben) oder indem Sie die Kontrasteinstellung ändern (Komprimieren oder Aufweiten des Histogramms).

In der Praxis werden Sie oft Fotos erhalten, bei denen sich eine flache oder beinahe flache Linie an einem oder beiden Enden des Histogramms zeigt. Das heißt, dass Schatten dunkelgrau anstatt schwarz und Lichter hellgrau anstatt weiß erscheinen: Dem Foto fehlt es in diesem Fall an Kontrast. Es sieht flach aus und die Farben erscheinen verwaschen und ungesättigt. Meiner Meinung nach hätten Minoltas Ingenieure Kameraintern bessere Arbeit bei der Optimierung des Histogramms machen können... aber das ist eine andere Geschichte. Dennoch ist es nicht schwer das Bild hinterher zu korrigieren.

Eine Anmerkung zum Anpassen der Tonwerte

Jedesmal, wenn Sie eine Tonwertanpassung durchführen, ändern Sie die Helligkeit eines Pixels in einem oder mehreren der drei Farbkanäle. Da es nur eine endliche Anzahl Farbwerte gibt, die die Pixel einnehmen können, gehen Informationen verloren, wenn vorher getrennte Pegel zusammengelegt werden. Sie erkennen dieses Phänomen an den "Zinken" im Histogramm. Es entstehen Lücken zwischen den Pegeln, die das Histogramm wie einen Kamm aussehen lassen. In einem 8-Bit Bild, wie z.B. bei durch Digitalkameras erzeugten JPGs, haben Sie nur 255 Stufen zwischen schwarz und weiß. Es hat sich herausgestellt, dass das Auge zwischen 200 verschiedenen Helligkeitswerten unterscheiden kann. Daher können Sie theoretisch 55 Pegelwerte herauslöschen, ohne dass Beschädigungen am Bild für den Menschen sichtbar werden. Jedoch kann es leicht beim Durchführen mehrerer Tonwertanpassungen hintereinander passieren, dass Sie mehr Pegelwerte verlieren. Daher sollten Sie versuchen die Tonwertanpassung gleich auf das erste Mal richtig zu machen. Wenn Sie es nicht schaffen, nehmen Sie die durchgeführten Änderungen zurück (Undo) und versuchen es nochmal, anstatt mehrere kleinere Änderungen hintereinander durchzuführen.

Übrigens: Der große Vorteil bei RAW Dateien ist der, dass sie mehr als 255 Pegelwerte pro Pixel aufweisen. Bei Minolta und Canon sind es 12-Bit, d.h. es gibt über 4000 mögliche Pegelwerte. RAW Dateien von Scannern gehen sogar noch weiter. Dort gibt es etwa 32000 mögliche Pegelwerte. Mit anderen Worten, Sie können weit stärkere und kompliziertere Anpassungen durchführen, ohne die Bilder zu verderben. Dennoch sind 8 Bit in den meisten Fällen ausreichend. Verzetteln Sie sich nur nicht bei der Korrektur.

Tonwertanpassung

Ok, jetzt wissen wir, was ein Histogramm ist, und was es uns sagt. Lassen Sie uns dazu übergehen uns anzusehen, was mit dem Tonwert-Werkzeug gemacht werden kann. Es gibt drei einfache aber effektive Dinge, die man damit tun kann: Sie können die flachen Teile aus dem Histogramm herausschneiden. Damit wird schwarz zu wirklichem schwarz und weiß zu wirklichem weiß. Sie können den Weißabgleich korrigieren, indem Sie den neutralen Punkt ändern oder indem Sie die Farbpegel direkt ändern. Und Sie können das Verhältnis zwischen hellen und dunklen Bereichen anpassen. Wir werden diese drei Korrekturen nachfolgend durchführen: Nehmen Sie ein Foto, das Ihnen gefällt, und das so wie es aus der Kamera gekommen ist, flach aussieht und wenig Kontrast aufweist. Öffnen Sie es in Ihrem bevorzugten Bildbearbeitungsprogramm und starten Sie das Werkzeug "Tonwert" (-Korrektur). Ich habe das folgende genommen: Ein leicht unterbelichtetes Foto einer Katze, wie Sie sicher schon erraten haben.

