Forum Übersicht - RE: Graukarte für den Weißabgleich? - 4

Hallöchen
ZITAt (Dennis @ Wednesday, 2006-08-16, 0:37) Na, gibt's hier Neuigkeiten bzgl Einfluss des WB auf die Belichtungssteuerung bei DSLR?[/quote]
Noch nicht - kam noch nicht dazu. Werde es aber sicherlich noch anschauen.

Angesichts der Diskussion um das Rauschverhalten der 10-MPixel-Sensoren von Sony ist die korrekte Belichtung sehr wichtig. Falls die WB keinen Einfluss auf die Belichtung hätte, müsste ich die Belichtungsmessung je nach WB beeinflussen, da beim Postprocessing mehr aufgehellt werden müsste...

Grüsse, Josef.

Wenn das tatsächlich so ist, dann würde man bei AWB Qualität verschenken. Ausser die DxD und Alpha haben sowas wie einen WB Sensor, der schon vor der Belichtung des CCD misst?
Zu diesen Thema ist vielleicht noch interessant, dass bei Nikon offenbar der 1005px bzw. 420px RGB Sensor für die Belichtungsmessung auch den WB ermittelt.

Ich habe mal auf die Schnelle einen kleinen 'Test' gemacht, der wohl kaum Laborbedingungen imitiert [z.B. aus der Hand fotografiert], aber evtl. dennoch aussagekräftig ist.
- Graukarte defokussiert aufgenommen mit Blendenautomatik.
- Aufgenommen mit Manueller WB bei Werten 9400K [linkes Bild], 5500K [mitte], 2300K [rechts] [die Kamera hat dabei immer identische Belichtung gemessen].
- Dann in C1 im mittleren Bild mit Pipette WB definiert und auf die beiden anderen Bilder übertragen.

[Anm.: C1 zeigt die RGB-Werte immer für den Pixel an, auf dem sich gerade der Cursor befindet. Daher die minimal varrierenden RGB-Werte 75/76].

Weder in den Histogrammen, noch in den 100%-Crops kann ich irgendwas feststellen, was die Vermutung nahelegt, die WB hätte vor RAW-Konvertierung Relevanz.

Dass eine korrekte Belichtung Trumpf ist, steht wohl außer Frage [dass ein guter RAW-Konverter im Rahmen hochqualitativ korrigieren kann, allerdings auch].

Beste Grüße.

WB-VGL

Ach so... ich vergaß: die Histogramme bei 9400K + 2300K sehen zunächst natürlich etwas anders aus [heller].
Erst nach der WB-Korrektur in C1 sind alle 3 identisch. Aber darum ging es ja auch.

Wenn Du mit Deinem Experiment richtig liegst, wird das Bild nach einer Standardmethode aufgenommen und die Konversionssoftware macht dann eine Farbverschiebung. Bei einem Bild mit Farb- oder Grauverlauf müsste es dann allerdings wegen der Spreizung/Stauchung der Farbraums zu Lücken kommen.

In anderen Worten: Die Kamera nimmt das Bild unabhängig vom Weissabgleich immer gleich auf, allfällige Verluste in der Dynamik werden in Kauf genommen. In dem Fall kann man tatsächlich mit RAW einen fixen Weissabgleich (und zwar denjenigen, welcher den grössten Dynamikumfang behält) einstellen und die Konversion auf später verschieben.

Allerdings gibt's ein Problem: Woher weiss die Software, welcher Tonwert ein Grauwert ist? Man müsste trotzdem eine neutrale Graukarte für die spätere Kalibration am PC haben...

Grüsse, Josef.

ZITAt (josefnemecek @ Wednesday, 2006-08-16, 15:16) Wenn Du mit Deinem Experiment richtig liegst, wird das Bild nach einer Standardmethode aufgenommen und die Konversionssoftware macht dann eine Farbverschiebung. Bei einem Bild mit Farb- oder Grauverlauf müsste es dann allerdings wegen der Spreizung/Stauchung der Farbraums zu Lücken kommen.[/quote]

Hier verlasse ich jetzt sicheres Terrain, sprich kann's Dir nicht genau sagen. Aber Du leitest es her, als wäre das Bild bereits ein Tif oder Jpg. Aber das ist es ja noch gar nicht. Es wird erst zu einem nach der Konvertierung. Also findet auch in dem Sinne eben keine Farbverschiebung statt - sondern eher eine Farbfestlegung. Wenn's dann ein Tif ist, dann wirkt sich jede weiter Bearbeitung so aus, wie Du es beschreibst.
Ich hoffe, dass ich damit einigermaßen richtig liege.

