Verarbeitung von RAW-Bilddaten im Medienvorstufen

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Diplomarbeit
Verarbeitung von RAW-Bilddaten
im Medienvorstufen-Workflow
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (FH)
Fachbereich Polygrafische Technik
Studiengang Verlagsherstellung
vorgelegt von Steffi Ehrentraut,
geboren am 03. November 1981 in Meißen
Betreuer: Dipl.-Ing. (FH) Daniel Lowicki
Leipzig, 14.01.2005
Bibliografischer Nachweis
Ehrentraut, Steffi
Verarbeitung von RAW-Bilddaten im Medienvorstufen-Workflow
Diplomarbeit
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (FH)
Fachbereich Polygrafische Technik
Studiengang Verlagsherstellung
2005
102 Seiten, 18 Abbildungen, 5 Tabellen, 59 Quellenangaben, 1 Anlage (CD)
Autorreferat
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Umgang mit RAW-Daten aus
Digitalkameras in der Medienvorstufe darzustellen und die Eignung dieser Daten für
die Branche zu beurteilen. Dazu werden branchenrelevante Programme vorgestellt
und kritisch betrachtet, sowie Testaufnahmen ausgewertet.
Die Basis der Untersuchungen ist die Erläuterung der technischen Funktionsweise
anhand von Grundlagen und dem Vergleich zu herkömmlichen Bildformaten der
Digitalfotografie.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
5
Tabellenverzeichnis
6
Abkürzungsverzeichnis
7
1. Einleitung
9
2. Entwicklungen in der Medienvorstufe
11
2.1 Die Entwicklung der Digitalfotografie in der Medienvorstufe
11
2.2 Anforderungen an die moderne Medienvorstufe
11
3. Theoretische Grundlagen
14
3.1 Kurzer Vergleich der Digital- mit der Analogfotografie
14
3.2 Farbtiefe
17
3.3 Bildaufzeichnung in der Kamera
19
3.3.1 Sensor-Technologien
20
3.3.2 Filtertechnik
22
3.3.3 Technisch bedingte Fehler im digitalen Bild
25
3.3.4 Kamerainterne Einflüsse auf die Bilddaten
27
4. Herkömmliche Bilddatenformate in Digitalkameras
30
4.1 JPEG
30
4.2 TIFF
33
5. RAW-Bilddaten
36
5.1 RAW-Daten aus Digitalkameras
36
5.2. RAW-Workflow
39
5.3 RAW-Konverter
41
5.3.1 Konverter-Software des Kameraherstellers
44
5.3.2 Konverter-Software von Drittanbietern
44
5.3.3 Ansatz zur Standardisierung: Adobe DNG
44
6. Beschreibung ausgewählter Konverter-Software
47
6.1 Photoshop CS
47
6.2 CaptureOne Pro
54
6.3 SilverFast DC Pro Studio
60
6.4 Auswertender Vergleich der Software
67
7. Praktische Arbeit mit den RAW-Daten
7.1 Testaufnahmen
70
70
7.1.1 Verwendete Kameramodelle
70
7.1.2 Aufnahmemotiv
72
7.1.3 Aufnahmebedingungen
75
7.2 Konvertierung
74
7.2.1 Grundlagen
74
7.2.2 Ablauf und Einstellungen in der Konverter-Software
78
7.3 Auswertung
80
7.3.1 Dateigrößenvergleich
80
7.3.2 Beurteilung der bearbeiteten Aufnahmen
81
7.3.3 Vergleich der Aufnahmeformate
87
7.3.4 Schlussfolgerung
88
8. Fazit
90
8.1 Zusammenfassung
90
8.2 Schlussfolgerung
94
Glossar
Quellenverzeichnis
Selbstständigkeitserklärung
Danksagung
Thesen
Anlage (CD)
98
Abbildungsverzeichnis
Abb.