Das Tonwert-Werkzeug

Wenn ich das Tonwert-Werkzeug öffne sehe ich sowas (Bei GIMP findet man das unter Werkzeuge>Farben>Werte, rechts Screenshot):

Sehen wir uns die Einstellmöglichkeiten in diesem Fenster an. Ganz oben sehen Sie die Auswahl der Kanäle. Im Moment wird der kombinierte Kanal angezeigt, aber Sie können auch jeden Farbkanal einzeln auswählen und bearbeiten. In der Mitte sehen Sie das Histogramm selbst. Darunter sehen Sie drei Dreiecke: Den Schwarzpunkt, den Mittelpunkt und den Weißpunkt - normalerweise als "Tonwert-Schieberegler" bezeichnet. Beim Photoshop-Screenshot sehen Sie auf der rechten Seite einige Knöpfe, darunter drei Auswahlpipetten, eine schwarze, eine graue, eine weiße und die Vorschau-Auswahl. Bei GIMP sind diese Pipetten im unteren Bereich des Fensters zu finden. Wir ignorieren im Moment die restlichen Einstellmöglichkeiten und konzentrieren uns auf die genannten Komponenten.

Als erstes sehen wir uns das Histogramm an. Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass es nicht ideal ist. Ideal wäre z.B. eine gleichmäßige Pegelverteilung über den gesamten Bereich und ein Abfallen auf Null an beiden Enden. Beim obigen Histogramm können wir erkennen, dass es unterbelichtet ist: Es gibt rechts einen komplett flachen Bereich und einen fast flachen Bereich unmittelbar daneben. (Das ist in diesem Fall die Nase der Katze: Wir möchten den Bereich nicht komplett wegschneiden, weil sonst Details verloren gehen würden.)

Wegschneiden

Als erstes wollen wir den dunkelsten Punkt als schwarz und den hellsten Punkt als weiß definieren. Mit anderen Worten dehnen wir das Histogramm soweit aus, dass es den ganzen Bereich zwischen dem weißen und schwarzen Endpunkt ausfüllt. Wir schneiden also den überflüssigen rechten und linken Bereich ab. Dadurch wird der Kontrast erhöht und das Foto bekommt Biss. Schieben Sie hierzu einfach das linke Dreieck und das rechte Dreieck bis zu dem Punkt, an dem das Histogramm den Nullpegel verlässt. Beachten Sie die Auswirkung der Änderungen auf das Foto.

Hinweis: Meist ist es in Ordnung, Teile des Histogramms wegzuschneiden, die nur sehr wenig Daten enthalten. In diesem Fall ist das die Pixelbreite Linie am rechten Ende des Histogramms. Nur diesmal klappt das leider nicht: Als ich es versucht habe, habe ich festgestellt, dass die Nase der Katze komplett weiß wurde und "ausbrannte", was ich nicht wollte.

Einstellung des Verhältnisses zwischen hellen und dunklen Bereichen

Als nächstes wollen wir ein schönes Gleichgewicht zwischen hellen und dunklen Bereichen erreichen. Aktuell sieht das Foto immer noch etwas dunkel aus. Wir wollen die mittleren Töne heller machen, wobei die Lichter und Schatten gleichbleiben sollen. Mit anderen Worten wollen wir einen Teil des linken Bereichs "elastisch" in Richtung des rechten Bereichs ziehen, d.h. der rechte Bereich wird komprimiert und der linke Bereich gestreckt. Das ist ganz einfach. Der graue Pfeil repräsentiert die mittleren (neutralen) Farbtöne. Schieben Sie diesen nach links um das Foto heller zu machen (Der Punkt an dem Sie den Pfeil stehen lassen wird zum neuen Mittelpunkt der Farbtöne). Nach links wird das Foto heller, nach rechts dunkler. Beobachten Sie während der Änderung das Foto. Sobald Sie das gewünschte Resultat erreicht haben, lassen Sie den mittleren Regler an diesem Punkt stehen. Ganz einfach!

Weißabgleich

OK, jetzt haben wir das Histogramm beschnitten und die Tonwerte ausgeglichen. Nun müssen wir einen Weißabgleich durchführen: Das Foto hat einen etwas unschönen gelblichen Farbstich. Es gibt zwei Möglicheiten den Weißabgleich durchzuführen: Den schnellen, einfachen und den manuellen Weg. Meistens funktioniert der schnelle, einfache Weg genauso gut wie der trickreichere, manuelle Weg, aber wir werden uns beide ansehen, den schnellen, einfachen zuerst.

Schnell und einfach...