ZITATAllerdings gibt's ein Problem: Woher weiss die Software, welcher Tonwert ein Grauwert ist? Man müsste trotzdem eine neutrale Graukarte für die spätere Kalibration am PC haben...[/quote]
Kein Problem! Der RAW-Konverter übernimmt, wie gesagt, die Werte der AWB. Ansonsten arbeite ich ganz gerne nach manuell eingestellten Werten und Tabellen [3200K, 4000K, 5200K, 5400K, 5600K, 6400K sind von mir häufig verwendete Werte] - ich will nämlich nicht, dass mein Sonnenaufgang [nur als Beispiel] 'neutralisiert' wird, sondern mehr so aussieht, wie er es mit Dia- oder Farbnegativfilm tun würde.
Darüber hinaus läßt sich in den allermeisten Fällen im Bild ein neutrales Grau ausmachen, dass man dann als solches festlegen kann. Dies kann über RGB-Werte gegenkontrolliert werden [also gleiche, oder zumindest annähernd gleiche Werte für R, G und B].

Beste Grüße.

ZITAt (tatatu @ Wednesday, 2006-08-16, 15:25) Also findet auch in dem Sinne eben keine Farbverschiebung statt - sondern eher eine Farbfestlegung. Wenn's dann ein Tif ist, dann wirkt sich jede weiter Bearbeitung so aus, wie Du es beschreibst.[/quote]
Der Sensor liefert 12-Bit-Werte pro Grundfarbe und hat einen eigenen Farbraum. Dieser Farbraum wird dann gemäss Weissabgleich verschoben. Wahrscheinlich gibt's davor schon eine Verschiebung, denn die Wahrnehmung des Sensors muss ja nicht zwingend korrekt sein (z.B. Umrechnung von Sensor-RGB auf Computer-RGB). Irgendwo wird also der Farbraum also immer verändert, was zu Spreizungen und Stauchungen führt, welche man im Spektrogramm sehen könnte.

ZITAt (tatatu @ Wednesday, 2006-08-16, 15:25) Kein Problem! Der RAW-Konverter übernimmt, wie gesagt, die Werte der AWB. Ansonsten arbeite ich ganz gerne nach manuell eingestellten Werten und Tabellen [3200K, 4000K, 5200K, 5400K, 5600K, 6400K sind von mir häufig verwendete Werte] - ich will nämlich nicht, dass mein Sonnenaufgang [nur als Beispiel] 'neutralisiert' wird, sondern mehr so aussieht, wie er es mit Dia- oder Farbnegativfilm tun würde.
Darüber hinaus läßt sich in den allermeisten Fällen im Bild ein neutrales Grau ausmachen, dass man dann als solches festlegen kann. Dies kann über RGB-Werte gegenkontrolliert werden [also gleiche, oder zumindest annähernd gleiche Werte für R, G und B].[/quote]
Ich habe schon festgestellt, das die Wahrnehmung der Farben sehr subjektiv ist. Irgendwo auf dem Bild einen grauen Fleck für die Selektion des Grau- bzw. Weisspunktes zu finden ist nicht einfach, ebenso ist die Annahme falsch, dass der Durchschnitt eines Bildes "Grau" sein muss. Ein "grauer" Stein hat vielleicht einen Grünton, und die danach ausgerichtete Farbbalance liefert einen Gelbstich. Und der feuerrote Sonnenuntergang wird dann plötzlich fad.

Grüsse, Josef.