Seite Beschreibung
1
16 Verlgeich der Tonwertumfänge verschiedener Eingabe- und Ausgabemedien [4. S. 18]
2
18 grafische Gegenüberstellung von 8 und 16 bit pro Farbkanal [4 S. 21]
3a
19 Tonwerthistogramm im Originalzustand [Screenshot: eigene Erstellung
in Adobe Photoshop 7.0]
3b
19 Tonwertdiagramm nach Aufhellung im 8-bit-Modus [Screenshot: eigene
Erstellung in Adobe Photoshop 7.0]
3c
19 Tonwertdiagramm nach Aufhellung im 16-bit-Modus [Screenshot:
eigene Erstellung in Adobe Photoshop 7.0]
4
21 Anordnung der Fotodioden in einem herkömmlichen CCD-Sensor [19]
5
21 Anordnung der Fotodioden in Fujis SuperCCD-Sensor [19]
6
22 Schematischer Ausschnitt aus Fujis SuperCCD SR [23]
7
24 Die Mikrofilter-Konstellation entsprechend des Bayer-Mosaiks: Jeweils
25% der Fotodioden empfangen die Information für Rot und Blau, 50%
für Grün.[55]
8
24 Der Aufbau des FoveonX3-Sensors: Drei Fotodiodenschichten nehmen
jeweils 100% der jeweiligen Farbinformation auf. [55]
9
24 Gegenüberstellung des Aufbaus eines analogen Farbfilms, eines Sensors
mit Bayer-Mosaik und eines FoveonX3-Sensors [27]
10
39 Workflow-Vergleich: analoge Fotografie – digitale Fotografie – Reprografie [56 S. 31]
11
40 Der Entwicklungsprozess in analoger und digitaler Fotografie [56 S. 32]
12
49 Photoshop CS, Datei-Browser [Screenshot: eigene Erstellung]
13
50 Photoshop CS, Camera-Raw-Dialog mit erweiterten Einstellungen
[Screenshot: Eigene Erstellung]
14
55 Capture One, gesamtes Fenster [Screenshot: eigene Erstellung]
15
61 Silverfast DC Pro, VLT-Fenster [Screenshot: Eigene Erstellung]
Abbildungsverzeichnis 5
16
63 Silverfast DC Pro Hauptfenster [Screenshot: Eigene Erstellung]
17
72 Aufnahmemotiv der Testaufnahmen [eigene Erstellung]
18
76 Der Umfang des ECI-RGB-Farbraumes gegenüber dem sRGB-Farbraum
und dem Offsetdruck. [54 S.132]
Tabellenverzeichnis
Tabelle Seite
Beschreibung
1
15
Vergleich der Auflösung von analogem Filmmaterial mit digitalen
Bildsensoren [6]
2
18
Gesamtanzahl darstellbarer Farben in RGB-Dateien in Abhängigkeit
von der Farbtiefe [eigene Erstellung]
3
41
Gegenüberstellung der Aufnahmeformate: Die Bildeigenschaften
werden entweder in direkt in der Kamera oder später in der Software
bestimmt.[9 S. 134]
4
78
Übersicht, welche RAW-Daten der verwendeten Kameramodelle mit
den getesteten Programmen konvertiert werden können.[eigene
Erstellung]
5
80
Dateigrößenvergleich der Aufnahmen [eigene Erstellung]
Tabellenverzeichnis 6
Abkürzungsverzeichnis
%
Prozent
etc.
et cetera
Euro
EXIF
Exchangeable Image File
Format
AA
Anti-Aliasing
A/D
Analog/Digital
ff
und folgende (Seiten)
ASA
American Standard(ization)
franz.
französisch
griech.
griechisch
ICC
International Color
Organization
bzw.
beziehungsweise
ca.
circa
CCD
Charge Coupled Device
IR
Infrarot
CCITT
International Telegraph and
ISO
International
CD-ROM
Consortium
Telephone Consultative
Standard(ization)
Committee
Organization
Compact Disc
IPTC
Read Only Memory
International Press
Telecommunications Council
cm
Zentimeter
CMOS
Complementary Metal
JFIF
JPEG File Interchange Format
Oxide Semiconductor
JPEG
Joint Photographic Expert
CS
Creative Suite
DC
Digital Camera
lat.
lateinisch
DCT
Discrete Cosinus
LZW
Lempel, Ziv, Welch
Group
Transformation
d.h.
das heißt
m
Meter
DNG
Digital Negative
mm
Millimeter
DSLR
Digital Single Lens Reflex
MB
Megabyte
DTP
Desktop Publishing
MP
Megapixel
nm
Nanometer
o. ä.
oder ähnliches
ECI
European Color Initiative
EBV
Elektronische Bildverarbeitung
engl.
englisch
Abkürzungsverzeichnis 7
PDF
Portable Document Format
RAM
Read Access Memory
RGB
Rot, Grün, Blau
RLE
Run-Length-Encoding
vgl.
vergleiche
vs.
versus
Ws
Wattsekunde
YUV
Y (Helligkeitskomponente),
S.
