Kategorie: Foto-Know-how

Neben der eigentlichen »Pixel«-Auflösung ist auch die so genannte Farbtiefe ein qualitätsrelevanter Faktor bei der Digitalkamera. Ein Bildpunkt ist schließlich nicht nur ein Punkt an einer bestimmten Stelle des digitalen Bildes, sondern er besitzt auch eine ganz bestimmte Farbe, und diese sollte als Qualitätsmerkmal möglichst nah am Original sein.

Stichworte zum Inhalt

Farbtiefe

BIT & Byte

JPEG

RAW

 

Um die Bedeutung der Farbtiefe zu verstehen, muss man sich einmal die Art und Weise anschauen, mit der die Farbigkeit eines Pixels gespeichert wird.

Die Farbtiefe gibt die mögliche Anzahl von Helligkeits- beziehungsweise Farbabstufungen in einem Bild an. Das menschliche Auge erkennt in einer farbigen Fläche etwa 100 verschiedene Abstufungen – beispielsweise 100 verschiedene Varianten der Farbe Rot. Im Bereich der digitalen Bildaufzeichnung und -bearbeitung hat sich ein Wert von 256 Helligkeitsstufen pro Farbkanal als Standard etabliert. Um diese Farbinformationen in einem digitalen Bild zu speichern, ist ein Speicherplatz von acht Bit nötig. Diese Angabe findet sich auch in der Bezeichnung der Bilddaten wieder. Bei einem 8-Bit-Bild mit maximal 256 unterschiedlichen Helligkeitsabstufungen in einem einzigen vorhandenen Farbkanal handelt es sich um ein Schwarzweißbild.

Im Gegensatz zu Schwarzweißbildern, die nur aus einem Farb- oder besser gesagt Helligkeitskanal bestehen, werden Farbbilder aus den drei Farben Rot, Grün und Blau (RGB) additiv zusammengemischt. Dabei hat jede Farbe ihren eigenen Kanal. Pro Farbkanal können bei 8 Bit Farbtiefe wieder 256 Helligkeitsunterschiede dargestellt und beliebig miteinander kombiniert werden. Insgesamt macht das 16,7 Millionen Variationsmöglichkeiten oder Farbnuancen (256 Rot x 256 Blau x 256 Grün). Stehen die Werte für Rot, Grün und Blau alle auf null, so ergibt sich Schwarz; bei 255, 255, 255 entsteht Weiß. Sind die drei Farbanteile gleich (beispielsweise 150, 150, 150), so definieren sie einen neutralen Grauton.

Der dafür benötigte Speicherplatz beträgt 3 x 8 Bit also 24 Bit. Das Ergebnis ist also ein Bild mit 24-Bit-Farbtiefe, ein so genanntes Truecolor-Bild. Dieses kann von Truecolor-Geräten wie Computermonitor, Grafikkarte und Drucker angezeigt und ausgegeben werden, die alle mit maximal 24-Bit-Farbtiefe arbeiten.

Bei 24-Bit ist auf der Farbtiefenqualitätsskala aber noch nicht Schluss. Einige Geräte arbeiten mit 30, 36 oder sogar 48 Bit. Je höher die Farbtiefe, umso besser kann die Kamera feine Abstufungen in den Tiefen und Lichtern unterscheiden. Bei 30 Bit stehen dafür statt der 16,7 Millionen eine Milliarde und bei 36 Bit sogar 68 Milliarden Nuancen zur Verfügung.

Zwar wird diese enorme Farbauswahl für die Weiterverarbeitung letztendlich wieder auf die gängigen 24 Bit reduziert; dabei können jedoch die kritischen Bereiche wegen des umfangreicheren »Ausgangsmaterials« wesentlich differenzierter wiedergegeben werden.

Die meisten Kameras arbeiten im JPEG-Dateiformat mit der üblichen 24-Bit-Farbtiefe. Lediglich im RAW-Modus können Bilddateien mit einer Farbtiefe von bis zu 48 Bit generiert werden. Wer also auf der Suche nach der besten Farbausbeute ist, der sollte im RAW-Modus fotografieren. Mehr dazu im folgenden Abschnitt.