ZITAt (josefnemecek @ Wednesday, 2006-08-16, 15:42) Ich habe schon festgestellt, das die Wahrnehmung der Farben sehr subjektiv ist. Irgendwo auf dem Bild einen grauen Fleck für die Selektion des Grau- bzw. Weisspunktes zu finden ist nicht einfach, ebenso ist die Annahme falsch, dass der Durchschnitt eines Bildes "Grau" sein muss. Ein "grauer" Stein hat vielleicht einen Grünton, und die danach ausgerichtete Farbbalance liefert einen Gelbstich. Und der feuerrote Sonnenuntergang wird dann plötzlich fad.[/quote]
Na eben. Dann bei AWB bleiben, oder zumindest als Näherungwert nehmen und manuell einstellen. Nach 'Augenmaß' oder 'Geschmack'.
Beste Grüße.

ZITAt (josefnemecek @ Wednesday, 2006-08-16, 15:42) Der Sensor liefert 12-Bit-Werte pro Grundfarbe und hat einen eigenen Farbraum. Dieser Farbraum wird dann gemäss Weissabgleich verschoben. Wahrscheinlich gibt's davor schon eine Verschiebung, denn die Wahrnehmung des Sensors muss ja nicht zwingend korrekt sein (z.B. Umrechnung von Sensor-RGB auf Computer-RGB). Irgendwo wird also der Farbraum also immer verändert, was zu Spreizungen und Stauchungen führt, welche man im Spektrogramm sehen könnte.[/quote]

Hier eine Beschreibung von der Seite Luminous Landscape:

http://www.luminous-landscape.com/tutorial...raw-files.shtml
ZITATWhen a digital camera makes an exposure the imaging chip (whether it's CCD or CMOS) records the amount of light that has hit each pixel, or photo site.
This is recorded as a voltage level. The camera's analog to digital circuitry now changes this analog voltage signal into a digital representation.
Depending on the camera's circuitry either 12 or 14 bits of data are recorded.
Incidentally, if the camera records 12 bits of data then each pixel can handle 4,096 brightness levels (2^12), and if 14 bit then it can record 16,384 different brightness levels (2^14).
(To my knowledge no current imaging chip records a true 16 bits worth of data).

If you are saving raw files the camera creates a header file which contains all of the camera settings, including (depending on the camera) sharpening level, contrast and saturation settings,
colour temperature / white balance, and so on. The image is not changed by these settings, they are simply tagged onto the raw image data.
This raw image data, what the imaging chip recorded along with the so-called meta-data (the camera settings and other technical information) is now saved to the card.

— Raw files have not had while balance set. They are tagged with whatever the camera's setting was, (either that which was manually set or via auto-white-balance), but the actual data has not been changed.
This allows one to set any colour temperature and white balance one wishes after the fact with no image degradation. It should be understood that once the file has been converted from the linear space and
has had a gamma curve applied (such as in a JPG) white balance can no longer be properly done.[/quote]

Beste Grüße.

Ich denke schon, dass Bilder, die deutlich von der 5500 K Tageslichttemperatur abweichen, auch deutlich an Qualität verlieren. So kann es sein, dass in bei sehr warmen Licht z.B. farbige Strukturen eher absaufen. Da spielen Weißabgleich und Farbraum des Sensors zusammen schon eine Rolle. Daher ist die Aussage von Olaf, einen Konversionsfilter zu verwenden, die qualitativ beste Lösung,

ZITAt (thomasD @ Thursday, 2006-08-17, 0:19) Ich denke schon, dass Bilder, die deutlich von der 5500 K Tageslichttemperatur abweichen, auch deutlich an Qualität verlieren. So kann es sein, dass in bei sehr warmen Licht z.B. farbige Strukturen eher absaufen. Da spielen Weißabgleich und Farbraum des Sensors zusammen schon eine Rolle. Daher ist die Aussage von Olaf, einen Konversionsfilter zu verwenden, die qualitativ beste Lösung,[/quote]
Naja, das würde ja nur stimmen, wenn die Farbinformation in die Aufnahme einfließt. Aber tut sie [zunächst] nicht. Sie ist zunächst keine RGB-Abbildung, sondern eine reine Luminanz-Repräsentation. Erst die Bayer-Interpolation macht aus dem ganzen Farben. Aber, verkürzt gesprochen, nach der Aufnahme und eben auch erst im RAW-Konverter.

