Forum Übersicht - Digitale Fotografie » Weißabgleich vs. Konversionsfilter

Mit dem Weißabgleich bin ich eigentlich nicht so recht zufrieden: Hier werden letzlich nur die Histogramme der einzelnen RGB-Anteile gegeneinandr verschoben. Jeder Eingriff in das Histogramm -und sei es nur für eine Farbe - führt aber unweigerlich zu einer Beeinträchtigung der Bildinformationen und somit zu einer Verringerung der Bildqualität. Somit gehe ich davon aus, dass bei Verwendeung des Weißabgleiches das (Farrauschen erhöht wird.
Bei der Verwendung eines Konversionsfilters habe ich dieses Problem nicht unmittelbar, die Farbtemperatur des Bildes wird (idealerweise) optimal auf den Sensor abgestimmt. Allerdings verringert sich die Helligkeit, sodass ich mehr belichten muss. Im ungünstigeren Fall muss ich mit der ISO-Zahl hochgehen, sodass auch hier wieder das Bildrauschen erhöht wird.
Aber für den Fall, dass man genug (Kunst-)Licht hat - z.B. bei Portraitbildern mit Baulampen - wäre meines Erachtens der Einsatz eines Konversionsfilters dem Weißabgleich vorzuziehen.

Soweit zur Theorie: In Ermangelung eines Konversionsfilters konnte ich bisher leider nicht die geplanten Versuche durchführen, und ohne diese Diskussione wollte ich auch nicht in einen Filter investieren. Interessant wären geeignete Aufnahmen bei z.B. ISO 400, einmal ohne Filter und mit WB, mit Filter ohne WB und zum Vergleich ohne Filter ohne WB (daher eingestellt auf meinetwegen Tageslicht bewölkt)

Anmerkung: Ich habe heute im Geschäft nach einem Konversionsfilter gefragt.
Antwort: Sie fotografieren also analog?
Ich: Nein, digital
Antwort: Aber dann haben Sie dcoh den Weißabgleich
Ich hab's ihr dann erklärt, kein Widerspruch.

ZITAt (thomasD @ 2007-01-20, 17:43) In Ermangelung eines Konversionsfilters konnte ich bisher leider nicht die geplanten Versuche durchführen, und ohne diese Diskussione wollte ich auch nicht in einen Filter investieren. Interessant wären geeignete Aufnahmen bei z.B. ISO 400, einmal ohne Filter und mit WB, mit Filter ohne WB und zum Vergleich ohne Filter ohne WB (daher eingestellt auf meinetwegen Tageslicht bewölkt)[/quote] Das Thema finde ich ganz interessant. Das letzte mal, als ich hier darauf gestossen bin, hattest auch Du diese Argumente eingebracht.
Was ich mit meinen verfügbaren Mitteln mal machen kann ist folgendes: Nitraphotlampen [3200K] nutzen und eine Farbkonversionsfolie [die ich eigentlich für die Lampen nutze] vor das Objektiv kleben. Optisch ist das dann natürlich nicht der Knüller...
Der Effekt sollte aber eigentlich genau gleich sein - ob ich nun die 3200K-Lampen filtere oder die Summe des Lichts vor der Optik, ist ja kein Unterschied. Und dazu kann ich zumindest berichten, dass, wann immer es geht, ich die Lampen in Tageslicht wandele. Die Bilder sind 'neutraler', haben einen besseren Kontrast und dadurch eine bessere Schärfe [minimal]. Zudem funktioniert die Kamera sicherer - also Belichtungsmessung und AF.
Würde Dich das weiterbringen?
Beste Grüße.