Farbe benötigt Speicherplatz

Und noch ein interessanter Zusammenhang: Die meisten Kameramodelle liefern, wie im oberen Absatz beschrieben, Bilddateien mit acht bis 16 Millionen Pixeln Auflösung. Bleiben wir mal am unteren Ende der Skala: Um zu ermitteln, wie groß der Speicherbedarf für ein solches 8-Megapixel-Bild ist, können Sie das oben angeführte Rechenspiel noch weiter treiben. Um einfacher mit den Zahlen zu jonglieren, wandeln wir die Bits in Bytes um, denn die Größe digitaler Bilder wird in (Mega-)Byte gerechnet: Acht Bit entsprechen dabei einem Byte. Jede Sensorzelle einer 8-Megapixel-Kamera erhält – wenn auch nur durch Farbinterpolation – die volle RGB-Farbtiefe von 3 x 8 Bit oder umgerechnet von 3 x 1 Byte. Wenn Sie die drei Byte Farbtiefe mit den acht Millionen Sensorzellen des CCD, die das Bild aufzeichnen, multiplizieren, kommen Sie auf eine Dateigröße von 24 Millionen Byte pro Bild. Würden Sie eine solche Datei in ihrer vollen Größe speichern, wäre Ihre Speicherkarte schnell voll. Deshalb greifen beim Abspeichern im JPEG-Format verschiedene Komprimierungsmethoden, die die gigantischen Datenmengen klein rechnen. In der Regel nimmt eine Datei aus einer 8-Megapixel-Kamera zwischen 1,5 und zwei Megabyte Speicherplatz in Anspruch.

Beim RAW-Format sind die Dateien aufgrund der höheren Farbtiefe etwas größer. Bei unserem Beispiel rangieren die Dateigrößen um die sieben MB.

Je größer die Farbtiefe, desto besser ist die Qualität eines Bildes und desto besser lässt es sich bearbeiten, ohne dass Tonwertlücken auftreten und das Bild in den Lichtern ausfrisst oder in den Tiefen zuläuft. Durch eine höhere Farbtiefe zeigen alle Bereichen eines Bildes mehr Farbinformationen. Eine Datei mit 8-Bit-Farbtiefe zeigt maximal 256 verschiedene Helligkeitsabstufungen pro Farbekanal; eine Datei mit 48-Bit-Farbtiefe kann mehr als 35 Billionen verschiedene Farben darstellen.

Farbtiefe berechnen

8 Bit = 256 Helligkeitsabstufungen pro Farbkanal

10 Bit = 1.024 Helligkeitsabstufungen pro Farbkanal

12 Bit = 4.096 Helligkeitsabstufungen pro Farbkanal

14 Bit = 16.384 Helligkeitsabstufungen pro Farbkanal

16 Bit = 65.536 Helligkeitsabstufungen pro Farbkanal

Nachdem der vorherige Beitrag gezeigt hat, dass es nicht nur auf die Anzahl der Pixel ankommt, sondern auch auf deren Größe, erläutert dieser Abschnitt den Zusammenhang zwischen Pixel, Auflösung und Bildgröße.

 

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Auflösung und Bildgröße

PPI und DPI

Dateigröße und Kompression

 

Die Auflösung scheint das alles bestimmende Thema in der digitalen Fotografie zu sein. Sie ist das Kaufkriterium Nummer 1 und steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Größe und Qualität der produzierten Bilddateien. Für den Ausdruck oder das professionelle Ausbelichten der Bilddaten ist die Auflösungsangabe ebenfalls von entscheidender Bedeutung.

Die Sensoren der aktuellen -Kameras liefern Auflösungen von acht bis 36 Millionen Pixeln. Diese Auflösungen errechnen sich aus der maximalen Anzahl der Bildpixel in der Breite mal der Anzahl der Pixel in der Höhe. So ergibt sich beispielsweise aus 3.504 x 2.336 Pixeln ein Wert von etwa 8,2 Millionen Pixeln Auflösung, genauer gesagt von 8.185.344. Dies sind die so genannten effektiven Pixel, die sozusagen aktiv an der Aufzeichnung des Bildes mitwirken. Mit der Anzahl der Pixel alleine wissen wir allerdings noch nicht, wie groß ein Bild gedruckt werden kann. Es kommt ein weiterer Faktor hinzu: die so genannte Dateiauflösung ppi (pixel per inch). Diese Dateiauflösung gibt Auskunft darüber, wie viele Pixel des Bildes auf einer Strecke von einem Inch (Inch = Zoll, entspricht 2,54 Zentimetern) angezeigt sprich gedruckt werden. Sie wird in den jeweiligen Bildbearbeitungsprogrammen in der Regel über die Option Bildgröße eingestellt.

Bei der für den klassischen Druck empfohlenen Dateiauflösung von 300 ppi werden vom Drucker 300 Bildpunkte auf einer Länge von einem Inch auf das Papier gebracht. Wie viele Druckpunkte (dpi) er dafür benutzt, ist eine andere Geschichte und hängt von den Druckereinstellungen ab.