Sehen Sie sich die drei Pipettenwerkzeuge an. Diese entsprechen den drei Reglern (Dreiecken), die wir gerade verändert haben. Mit ihnen ist es möglich die einzelnen Punkte durch Anklicken einzelner Farbpixel einzustellen. Die Regler für den Schwarz- bzw. Weißpunkt sind meist in der digitalen Fotografie nicht sehr nützlich, da es normalerweise keine bekannte Referenz gibt. Sie sind nützlicher bei Film-Scans, wo der schwarze Punkt durch unbelichteten Film eingestellt werden kann. Wir werden sie hier ignorieren. Die graue Pipette ist aber sehr nützlich. Klicken Sie sie an, um sie auszuwählen. Dann suchen Sie nach einen Bereich im Foto, der neutral Grau ist. Je näher an einem mittleren Grau, umso besser. Ein Hell- oder Dunkelgrau geht aber meist auch. Klicken Sie den Pixel an. Das stellt den mittleren Regler (Mittelpunkt) auf diese Farbe ein und führt den Weißabgleich dementsprechend durch. Gefällt Ihnen das Ergebnis nicht? Klicken Sie nochmal auf einen benachbarten Pixel und wiederholen Sie den Vorgang bis Ihnen das Ergebnis gefällt. Nach einigen Versuchen bekomme ich meist das gewünschte Ergebnis.

Extra: Manuelle Korrektur

Ich habe immer gern die volle Kontrolle, daher bevorzuge ich häufig den manuellen Weißabgleich. Er ist auch nicht schwer und nur geringfügig zeitintensiver. Um den Weißabgleich durchzuführen, bearbeiten Sie jeden Farbkanal einzeln, beschneiden diesen und stellen den Graupunkt ein. Da mein Foto gelblich war, habe ich mir den blauen Farbkanal zuerst angesehen. Ich habe etwas mehr vom rechten Bereich abgeschnitten und den Graupunkt nach links geschoben. Das Ergebnis war schon ziemlch das, wass ich haben wollte und ich musste im grünen und roten Farbkanal nur noch kleine Korrekturen durchführen. Passen Sie auf die Schatten auf, wenn Sie die Kanäle korrigieren: Wenn Sie den Mittelpunkt überkorrigieren, erhalten Sie leicht einen Farbstich im Schatten.

Fertig machen

Wenn Sie mit Ihren Korrekturen zufrieden sind, drücken Sie OK um sie durchzufüren. Wenn Sie es sich anders überlegen, machen Sie den Schritt rückgängig (Undo), öffnen Sie das Tonwert-Werkzeug nochmal und beginnen von vorn. Wie ich bereits weiter oben erwähnt habe, ist es am Besten alle Korrekturen in einem Schritt durchzuführen - zuschneiden, Tonwert-Abgleich und Weißabgleich - denn das mehrfache Ausführen der Tonwert-Korrektur kann eventuell eine sichtbare Verschlechterung des Fotos zur Folge haben. Aber solange das Werkzeug geöffnet ist, können Sie nach Belieben spielen: Die Veränderung wird erst dann übernommen, wenn Sie OK drücken.

Das war mein Endergebnis:

...und das dazugehörige Histogramm:

Beachten Sie links im Photoshop-Screenshot die Kammstruktur, die durch die Korrekturen verursacht wurde. Der rechte Screenshot stammt von GIMP. Dort ist die Kammstruktur nur schwer sichtbar. Zu diesem Zeitpunkt ist es für das Auge nicht sichtbar (zumindest nicht offensichtlich), aber wenn Sie ähnliche Korrekturen mehrfach mit einem bereits bearbeiteten Foto durchführen würden, würden Sie eine gewisse Härte erkennen. Es gibt einen Weg diesen Effekt zu mildern, aber darauf werde ich in einer späteren Lektion eingehen (wenn wir soweit kommen sollten).

Mit diesen sehr einfachen Techniken können Sie das Aussehen Ihrer Fotos dramatisch verbessern und einige schlechte Fotos noch retten. In einer weiteren Lektion werden wir uns die Gradationskurven ansehen, mit denen Sie noch genauere Korrekturen über bestimmte Teile des Histogramms durchführen können. Aber für die meisten Fotos ist die Tonwert-Korrektur alles, was Sie brauchen.

Aufgaben

Suchen Sie sich ein Foto heraus, mit dem Sie nicht ganz zufrieden sind: Es sieht flach, ungesättigt oder dunkel aus. Öffnen Sie es in einer Bildbearbeitung Ihrer Wahl und führen Sie nachfolgende Schritte so durch, wie sie oben in der Lektion beschrieben wurden:

  1. Zuschneiden des Histogramms
  2. Anpassen des Tonwert-Verhältnisses
  3. Weißabgleich

Zeigen Sie die "vorher" und "nachher" Fotos und beschreiben Sie genau, was Sie gemacht haben.

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