Jede Info bringt mich weiter, und sei's als Diskussionsgrundlage /rolleyes.gif" style="vertical-align:middle" emoid="" border="0" alt="rolleyes.gif" />

Ist die Frage als solche überhaupt berechtigt? Die Digitalkamera macht ohnehin einen Weissabgleich. Der kann zu dem vom Fotografen gewünschten Bildeindruck führen oder nicht. Im zweiten Fall muss korrigiert werden, was bei RAW (angeblich) auch keine Verluste bedingt.
Stellt der Fotograf also gleich bei der Aufnahme den gewünschten Weissabgleichswert ein, ist es für die Bildqualität doch völlig egal, welchen Wert dieser hat.

Oder habe ich die Frage völlig falsch verstanden?

Grüsse

ZITAt (Eugene @ 2007-01-20, 18:25) Die Digitalkamera macht ohnehin einen Weissabgleich.[/quote]Nein.

ZITATIm zweiten Fall muss korrigiert werden, was bei RAW (angeblich) auch keine Verluste bedingt.[/quote]Angeblich? wer behauptet so einen Unsinn?

ZITATOder habe ich die Frage völlig falsch verstanden?[/quote]Ich glaube schon.

Thomas, Du hast vollkommen Recht. Der optimale Weg ist auf jeden Fall ein Konversionsfilter. Beim nachträglichen Weißabgleich kann das Rauschen erhöht werden, bzw. eine Fehlbelichtung auf Grund eines stark farbstichigen Lichtes nicht mehr korrigiert werden. Der Nachteil ist eben das Filter an sich wegen eventueller Geisterbilder oder Verringerung des Kontrastes und eben wegen der Verringerung der Lichtmenge (längere Zeit, größere Blende oder höhere ISO notwendig).

ZITAt (Dennis @ 2007-01-20, 19:03) Thomas, Du hast vollkommen Recht. Der optimale Weg ist auf jeden Fall ein Konversionsfilter. Beim nachträglichen Weißabgleich kann das Rauschen erhöht werden, bzw. eine Fehlbelichtung auf Grund eines stark farbstichigen Lichtes nicht mehr korrigiert werden. Der Nachteil ist eben das Filter an sich wegen eventueller Geisterbilder oder Verringerung des Kontrastes und eben wegen der Verringerung der Lichtmenge (längere Zeit, größere Blende oder höhere ISO notwendig).[/quote]
Hast Du zu diesem Thema evtl. einen Link oder Hinweis, wo das erarbeitet wurde? Dann muss ich ja nicht lange rumbasteln, wenn es dazu bereits gesicherte Erkenntnisse gibt. Das wäre hilfreich!
Danke + beste Grüße.

ZITAt (Dennis @ 2007-01-20, 18:52) ZITAt (Eugene @ 2007-01-20, 18:25) Die Digitalkamera macht ohnehin einen Weissabgleich.[/quote]Nein.

ZITATIm zweiten Fall muss korrigiert werden, was bei RAW (angeblich) auch keine Verluste bedingt.[/quote]Angeblich? wer behauptet so einen Unsinn?

ZITATOder habe ich die Frage völlig falsch verstanden?[/quote]Ich glaube schon.
[/quote]


Zum verlustfreien Weissabgleich im RAW Format. Ich schrieb ja angeblich, tatsächlich bin ich mir nicht sicher, ob er tatsächlich verlustfrei ist. Sicher bin ich mir aber, dass sehr viele glauben, dass der Weissabgleich im RAW Konverter keine Verluste mit sich bringt.

Zum ersten Satz. Natürlich stellt man bei jeder Aufnahme den WB ein oder die Kamera übernimmt dies automatisch.

Vielleicht kannst Du erläutern warum Du anderer Meinung bist. Ist ein Sensor in einem bestimmten Farbtemperaturbereich besser als in einem anderen?