Zurück zu unserem Beispiel: Bei maximaler Auflösung haben wir ein Foto mit den Pixelmaßen 3.504 x 2.336 gemacht. Um daraus ein Foto in bester Qualität zu drucken, werden Werte um die 300 ppi empfohlen. Nun haben Sie alle Angaben zusammen, um eine Berechnung der maximalen Bildgröße durchzuführen. Die Formel lautet: Bildgröße (cm) = Bildpunkte : Bildpunktauflösung x 2,54 cm oder in Zahlen ausgedrückt: 3504 : 300 x 2,54 = 29,66 cm; 2336 : 300 x 2,54 = 19,77 cm. Die maximale Größe für dieses Bild liegt also bei etwa 30 x 20 Zentimetern. Mit geringen Qualitätsverlusten sind auch Poster im Format 45 x 30 cm möglich und wenn man vom unteren Ende der Qualitätsskala mit 150 ppi ausgeht, lassen sich Formate bis maximal 60 x 40 cm realisieren.

Hinweis

Die Dateiauflösung ppi wird oft mit der Auflösung eines Druckers dpi (dots per inch) verwechselt. Die so genannte Druckpunktauflösung gibt an, wie viele Druckpunkte ein Drucker pro Inch drucken kann. Diese Einstellung wird über den jeweiligen Druckertreiber eingestellt.

Einstellen der JPEG-Auflösung in der Kamera

Wenn Sie bei einigen Kameras. nach den Pixelmaßen wie 3.504 x 2.336 suchen, werden Sie diese Angabe in dieser Form nicht finden. Stattdessen bestimmen Sie die Auflösung über den Unterpunkt »Qualität« in der Menüsteuerung. Dort stehen beispielsweise mit L (für »large«), M1 und M2 (für »medium«) sowie S (für »small«) vier verschiedene Auflösungsstufen zur Verfügung. Oder die Auflösungsstufen werden mit Kästchen stilisiert oder es sind Begriffe wie Fine, Extra Fine etc. zu finden.

Zusammen mit der Pixelauflösung sollte zumindest für die JPEG-Bilder die Kompression der Bilddaten eingestellt. Stellvertretend für den Grad der Kompression steht neben den Kürzeln L, M und S ein Symbol, das an ein Tortenstück erinnert. Zeigt dieses Tortenstück glatte Kanten, so ist eine niedrige Kompression und damit eine hohe Bildqualität eingestellt. Zeigt das Tortenstück eckige Kanten, ist eine hohe Kompression eingestellt, die eine geringere Bildqualität mit sich bringt. Alternativ können auch andere Symbole wie Kästchen oder die Begriffe High, Nonmal etc. für die Kompression stehen.

Bei der Kompression der JPEG-Daten werden wiederkehrende Strukturen und Farben sozusagen zusammengefasst. Da diese Art von Kompression verlustbehaftet ist, zeigen sich bei starker Kompression im Bild so genannte Artefakte. Diese Artefakte treten zuerst bei homogenen Farbflächen auf und unterteilen diese in kleine kachelartige Farbflächen.

Um für eine spätere Bearbeitung der Bilddaten am PC die besten Voraussetzungen zu haben, sollten Sie die Fotos mit der höchsten Auflösung und der geringsten Kompression aufnehmen. Das kostet zwar den meisten Speicherplatz, aber bei den derzeitigen Preisen für Speicherkarten sollte man lieber in eine größere Speicherkarte investieren, als nachher mit Bildern in schlechter Qualität arbeiten zu müssen. Die einzigen Gründe für eine geringere Qualität oder eine stärkere Kompression sind die Verwendung der Daten ausschließlich für das Internet oder Platzmangel auf der Speicherkarte. Mehr Informationen zu den Speicherformaten JPEG und RAW an späterer Stelle.

Hinweis

RAW-Bilder werden immer mit der höchstmöglichen Auflösung aufgenommen und bieten qualitative Vorteile bei der Nachbearbeitung

Die Picture-Style- oder Bildstil-Funktion beziehungsweise die Parameter oder Bildeinstellungen im Aufnahmemenü regelt Schärfe, Kontrast, Farbsättigung und Farbton. Dies ist zum Beispiel dann notwendig, wenn die Bilddaten nicht mehr nachbearbeitet werden oder direkt – ohne Umweg über einen Computer – ausgedruckt werden sollen.

 

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Picture-Style/ Bildstil-Funktion

Schwarzweiß-Aufnahmen

Filter

 

Die Bildstile mit ihren voreingestellten Werten für beispielsweise »Standard«, »Porträt«, »Landschaft«, »Neutral«, »Natürlich« und »Schwarzweiß« bieten optimierte Aufnahmeparameter für das jeweilige Motiv. Die Einstellung »Standard« liefert gegenüber der »Neutral«-Einstellung mehr Schärfe und Brillanz – also direkt druckfähige Daten ohne Nachbearbeitung. Bei »Porträt« steht die korrekte Hauttonwiedergabe im Mittelpunkt, während bei »Landschaft« die Grün- und Blautöne verstärkt werden. Mit der Einstellung »Natürlich« werden alle Farben fotometrisch korrekt wiedergegeben. Wichtig, wenn es um eine exakte Reproduktion von Farben geht. Und in der Einstellung »Schwarzweiß« können Filtereffekte für SW-Fotos vorgegeben oder gleich das ganze Bild getont werden. Neben den voreingestellten Modi können auch »Anwender definierte« Sets programmiert werden.