Seite
U (Farbkomponente für Rot-
SLR
Single Lens Reflex
Cyan-Balance),
V (Farbkomponente für Gelb-
TFT
Thin Film Transistor
TIFF
Tagged Image File Format
u. ä.
und ähnliches
UV
Ultraviolett
Blau-Balance)
z. B.
zum Beispiel
ZIP
Zigzag Inline Package
Abkürzungsverzeichnis 8
1. Einleitung
Medien – grob definiert als „Vermittlungssysteme für Informationen aller Art“ [1] –
nutzen heute vorwiegend Bilder, um Botschaften zu übermitteln. Die vorliegende
Arbeit beschäftigt sich ausschließlich mit unbewegten Bildern, hauptsächlich im Hinblick auf Printmedien*. Die Medienvorstufe ist in diesem Fall die Druckvorstufe, doch
aufgrund vieler Gemeinsamkeiten im Arbeitsablauf (engl. Workflow) der Bildverarbeitung für die verschiedenen Ausgabemöglichkeiten ist der Titel allgemein gehalten.
Die elektronische Bildverarbeitung (EBV) beinhaltet die Arbeitsschritte von der Erfassung/Erstellung über die Korrektur bzw. -modifikation der digitalen* Bilddaten bis hin
zur Ausgabe [vgl. 2]. Als Möglichkeit der Bilderfassung wird die Digitalfotografie*
betrachtet. Auch die Digitalisierung analog* vorliegender Bilder mittels Scanner* ist
über die Verwendung von RAW-Daten möglich. Dieser Weg ist jedoch nicht Inhalt der
Untersuchungen.
Die Arbeit der Medienvorstufe endet mit der Erstellung der für die Ausgabe optimierten Daten, bezogen auf die Druckvorstufe mit der Erstellung der druckfertigen Daten.
Die Anforderungen an die Unternehmen der Medienvorstufe sind in den letzten Jahrzehnten seitens der Kunden stark gewachsen: Alles soll möglichst schnell und preisgünstig sein, dennoch flexibel genug, um sich den schnell wechselnden Bedürfnissen
anpassen zu können. Durch die Entwicklung der Digitalfotografie ist in der Medienvorstufe seit einigen Jahren ein vollständig digitaler Workflow möglich, der aufgrund
seines Zeit- und Kostenersparnispotentials in der Wirtschaft auf großes Interesse stößt.
Viele Unternehmen der Medienvorstufe arbeiten bereits überwiegend digital.
Vor allem im Bereich der hochqualitativen Druckvorstufe stießen die digitalen Bilddaten, die bisher nur im TIFF- oder JPEG-Format aus der Kamera ausgegeben werden
konnten, im Vergleich zur analogen Fotografie an ihre Grenzen. Es begann ein Kampf
um ständig wachsende Auflösungen* der Digitalkameras, um zumindest in Bezug auf
die Ausgabegröße die gewohnte Flexibilität zu erreichen. Schnell erreichten die
digitalen Kameras diesbezüglich die Möglichkeiten der analogen. Das gesamte Potenzial einer gewohnten Filmvorlage, also eines Dias oder eines Negativs, besaßen die
digitalen Bilddaten aufgrund der kamerainternen Verarbeitungsschritte jedoch nicht.
In den letzten Jahren haben die Hersteller von Digitalkameras eine Möglichkeit entwickelt, den gesamten Leistungsumfang ihrer Bild-Sensoren* und damit die maximale
Qualität der Kameras zu nutzen. Durch die Verwendung der RAW-Daten, so versprechen es die Hersteller, kann die Digitalfotografie endlich mit der Analogfotografie*
Einleitung 9
auf gleichem Niveau konkurrieren und sie durch ihre bereits bekannten Vorteile sogar
übertreffen.
Es wird in dieser Arbeit von „RAW-Daten“ bzw. „RAW-Bilddaten“ gesprochen und
nicht – wie zur Vereinfachung oft genutzt – vom „RAW-Format“. Es handelt sich aufgrund fehlender Standardisierung nicht um ein Format im engeren Sinn.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit besteht darin, zu untersuchen, inwieweit die
Arbeit mit RAW-Daten den bisherigen Medienvorstufen-Workflow verändert und ob sie
Vorteile mit sich bringt, die diese Umstellung rechtfertigen. Es werden die nötigen
Voraussetzungen für den neuen Workflow betrachtet, um daraus abzuleiten, für welche Unternehmen der Medienvorstufe der Umstieg lohnenswert ist.