Grüsse

Ohne das jetzt belegen zu können, aber meinem Verständnis nach hat jeder Sensor eine optimale Farbtemperatur, wie ein Film eben auch. In diesem Fall wäre der Weißabgleich neutral, d.h. die detektierte Lichtmenge jedes RGB-Subsensors wird 100-%ig im Bild übernommen. Die optimale Farbtemperatur wird wohl u.a. wesentlich von dem Farbfilter beeinflusst, der auf dem Sensor sitzt und z.B. das Bayer-Muster erzeugt.
Erfolgt ein Weißabgleich, entspricht dies dem Vorgehen, als ob für die Farben RGB jeweils das Histogramm individuell verschoben wird. Eine Beeinflussung des Histogramms bedeutet immer einen Einfluss auf die Bildinformationen.

Interessant wäre übrigens auch ein Vergleich ohne-Filter-mit-WB und mit-Filter-ohne WB bei gleichen Belichtungsdaten, wobei das zweite Bild dann im RAW-Konverter in der Belichtung angeglichen wird.

ZITAt (thomasD @ 2007-01-20, 20:00) Ohne das jetzt belegen zu können, aber meinem Verständnis nach hat jeder Sensor eine optimale Farbtemperatur, wie ein Film eben auch. In diesem Fall wäre der Weißabgleich neutral, d.h. die detektierte Lichtmenge jedes RGB-Subsensors wird 100-%ig im Bild übernommen. Die optimale Farbtemperatur wird wohl u.a. wesentlich von dem Farbfilter beeinflusst, der auf dem Sensor sitzt und z.B. das Bayer-Muster erzeugt.
Erfolgt ein Weißabgleich, entspricht dies dem Vorgehen, als ob für die Farben RGB jeweils das Histogramm individuell verschoben wird. Eine Beeinflussung des Histogramms bedeutet immer einen Einfluss auf die Bildinformationen.

Interessant wäre übrigens auch ein Vergleich ohne-Filter-mit-WB und mit-Filter-ohne WB bei gleichen Belichtungsdaten, wobei das zweite Bild dann im RAW-Konverter in der Belichtung angeglichen wird.[/quote]

Ok, verstehe. Man müsste nur noch wissen, welchen Wert die optimale Farbtemperatur darstellt, um die Tests durchzuführen. Ein interessantes Thema.

Es ist tatsächlich sinnvoll, bei starken Abweichungen der Farbtemperatur vom mittleren Tageslicht -- also insbesondere bei Glüh- oder Fluoreszenzlicht -- ein entsprechendes Konversionsfilter zu verwenden und den elektronischen Weißabgleich nur zur Feinjustierung einzusetzen. Der Lohn der Mühe ist eine höhere nutzbare Ausgangsdynamik (selbstverständlich auch und gerade im Rohdatenformat -- Weißabgleich ist niemals verlustfrei). Der Preis ist ein gewisser Lichtverlust durch den Verlängerungsfaktor des Filters.

-- Olaf

ZITAt (01af @ 2007-01-20, 20:39) Es ist tatsächlich sinnvoll, bei starken Abweichungen der Farbtemperatur vom mittleren Tageslicht -- also insbesondere bei Glüh- oder Fluoreszenzlicht -- ein entsprechendes Konversionsfilter zu verwenden und den elektronischen Weißabgleich nur zur Feinjustierung einzusetzen. Der Lohn der Mühe ist eine höhere nutzbare Ausgangsdynamik (selbstverständlich auch und gerade im Rohdatenformat -- Weißabgleich ist niemals verlustfrei). Der Preis ist ein gewisser Lichtverlust durch den Verlängerungsfaktor des Filters.[/quote] Dann an Dich vielleicht auch nochmals die Frage - dopplet hält besser: weißt Du, wo es hierzu Informationen gibt. Würde ich nämlich gerne mal nachlesen [natürlich nicht, weil ich Euren Ausführungen nicht glaube, im Gegenteil, sondern weil ich es gerne vertiefen würde].
Danke + Beste Grüße.

Stellt sich für mich immer noch die Frage:
Was ist besser, z.B. bei wenig Licht (available light),
a) kein Filter und die besseren Lichtverhältnisse, dafür aber WB oder
b) Filter, dafür kein WB, aber die Notwenidigkeit, das Bild zu pushen respektive die ISO-Zahl hochzudrehen, um Bew.unschärfe oder Verwacklung zu vermeiden?