Per Tastendruck können Sie sich die einzelnen Einstellungen der Aufnahmeparameter anschauen. Wenn Sie alle Parameter einmal verändern, kommen Sie zumindest bei Canon-Modellen auf 5.800 mögliche Einstellungen. Auch dabei gilt: Viel Spaß beim Ausprobieren.

Moderates Schärfen sollen Sie dann einstellen, wenn keine anschließende Bearbeitung am Computer erfolgen soll. Stark nachgeschärfte Fotos sind nur bedingt für die weitere Verarbeitung am Computer geeignet. Mit zunehmender Schärfe treten auch Bildfehler wie beispielsweise Kantensäume verstärkt auf und die ruinieren das beste Motiv. Also, moderates Nachschärfen schützt insbesondere bei Motiven mit vielen kleinen Details vor Bildfehlern.

Flaue Motive – beispielsweise eine Skyline im Nebel – bekommen durch eine Pluskorrektur in der Kontrasteinstellung mehr Pep. Im Umkehrschluss sollten sehr kontrastreiche Motive wie ein Bergmassiv mit schneebedeckten Gipfeln eher in den Minusbereich korrigiert werden, damit die hellen Bildbereiche nicht »ausfressen« oder die dunklen Stellen im Bild nicht »zulaufen« – also keine Zeichnung mehr zeigen.

Die Farbsättigung kann analog zum Kontrast eingestellt werden. Flaue Farben wirken durch eine Korrektur in den Plusbereich kräftiger und umgekehrt – was allerdings selten der Fall ist – können zu kräftige Farben durch eine Korrektur in den Minusbereich abgeschwächt werden.

Die Einstellungen für den Farbton unterliegen in erster Linie dem individuellen Farbempfinden und dem persönlichen Geschmack.

Tipp

Für Fotografen, die ihre Fotos am Computer nachbearbeiten, liefert der Bildstil »Neutral« die besten Ergebnisse.

 

Fazit

Mit der Bildstil-Funktion kann man die Digitalkamera auf seinen persönlichen Aufnahmestil einstellen. Ob man dabei zunächst auf die voreingestellten Vorgaben zurückgreift und erst später individuell konfiguriert oder ob man stets auf »Neutral« arbeitet, um das optimale Ausgangsmaterial für eine spätere Bearbeitung am PC zu erhalten, bleibt den persönlichen Vorlieben überlassen. Die Digitalkamera bietet den kreativen Spielraum für alle Optionen.

 

Tipp

Gehen Sie in eine gewohnte Umgebung oder eine Umgebung, in der Sie bereits viele Farbaufnahmen gemacht haben. Schalten Sie die Kamera auf Schwarzweiß um und fotografieren Sie. Sie werden über die bewusst veränderte Wahrnehmung und die daraus resultierenden Bildergebnisse positiv überrascht sein. Mehr dazu hier

Bei der analogen Fotografie leistet die neutrale Graukarte gute Dienste, wenn es um die Messung der optimalen farbgetreuen Belichtungswerte geht. Um das Messen mit der Graukarte zur Ermittlung der Zeit-/Blendenkombination kommt auch der Digitalfotograf nicht herum. Die »richtige« Farbgebung im Bild steuert er dagegen mittels Weißabgleich.

 

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Farben

Farbtemperatur

Kelvin

Weißabgleich (White Balance, WB)

 

 

Der Weißabgleich in der Digitalkamera bewirkt, dass die drei Farbkanäle Rot, Grün und Blau so aneinander angeglichen werden, dass weiße Bildteile eines Motivs ohne Farbstich wiedergegeben werden. Es wäre ja auch zu schade, wenn der blaue Himmel im Bild grünlich leuchtet oder der Teint des Modells dank Glühbirnenlicht purpur schimmert. Verantwortlich für falsche Farben oder Farbstiche sind in der Regel die unterschiedlichen Charakteristika verschiedener Lichtquellen, die das Motiv beleuchten. Glühlampenlicht mit etwa 2900 Grad Kelvin hat beispielsweise eine geringere Farbtemperatur als Tageslicht mit etwa 5500 Kelvin. Generell gilt: Je niedriger die Farbtemperatur, desto rötlicher, und je höher die Farbtemperatur, desto bläulicher wirkt das Motiv auf dem Foto. Abbildung 2.25 zeigt einige typische Lichtsituationen und die dazugehörenden Farbtemperatur in Grad Kelvin.