Hier nochmals Auszüge aus einem Artikel von Phase One, der leider nicht mehr online ist, so dass ich ihn nicht verlinken kann [war online bei phaseone.com unter 'educational articles: "raw part I"]
ZITATDigital sensors [...] are actually a single layer of light sensitive 'photo sites' arranged in a rigid rectangular matrix and these 'sites' capture information by generating a tiny voltage proportional to the intensity of the light which is projected onto them. This voltage or signal is converted into a digital value through internal firmware/software known as an Analogue/Digital Converter.
This sensor array captures an image in 12 'bits' of data - that's 4096 different shades of grey, from 0 (Black) to 4095 (White). Strictly speaking there is no black or white at this point, merely minimum signal and maximum signal. Simply put, the sensor, or photo site, measures the amount of light that hits it, and converts the resulting signal into a digital value from 0 to 4095. There is no color information captured as such, just a simple 'grey scale' value representing the intensity of the light.[/quote]

Es folgt eine Beschreibung des Bayer-Filters. Dann:
ZITATIn its native form a RAW capture is quite useless for RGB viewing since each sensor
or pixel only contains information on one color - either Red, Green or Blue.
Now comes the really clever bit. It is possible to 'guess' the missing color data by
looking at the values of the sensors surrounding one particular sensor and making
intelligent predictions on what the other 2 colors should be. One color value is, in
effect, expanded to a full 3 colors by looking at what other colors are adjacent to
that single sensor. It does seem like a big cheat, conjuring RGB color data out of a
grey scale image, but it actually works very well. The processing algorithms are very
complex and are related to the specific chip's characteristics.[/quote]
ZITATTo recap: a RAW file is simply the 'crude' image capture data before any post
processing has been done. All captured information is still fully available and can be
processed in many different ways. Setting the camera to RAW simply turns off all incamera
processing like compression, sharpening, white balance and 12bit to 8bit
conversions.[/quote]
Hervorhebungen von mir.
Beste Grüße.

Ich fürchte, hier werden ein paar Dinge durcheinandergeschmissen.

Belichtungssteuerung: Die wird bei einer DSLR nicht vom WB beeinflusst. Die Kamera misst ganz einfach die Belichtung, wie bei Film. Sie kann die Lichttemperatur auch gar nicht einfließen lassen, weil sie die erst nach der Aufnahme kennt. Ausnahme sind einige DSLRs von Nikon aus dem Profisegment, die hatten am Prisma ein kleines Fenster für den WB (was natürlich nutzlos ist, wenn an Kameraposition und Motiv unterschiedliche Lichtarten vorhanden sind).

Konvertiertes Bild: Hier spielt natürlich bei einer automatischen Helligkeitsregelung der WB mit rein. Da das aber nachträgliche Korrekturen an den Raw-Daten sind, sind sie irrelevant/reversibel - es geht nichts verloren.

Lichtqualität: Die hat natürlich einen großen Einfluss auf die Qualität des Bildes. Bei Sonnenlicht beispielsweise neigt häufig der Grünkanal zu clippen, währen Rotkanal und Blaukanal noch nicht gesättigt sind (daher wird auch ein leichtes Magenta-CC-Filter empfohlen). Bei Kunstlicht (T) ist der Rotkanal der erste, der clippt, der grüne und blaue sind weit abgeschlagen. Das hat eben zur Folge, das jeder Farbkanal bei einer grauen Fläche höchst unterschiedliche Signalpegel aufzeichnet. Das lässt sich nur mit CC-Filtern ausgleichen. Bei Kunstlicht versagt ja der AWB meist mehr oder weniger krass, wenn man ein 80B-Filter benutzt, gelingt er perfekt. Das rührt daher, dass das Filter aus dem stark rotlastigen Lichtspektrum ein ausgeglicheneres macht. Man darf nicht vergessen, dass vor den Einzelsensoren ja auch Farbfilter sitzen, die ihrerseits nicht alle gleich dicht sind. Zudem werden die roten Anteile des Lichts noch vom internen IR-C-Filter geschwächt.