Des Weiteren gilt es, die veränderten Anforderungen an die Medienvorstufe im Allgemeinen herauszufinden, um schlussfolgern zu können, ob die Digitalfotografie mit
Hilfe der RAW-Daten die Qualität Analogfotografie auf diesem Sektor erreichen kann.
Für die weiteren Ausführungen ist es wichtig, die Begriffe Bildverarbeitung und Bildbearbeitung voneinander abzugrenzen: Die Bildbearbeitung ist ein Teil der Bildverarbeitung, der darauf abzielt, die Qualität der Daten für die Ausgabe zu optimieren.
[vgl. 1]
Erklärungen zum Text
[ ] Die Nummern der Quellen stehen in eckigen Klammern. Das Quellenverzeichnis
enthält detaillierte Angaben.
* Themenspezifische Begriffe bzw. weiterführende Informationen werden im Glossar
am Ende der Ausführungen erläutert. Sie werden im Text bei ihrer ersten Verwendung durch ein Sternchen gekennzeichnet.
[ ] Abkürzungen werden gesammelt im Abkürzungsverzeichnis aufgeführt.
Einleitung 10
2. Entwicklungen in der Medienvorstufe
2.1 Die Entwicklung der Digitalfotografie in der Medienvorstufe
Der technische Workflow in den Medienvorstufenunternehmen unterlag während der
letzten Jahrzehnte einer erheblichen Umwälzung. Die rein analoge Arbeitsweise, die
Bildvorlagen durch das Abfotografieren mit einer speziellen Kamera reproduzierte,
wurde im Zuge der DTP*-Entwicklung – beginnend in den 80er Jahren – vom hybriden* Weg abgelöst: Analoge Vorlagen werden mittels Scanner digitalisiert und können
somit relativ schnell in die digitale Weiterverarbeitung integriert werden. Die moderne
Nutzung digitaler Bilddaten direkt aus der Kamera unterscheidet sich nicht wesentlich
vom Umgang mit gescannten Bilddaten. Der große Vorteil besteht im Wegfall sämtlicher analoger Arbeitsschritte und damit in einer enormen Zeitersparnis. Dieser offensichtliche Fortschritt wurde anfangs fast ausschließlich für digitale Medien wie das
Internet genutzt, da die Qualität der Kameras und vor allem ihrer Sensoren die Verwendung für einen anschließenden Druck auf hochwertigem Niveau nicht zuließen.
Diese Mängel hat die Digitalfotografie bereits größtenteils überwunden. Durch die
Arbeit mit RAW-Daten sollen ihr in Zukunft im Bereich der Druckvorstufe alle Wege
offen stehen.
2.2 Anforderungen an die moderne Medienvorstufe
Die Arbeit der Medienvorstufe ist abhängig vom Verwendungszweck (Publizieren einer
Zeitung, Verlegen eines Buches, Erstellung einer Website o. ä.), die Qualitätsanforderungen an die Bilddaten sind abhängig vom Ausgabemedium (Zeitungspapier, Kunstdruckpapier, Monitor o. ä.). Journalisten beispielsweise profitieren von der Digitalfotografie durch die erhöhte Aktualität: Die digitalen Daten können direkt vom Ort des
Geschehens über das Internet an die Redaktion gesendet werden. Wichtiges Kriterium
dabei ist die geringe Dateigröße der Bilder. Die technische Qualität der Fotos spielt –
zum Teil auch aufgrund der relativ schlechten Wiedergabeeigenschaften des Bedruckstoffes (Zeitungspapier) – eine untergeordnete Rolle. Ähnliches gilt für Programmierer
von Internetseiten oder CD-ROM: Um die Ladezeiten zu optimieren, wird mit geringen
Entwicklungen in der Medienvorstufe 11
Dateigrößen gearbeitet. Die begrenzte Monitorauflösung hält die Ansprüche an die
Kameraauflösung und Bildqualität niedrig.
Für die bisher genannten Anwender ist die Entwicklung der Digitalfotografie ein Segen
und nicht mehr wegzudenken. In der Druckvorstufe ist die Akzeptanz hingegen
schwierig. Einerseits profitiert man auch hier von der Tatsache, dass die Digitalisierung
der Vorlagen über den Scanner entfällt. Doch im Bereich der hochwertigen Printprodukte (z. B. Kunstdrucke) wird oftmals an der herkömmlichen Fotografie festgehalten,
weil die digitalen Aufnahmen die gewohnte Qualität und das Potenzial für die Bildverarbeitung vermissen ließen.