Wege zum korrekten Weißabgleich

Vier Wege führen bei den Digicams zum Weißabgleich: Der automatische Weißabgleich (AWB, Automatik White Balance) ermittelt anhand der Farbcharakteristika des Motivs, welche Lichtquelle vorliegt und welcher Weißabgleich zur richtigen Farbe führt. Erkennt die Kamera beispielsweise ein Motiv im Sonnenschein, dann wird dieses in warmen Farbtönen wiedergegeben. Das klappt in der Regel mit den unterschiedlichsten Motiven und Lichtstimmungen einwandfrei. Nachteil der Automatik: Sie versagt bisweilen bei Mischlichtsituationen, also dann, wenn verschiedene Lichtquellen das Motiv beleuchten.

Der zweite Weg führt über voreingestellte Werte, die bereits in die Kamera einprogrammiert sind. Typische Lichtsituationen werden dabei mit Weißabgleichseinstellungen verknüpft. Viele Digitalkameras bieten beispielsweise Weißabgleiche für Sonnenlicht, Schatten, Blitzlicht, Leuchtstoffröhren und Glühlampen. Dabei regelt die Kameraelektronik die Farbwiedergabe nicht nur mit einem Fixwert, sondern kann in einem gewissen Farbtemperaturbereich flexibel auf die Lichtsituation reagieren, denn das Tageslicht am Mittag ist ein anderes als am Abend, und die 25-Watt-Glühbirne erfordert eine andere Einstellung als die stärkere 100-Watt-Variante.

Apropos Glühbirne: Bei diesem Weißabgleich ist bei den Digitalkameras nicht die Schreibtischleuchte gemeint, sondern die Halogen-Filmleuchte mit einer Farbtemperatur zwischen 3.200 und 3.400 Kelvin.

Der dritte Weg zum Weißabgleich: Bei fast allen digitalen Spiegelreflexmodellen (SLRs) kann die Farbtemperatur der Lichtquelle auch über Kelvinwerte im Bereich von 2.800 bis 10.000 Kelvin eingegeben werden. Dies ist allerdings nur dann praktikabel, wenn diese bekannt sind oder gemessen werden können. Die wichtigsten Kelvinwerte finden sich in der Tabelle, doch diese können nur als Richtwerte dienen. Bedenkt man, dass die Lichttemperatur einer Glühbirne nicht nur von der Wattzahl, sondern auch von der Färbung des Birnenglases und dem Alter der Wolframfäden abhängt, wird klar – nur wirklich ausgemessenes Licht bringt farbrichtige Ergebnisse. Das Fotografieren mit festen Kelvinwerten ist dann zu empfehlen, wenn mit konstanter Farbwiedergabe gearbeitet werden soll.

Der vierte Weg und zugleich Königsweg heißt: manueller Weißabgleich. Mischlichtsituationen, also wenn Lichtquellen mit unterschiedlichen Lichtquellen ein Motiv beleuchten, stellen für die ersten beiden automatischen Weißabgleichsvarianten eine Herausforderung dar, die nicht immer zufriedenstellend gemeistert wird. Wie so oft gilt auch an dieser Stelle: Automatiken sind gut, manuelle Einstellungen mit dem notwendigen Know-how sind besser.

Im Gegensatz zum automatischen Weißabgleich, bei dem der hellste Motivpunkt von der Kamera als Weiß festgelegt wird, legt der Fotograf beim manuellen Weißabgleich selbst fest, welcher Bereich seines Motivs als Weiß zu gelten hat. Für den manuellen Weißabgleich wird etwas Weißes als Referenz benötigt – die Videotechnik lässt grüßen. Ein Blatt weißes Papier ohne optische Aufheller und ohne reflektierende Oberfläche ist optimal geeignet. Diese wird formatfüllend unter den gegebenen Lichtverhältnissen nahe am Motiv abfotografiert. Dann wird in der Menüsteuerung die Option »Manueller Weißabgleich« angewählt. Die Aufnahme des weißen Blattes wird dann als Referenzweiß ausgewählt. Die Kameraelektronik errechnet auf diese Weise die korrekten Einstellungen für die tatsächlichen Lichtverhältnisse. Anschließend wird noch aus den Voreinstellungen der manuelle Weißabgleich eingestellt. Die Werte für den manuellen Weißabgleich bleiben so lange erhalten, bis eine neue Referenz für Weiß abfotografiert und wie beschrieben eingestellt wird. Der Praxis-Tipp »Manueller Weißabgleich« fasst die Arbeitsschritte nochmals kurz zusammen.