ZITAt (tatatu @ Thursday, 2006-08-17, 0:44) Sie ist zunächst keine RGB-Abbildung, sondern eine reine Luminanz-Repräsentation.[/quote]Nein. Die Luminanz beschreibt die wahrgenommene Helligkeit und wird aus allen drei Kanälen berechnet. Da vor den Einzelsensoren Farbfilter sitzen, repräsentieren diese Werte auch exakt diese Farben. Ansonsten dürfte es keine Unterschiede zwischen den einzelnen Pixeln geben.

ZITATErst die Bayer-Interpolation macht aus dem ganzen Farben. Aber, verkürzt gesprochen, nach der Aufnahme und eben auch erst im RAW-Konverter.[/quote]Das ist eine philosophische Frage. Ein Farbbild ist kein Farbbild /blink.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="blink.gif" /> ;-) Schau Dir mal in der Kanal-Palette die einzelnen Kanäle an: Die sind s/w... Also besteht auch ein fertig interpoliertes farbiges Bild nur aus drei s/w-Bildern.

ZITATThere is no color information captured as such, just a simple 'grey scale' value representing the intensity of the light.[/quote]Ja, aber jeweils bezogen auf die Farbe. Durch die Farbfilterung werden eben sehrwohl Farbinformationen aufgezeichnet - wenn dem nicht so wäre, könnte man es gleich lassen.

ZITAt (thomasD @ Thursday, 2006-08-17, 0:19) Ich denke schon, dass Bilder, die deutlich von der 5500 K Tageslichttemperatur abweichen, auch deutlich an Qualität verlieren.[/quote]Ja, genauer gesagt: Bilder, die mit Licht ausgeleuchtet werden, das deutlich von 5500K abweicht.

ZITATDa spielen Weißabgleich und Farbraum des Sensors zusammen schon eine Rolle.[/quote]Weißabgleich nein, denn das ist nur eine nachträgliche Korrektur, die man im Raw-Konverter aufheben kann. Der "Farbraum" des Sensors natürlich schon.

ZITATNein. Die Luminanz beschreibt die wahrgenommene Helligkeit und wird aus allen drei Kanälen berechnet. Da vor den Einzelsensoren Farbfilter sitzen, repräsentieren diese Werte auch exakt diese Farben. Ansonsten dürfte es keine Unterschiede zwischen den einzelnen Pixeln geben.[/quote]
ZITATThere is no color information captured as such, just a simple 'grey scale' value representing the intensity of the light.
Ja, aber jeweils bezogen auf die Farbe. Durch die Farbfilterung werden eben sehr wohl Farbinformationen aufgezeichnet - wenn dem nicht so wäre, könnte man es gleich lassen.[/quote]
Das ist jetzt wieder kompliziert, weil mir technische Terminologie nicht so nah ist.
Nach meinem Verständnis werden Luminanzwerte [tatsächlich] aufgezeichnet. Daher ist Belichtung auch so wichtig. Die daraus [klar... sonst würde ja nie Farbe daraus werden können...] resultierenden Farben werden als 'potentielle' [kann man das so sagen?] Farbwerte als Daten erfaßt. Tatsächlich generiert werden sie aber erst bei der Konvertierung, also z.B. beim Prozeß raw->tif. So verstehe ich den Begriff des RAW-Formats als 'latentes Bild'. Weil die Farben eben zunächst nur 'potentiell' abgelegt sind, ist eine verlustfreie Veränderung von WB im RAW-Konverter möglich. Ist das so - wenn auch mehr umgangsprachlich - richtig?
Beste Grüße.

Edit: sorry - Zitatstruktur zerschossen.

Steht doch eigentlich schon ganz klar da. Dadurch, dass ueber jedem Sensorpunkt ein Farbfilter liegt, zeichnest du keine reinen Helligkeitsinformationen (also ueber den ganzen Frequenzbereich des Sensors) auf, sondern Informationen ueber die Helligkeit nach der Farbfilterung, also tatsaechlich Farbwerte. Das geht auch nicht anders. Ohne die Farbfilter koenntest du aus den Sensordaten keine Farbbilder erzeugen.

Der Weissabgleich ist nur eine Gewichtung der Farbinformation, die schon in den Sensordaten steckt, aber nicht das Erzeugen der Farbinformation selbst.