Mit links kann ich Euch jetzt leider nicht versorgen, da müsst Ihr einfach mal selber googeln. Den einzigen Hinweis, den ich geben kann, geht ins Forum von luminous-landscape.com. Dort war das Thema vor gut einem halben Jahr aktuell, allerdings in Bezug auf einen CC-Filter mit Magenta-Tönung für die Fotografie bei Tageslicht (da die unkorrigierten Sensordaten da eine Schieflage in Richtung Grün aufweisen). Vielleicht hilft die Suche nach meinem Namen dort weiter. Allerdings waren das sehr langatmige Threads.

Grundsätzlich soviel:
Wie ich in meinem Artikel über dcraw geschrieben habe, sind die "daylight multipliers" für die A2 wie folgt festgelegt:

Daylight multipliers: 2.094750 0.922500 1.174418
 

Das bedeutet, dass die Sensorwerte der R-Pixel mit 2,1 multipliziert werden müssen, die der G-Pixel mit 0,9 und die der R-Pixel mit 1,2 - bei Tageslicht (6500K?) - um auf dem gleichen Level zu sein. Normiert man G auf 1,0, dann erhält man für die anderen Farben folgende Werte:

G = 1,0
R = 2,3
B = 1,3

bzw. die Kehrwerte:

G = 1,0
R = 0,4
B = 0,8

Das bedeutet, dass bei Tageslicht im Vergleich zum G-Kanal (der den höchsten Signalpegel bringt) der R-Kanal nur 40% und der B-Kanal nur 80% des Lichtes abbekommt. Das sind die Effekte des Mosaikfilters, des IR-Blockfilters (daher der hohe Lichtverlust im roten Bereich) und der Eigenschaften des Siliciums (niedrige Eindringtiefe der Photonen im blauen Spektrum). Um das zu kompensieren - damit also eine Graukarte auch neutrelgrau wiedergegeben wird - müssen die einzelnen Pixel mit den obigen Werten multipliziert werden. Wie gesagt, das alles gillt für Tageslicht. Für andere Lichttemperaturen (oder -arten) gelten logischerweise andere Multiplikatoren.

Um also ein ideales Signal zu erhalten, müssen die "schädlichen" Einflüsse des eventuell nicht ideal ausgewogenen Lichtes und aller Filterungen in der Optik oder dem Sensor ausgeglichen werden. Es gibt dazu die beiden Extreme, nämlich eine kompensierende Filterung des Lichtes oder eine elektronische Angleichung der Signalpegel, und den Mittelweg, wo ein bisschen von beidem gemacht wird.

Der rein elektronische Weg birgt das übliche Problem der Signalverstärkung: Das Rauschen wird mitverstärkt. Man führe sich mal vor Augen, dass bei einem "stinknormalen" Tageslichtfoto der R-Kanal um den Faktor 2,3 verstäkt werden muss. Dadurch wird das Dunkelstromrauschen von den tiefsten Schwarztönen in die Schatten gebracht, und das Rauschen der Schatten in Richtung Mitteltöne verschoben.

Der rein "optische" Weg über eine Gegenfilterung, der also dafür sorgt, dass im Endeffekt die Fotodioden (nter dem Mosaikfilter) mit ideal ausbalanciertem Licht versorgt werden, hat lediglich den Nachteil, dass er eben Licht schluckt. Für zeitunkritische fotografische Anwendungen ist das egal, wenn man aber auf kurze Verschlusszeiten angewiesen ist, dann muss man über Blende oder ISO-Einstellung kompensieren.