Bewusste Manipulation

Hin und wieder ist die korrekte Einstellung der Kamera nicht die beste Wahl. Bewusste Verstöße gegen die neutrale Farbwiedergabe durch einen »falschen« Weißabgleich oder abweichende Kelvinwerte erzeugen ungewöhnliche Lichtstimmungen, die die Bildaussage unterstützen können. Aufnahmen bei Kerzenschein erscheinen zum Beispiel in einer warmen, goldenen Lichtstimmung, wenn der Weißabgleich für »Tageslicht« oder »Wolken« gewählt wird. Architekturaufnahmen erstrahlen in einem kühlen, technischen Licht, wenn der Weißabgleich auf »Glühlampen« eingestellt wird. Auch so manche Porträtaufnahme wirkt mit bewusst verschobenem Weißpunkt überraschend anders – einfach mal ausprobieren. Im Aufnahmemenü so mancher Kamera findet sich deshalb die manuelle WB-Korrektur, die sowohl für Einzelaufnahmen wie für das WB-Bracketing eingestellt werden kann. Mittels Tastendruck kann im eingeblendeten Koordinaten-System die Farbkorrektur eingestellt werden. Die Abkürzungen B für Blau, G für Grün, A für Gelb (Amber) und M für Magenta helfen bei der Findung der entsprechenden Farbkorrektur, der Zahlenwert im mit »Shift« gekennzeichneten Informationsfeld gibt Auskunft über die Stärke der Korrektur. Noch mal mehr Möglichkeiten bietet das WB-Bracketing. Damit werden statt einer Aufnahme gleich drei belichtet – mit den eingestellten Korrekturen des Weißabgleichs. Diese Korrekturen können entweder an der vertikalen oder auch an der horizontalen Achse des Koordinatensystems ausgerichtet werden.

Der Weißabgleich kann auch nachträglich mit einer Bildbearbeitungssoftware am Computer durchgeführt werden. Uneingeschränkt zu empfehlen ist dies aber nicht, da mit jeder Korrektur ein Stück vom Tonwertumfang des Bildes verloren geht. Im Extremfall können helle Bildelemente »ausfressen« oder dunkle Bildpartien absaufen. Besser ist, direkt farblich korrekt zu fotografieren.

Fazit

Für die bei normalem, konstantem Tageslicht aufgenommenen Bilder reicht der automatische Weißabgleich in der Regel aus. Bei Standard-Lichtsituationen führen die voreingestellten Werte meist zu guten Ergebnissen. Wer es ganz genau wissen will, der verwendet den auf die konkrete Lichtsituation abgestimmten manuellen Weißabgleich und erhält so in jedem Fall »richtige« farbgetreue Bilder. Die Graukarte hat damit zumindest für die Einstellung der Farbwerte ausgedient. Hier kommt nun ein weißes Blatt Papier zum Einsatz. Achten Sie jedoch darauf die Aufnahme des Papiers auf gar keinen Fall zu hell zu belichten, denn sonst sind keinerlei brauchbare Farbinformationen mehr vorhanden. Außerdem sollten Sie eine Graukarte mit auf die Fotopirsch nehmen, denn zum Ermitteln der richtigen Belichtung gibt es nach wie vor keine bessere Alternative.

Hinweis

Ausgenommen von all diesen Überlegungen sind Bilder, die im so genannten RAW-Modus aufgenommen wurden. Diese Rohdaten werden ohne Korrekturen und damit ohne Weißabgleich gespeichert.

Praxis-Tipp: Manueller Weißabgleich

• Ein Blatt Papier oder etwas Vergleichbares mit weißem Referenzwert möglichst nah am Motiv platzieren. Es müssen dieselben Lichtverhältnisse herrschen.
• Belichtung ermitteln und bei automatischem Weißabgleich ein formatfüllendes Foto machen, das auf gar keinen Fall überbelichtet sein darf.
• Aus der Menüsteuerung der Kamera die Option »manueller Weißabgleich« wählen.
• Das Foto vom weißen Blatt Papier als Referenz auswählen und »OK« drücken.
• Aus den Weißabgleichsvoreinstellungen den »Manuellen Weißabgleich« wählen.

ISO-100er-Film für Sonnenschein, ISO-400er-Film für bewölkten Himmel und der ISO-200er als Allrounder gehören zur Standardausrüstung des Analog-Fotografen. Der ISO-Wert (International Standardization Organisation) ist die genormte Angabe für die Lichtempfindlichkeit des Films. Die ISO-Werte sind eine arithmetische Zahlenreihe, bei der eine Verdopplung des Wertes eine Verdopplung der Empfindlichkeit bedeutet.

 

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ISO-Wert

Bildrauschen

Rauschunterdrückung

 

Je schlechter die Lichtsituation, desto höher sollte die Empfindlichkeit des Films gewählt werden, um verwacklungsfreie und richtig belichtete Aufnahmen zu erhalten – so lautet die Regel, die auch in der digitalen Fotografie ihre Gültigkeit hat. Mit einer Ausnahme: Was in der analogen Fotografie der Film, ist in der digitalen Fotografie der Sensor. Dieser registriert das einfallende Licht in Form von elektrischer Ladung, das als analoge Daten weitergeleitet und anschließend zum digitalen Bild umgewandelt wird. Unterschiedliche Helligkeitswerte werden in diesem Prozess durch unterschiedlich starke elektrische Ladungen dargestellt. Die Empfindlichkeit des Sensors wird also nicht geändert, sondern die Intensität der elektrischen Ladungen. Bei hellem Licht erfolgt ein stärkeres elektrisches Signal als bei einer dunklen Beleuchtung. Ist nur wenig Licht vorhanden, wird das elektrische Signal verstärkt. Die Verstärkung dieses Signals wird in Analogie zu den ISO-Werten angegeben. Als Berechnungsbasis für die ISO-Werte dient das so genannte Mindestrauschen. Der Effekt des Rauschens ist visuell vergleichbar mit der Körnigkeit eines Filmes, bei der homogene Farbflächen durch kleine unregelmäßig auftretende fehlfarbige Punkte wiedergegeben werden.

Der Digitalfotograf regelt die Lichtempfindlichkeit per Menüsteuerung. Viele Modelle bieten Empfindlichkeiten von ISO 100 bis ISO 1600. Spitzenmodelle gehen noch einige Schritte weiter.

Wird der ISO-Wert um eine Stufe erhöht, verdoppelt sich die Lichtempfindlichkeit und somit bleibt mehr Spielraum bei der Wahl der Blenden- und Zeitkombination. Bei einigen digitalen Kameramodellen kann der ISO-Wert sogar in Drittelstufen verstellt werden. Im ISO-Automatik-Modus schaltet die Kamera automatisch auf eine höhere ISO-Stufe um, wenn das Umgebungslicht eine verwacklungsfreie Aufnahme nicht mehr zulässt. Mit jeder Erhöhung der ISO-Empfindlichkeit ist auch eine Verschlechterung der Bildqualität verknüpft, da das Bildsignal verstärkt wird und somit auch das Bildrauschen. Generell gilt: Je höher der ISO-Wert, desto grobkörniger und flauer werden die Fotos. Im Umkehrschluss gilt: Je niedriger die Empfindlichkeit, desto schärfer, kontrastreicher und farbiger die Ergebnisse.

 

ISO-Empfindlichkeit in ganzen Stufen

ISO 50

ISO 100

ISO 200

ISO 400

ISO 800

ISO 1600

ISO 3200

ISO 6400

ISO 12800

ISO 25600

ISO 51200

ISO 102400

 

Tipp

Als Faustregel für verwacklungsfreie Bilder gilt die Reziprokregel: Diese besagt, dass der Kehrwert der Brennweite der kürzesten Belichtungszeit für Aufnahmen aus der freien Hand entspricht. Bei einem 50-Millimeter-Objektiv läge die Grenze zum Verwackeln bei 1/50 beziehungsweise 1/60 Sekunde, bei einem 100-Millimeter-Objektiv bei 1/100 Sekunde usw. Dies gilt allerdings nur für statische Motive.

Bildrauschen bei hohen ISO-Werten

Als Bildrauschen wird die zufällige, fehlerhafte Farb- und Helligkeitswiedergabe von einzelnen Pixeln oder kleineren Pixelgruppen bezeichnet. Besonders deutlich zeigt sich Bildrauschen als Störmuster in homogenen Flächen und in Farbverläufen. Während die meisten Formen des Rauschens unabhängig von der Helligkeitsverteilung im Bild sind, zeigt sich das Rauschen durch einen erhöhten ISO-Wert vor allem in dunklen Bildpartien. Durch eine Erhöhung der ISO-Zahl wird das Rauschen aus den dunklen Bildpartien auf weitere Helligkeitswerte im Bild ausgedehnt. Denn das Erhöhen der ISO-Empfindlichkeit funktioniert ähnlich wie das Korrigieren einer unterbelichteten Aufnahme in der Bildbearbeitung. Der Sensor hebt dabei die dunklen Bereiche eines Bildes auf normale Helligkeit an. Damit das Bildrauschen nicht überhandnimmt, sind die meisten Digitalkameras mit Systemen zur Rauschunterdrückung ausgestattet.

RAW oder JPEG – diese beiden Speicherformate bietet die meisten Digitalkameras.

 

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JPEG

RAW

CR2

Bildgröße

Dateigröße

Kompression

RAW-Workflow

 

Das JPEG-Format

An sich ist das JPEG-Format eine praktische Sache, denn JPEG spart durch die Bildkomprimierung jede Menge Speicherplatz – wobei sich der Qualitätsverlust in Grenzen hält – und es wird von jeder aktuellen Grafik-Software importiert und angezeigt. So weit, so gut. Sie können nach wie vor mit dem JPEG-Format arbeiten, wenn Sie lediglich moderate Vergrößerungen Ihrer Bilder benötigen und es auch nicht auf das letzte Quäntchen Farbe und Schärfe ankommt.