Nun stellt sich die Frage, ob es besser ist (teilweise) unterzubelichten, und die unterbelichteten Kanäle später zu verstärken, oder ob es besser ist, wenn man filtert und mit einer höheren ISO global nachverstärkt. Bei einer idealen Kamera ist es AFAIK besser, einen höheren ISO-Wert zu wählen, als unterzubelichten und nachzuverstärken. Das wurde beispielsweise für die Canon EOS 1D MkII schon nachgewiesen (http://www.clarkvision.com). Aaaaber man muss ja auch wieder bedenken, dass nicht global unterbelichtet wird, sondern kanalweise unterschiedlich. Da der G-Kanal gar nicht, und der B-Kanal nur wenig nachverstärkt werden muss, kann ich mir vorstellen, dass auf diesem Weg in der Summe weniger Rauschen entsteht, als bei Filter + hoher ISO. Man wird das im Einzelfall ausprobieren müssen, es kommt schließlich auch sehr auf das Licht an. Hat die Verteilung im Spektrum eine ausgeprägte Schieflage - wie zB bei Glühbirnenlicht - dann wird es ohne Filterung immer schwieriger bis unmöglich. Da der Unterschied zwischen den Kanälen sehr groß werden kann, läuft man immer Gefahr, den einen Kanal überzubelichten, oder den anderen total absaufen zu lassen.

Wenn man zB mal eine Aufnahme bei Glühbirnenlicht mit automatischem WB macht, dann wird das Ergebnis meistens ziemlich dürftig: Verrauscht, teilweise schlechte Tonwert- oder Farbdifferenzierung, insgesamt keine ausgewogenen Farben. Montiert man einen blauen Filter, zB 80B, verbessert sich das Ergebnis deutlich: Der AWB kompensiert spielend den kleinen Restfehler und die Farben wirken viel ausgeglichener. Der Filter schluckt aber - je nach Licht - gut zwei Blendenstufen, und die müssen eben kompensiert werden. Das sollte man einfach mal mit seiner Kamera ausprobieren. Wenn ich mit der A2 so einen Test mache, dann wirst Du sicher die Ergebnisse nicht 1:1 auf Deine Dynax 7D übertragen können.

Für eine quantitative Untersuchung bietet sich dcraw an, oder besser noch images plus. Letzteres ist ein Programm aus der Astronomie-Welt und kann aus den einzelnen Pxelfarben je ein komplettes Bild errechnen. Somit lassen sich die Kanäle sehr einfach vergleichen. Bei dcraw würde ich eine neutralgraue helle Fläche fotografieren, und dann mit dem Parameter r 1 1 1 1 entwickeln - somit entsteht zwar ein bereits interpoliertes Bild, aber die einzelnen Farben wurden linear durchgereicht. Im Histogramm kann man dann schön deutlich die Peaks der drei Farben sehen. Im Idealfall sollten die natürlich genau aufeinander liegen.

Das ist ja interessant. Du sprichst hier von der softwareseitigen Nachverstärkung der Farb-Pixel beim Weißabgleich. Elektronisch werden die Werte vorher wohl im Verhältnis 1:1:1 verstärkt, richtig?
Und wieso werden die Farbsensoren nicht in der Fläche so angeglichen, sodass schon gleich starke Signale entstehen. Stattdessen kommen beim Bayer-Sensor sogar zwei Grünrezeptoren auf je ein Blau- und ein Rot-Rezeptor, da Grün in unserer Wahrnehmung dominiert. Grün hat ja auch deutlich das geringste Rauschen. So ein Verhalten würde ich mir im Rotanteil auch wünschen.
Wenn aber das Verstärkungsverhältnis so ist wie du schreibst, dann wäre das rotstichige Kunstlich ja eigentlich besser für den Sensor. Die starken Rotanteile im Licht werden durch die schwache Ausbeute im Sensor kompensiert. Demnach liegt die natürliche Farbtemperatur des Sensors beim warmen Licht. Das entspricht aber nicht meiner Erfahrung mit der Qualität der Bilder. Irgendwo hängt's gerade bei mir.