Das Abspeichern von Bilddaten im JPEG-Format (Joint Photographers Expert Group) führt grundsätzlich zu Qualitätsverlusten. Die Kameraelektronik rechnet Farbinformationen ins Bild, optimiert den Weißabgleich, reguliert die Schärfe und komprimiert die Bilder auch. Dies gelingt ihr im Regelfall auch in bestechender Qualität, die für die meisten Bildanwendungen völlig ausreichend ist. Wer aber auf der Suche nach der bestmöglichen Qualität ist, der sollte sich fragen: Warum also Qualität verschenken? Hier lautet der Grundsatz: Die bestmöglichen Bilddaten bei der Aufnahme erzeugen und bei höchster Qualität weiterverarbeiten. Wer also auf höchste Abbildungsqualität Wert legt und eine anschließende Bildbearbeitung nicht scheut, der fotografiert und speichert seine Fotos unkomprimiert und unbearbeitet im RAW-Format.

Das RAW-Format umgeht die interne Bildbearbeitung der Kamera und lässt nachträgliche Veränderungen der Aufnahmeparameter wie Weißabgleich, Schärfe, Farben und Kontraste zu.

Bei JPEG- oder TIFF-Dateien mit einer geringen Farbtiefe kann es schon bei kleinsten Farb- oder Helligkeitskorrekturen zu Tonwertlücken kommen. RAW-Dateien mit ihren größeren Farbtiefen bieten da mehr Spielraum.

Das RAW-Format

RAW bedeutet, aus dem Englischen übersetzt, roh. Im Zusammenhang mit dem Speicherformat spricht man entsprechend von Rohdaten. Äußerst treffend ist die Bezeichnung »digitales Negativ«. Ein solches digitale Negativ entsteht folgendermaßen: Jede Sensorzelle eines CCDs zeichnet nur einen Teil der RGB-Farbinformation auf, entweder nur den Rot-, den Grün- oder den Blauanteil. Später wird von der Kameraelektronik für jeden Bildpunkt die vollständige Farbinformation über die angrenzenden Bildpunkte berechnet. Diese so genannte Farbinterpolation, eine mathematische Mittel- und Näherungswertberechnung, ist mit Informationsverlusten behaftet und ergibt im Endeffekt JPEG-Dateien mit einer maximalen Farbtiefe von 24 Bit. Die Speicherung der RAW-Datei setzt vor der Bearbeitung durch die Kameraelektronik ein. Das Originalbild, das ein Bildsensor ohne Farbinterpolation aufzeichnet, weist nicht 24 Bit Farbtiefe auf, sondern zehn beziehungsweise zwölf Bit pro Pixel. Damit ist die zu speichernde Datenmenge gegenüber einem 24-Bit-Bild um den Faktor 2,4 beziehungsweise 2 kleiner, obwohl mehr Bildinformationen vorhanden sind. Erst im späteren Bearbeitungsprogramm werden die RAW-Daten in bis zu 48-Bit-Daten konvertiert. Beim Zeitpunkt des Abspeicherns ist die RAW-Datei also kleiner als eine vergleichbare unkomprimierte Datei (beispielsweise im TIFF-Format) und lässt sich dementsprechend schneller speichern.

Das RAW-Format unterliegt keinem allgemeinen Standard. Dies erschwert die Einbindung von RAW-Konvertern in Bildbearbeitungsprogramme, denn für jede RAW-Variante muss ein eigenes Unterprogramm geschrieben werden. Je nach Kamerahersteller werden zudem unterschiedliche Dateiendungen verwendet. Bei Canon beispielsweise steht die Endung .CR2 für die »Canon RAW Version 2«, Nikon verwendet die Abkürzung .NEF das »Nikon Electronic Format«. Das RAW-Bild besteht neben den eigentlichen Bildinformationen aus den getrennt abgespeicherten Aufnahmedaten. Darunter finden sich dann Informationen wie Farbwerte, Schärfe, Weißabgleich und Farbtiefe, die sonst in die Berechnung des Bildes mit einfließen würden. Prinzipiell wird also zunächst fotografiert und erst später werden die Aufnahmeparameter bestimmt. Was paradox klingt, bringt aber durchaus Vorteile. Selbst nach der Belichtung lassen sich die eben genannten Aufnahmeparameter verändern: Überbelichtungen können korrigiert, verschiedene Weißabgleichoptionen getestet oder Farbstiche reduziert werden. Um die Korrekturen ohne Qualitätsverlust durchzuführen, ist allerdings eine Software nötig, die die RAW-Verarbeitung unterstützt. Diese Aufgabe übernehmen spezielle herstellerspezifische Importprogramme oder Bildbearbeitungsprogramme wie Photoshop, Photoshop Elements und Co.

Tipp

Speichern Sie JPEG in bester Qualität und RAW gleichzeitig. So haben Sie sofort und ohne Umwege JPEG-Bilddaten vorliegen und falls eine Nachbearbeitung erforderlich ist, können Sie auf die RAW-Daten zurückgreifen.