Die tendenzielle Entwicklung der Vorstufenbetriebe geht allerdings in dieselbe Richtung: Um am Markt bestehen zu können, muss vor allem schnell und preisgünstig produziert werden. Ein zunehmend an Bedeutung gewinnendes Kriterium ist heutzutage
zudem die Flexibilität. Unternehmen müssen deshalb flexibel sein, weil die Bedürfnisse
der Kunden oft einem schnellen Wechsel bzw. Wachstum unterliegen. Im Unterschied
zur Analogfotografie müssen vor der digitalen Aufnahme entscheidende Parameter,
wie Dateiformat*, Kompression* und Bildgröße (Auflösung), festgelegt werden. Die
Auswirkungen der getroffenen Einstellungen sind in der herkömmlichen anschließenden Bearbeitung nur mit Qualitätseinbußen zu verändern. Somit ist es im Hinblick auf
eine qualitativ gute Wiedergabe kaum möglich, aus einem für eine Website optimierten Bild ein Poster zu drucken. Dem Kunden allerdings ist dieser Hintergrund
selten bekannt und nur wenige Unternehmen können es sich leisten, dessen Wünsche
unerfüllt zu lassen. Für einige Bereiche in der High-End*-Fotografie sind die Bilddaten,
die kamerainternen Signalverarbeitungsprozessen unterliegen, völlig unbrauchbar. So
zum Beispiel in der Porträtfotografie: Durch zum Teil extreme Scharfzeichnung seitens
der Kamera, die oftmals nicht beeinflusst werden kann, entstehen Artefakte* in den
homogenen Flächen, wodurch die Bilder den Anforderungen professioneller Fotografen nicht gerecht werden können.
Um unvorhersehbaren Anforderungen der Kunden gewachsen zu sein, ist eine neutrale
Bilddatenarchivierung Voraussetzung. Neutrale Bilddaten erfüllen folgende Kriterien:
· Medienneutralität
Austauschbarkeit zwischen unterschiedlichen Plattformen* und Programmen.
· Farbneutralität
Farbraumunabhängigkeit bzw. ein Farbraum*, der die Farbräume sämtlicher Ausgabemöglichkeiten abdeckt.
· Ausgabegrößenunabhängigkeit
Ausreichende Auflösung, um sämtliche Ausgabegrößen hochwertig realisieren zu
können.
Diese Kriterien gelten für ideale neutrale Bilddaten. Reell ist es nicht möglich, sie vollständig zu erfüllen.
Filmvorlagen erfüllen die Kriterien der Medien- und Farbneutralität aufgrund ihrer analogen Form. Sie können mit den gewünschten Parametern digitalisiert werden. Die
maximale Ausgabegröße ist abhängig vom Aufnahmeformat (hier: Größe des Filmmaterials) und der Leistung des Scanners. Herkömmliche Digitalfotografien sind durch
einen von der Kamera vorgegebenen Farbraum charakterisiert, die Medienunabhängigkeit ist im TIFF-Format gegeben, nicht aber im JPEG-Format. Die Ausgabegröße ist
wie bei analogem Material von der Größe des Aufnahmemediums (Bildsensor)
abhängig, die Auflösung ist vorgegeben. Im Gegensatz dazu kann die Eingabeauflösung bei der Digitalisierung von Analogmaterial durch die Scannereinstellungen bzw.
die Wahl des Scanners variiert werden.
Mit RAW-Daten soll es nun möglich sein, ähnlich neutral wie mit analogem Filmmaterial arbeiten zu können.
Die Digitalfotografie hat insgesamt sehr entscheidende Vorteile in der Medienvorstufe
mit sich gebracht. Leider konnten diese bisher kaum mit dem Qualitätspotenzial der
Analogfotografie kombiniert werden. Die RAW-Datenverarbeitung soll nun der Schlüssel dazu sein.
3. Theoretische Grundlagen
Das Kapitel 3 enthält das theoretische Wissen, das die Basis für das Verständnis der
Digitalfotografie und speziell für die Funktionsweise der RAW-Daten darstellt.
3.1 Kurzer Vergleich der Digital- mit der Analogfotografie
Die Analogfotografie basiert auf der Lichtempfindlichkeit von Silbersalzkristallen. Trifft
Licht auf diese Substanz, entsteht in einer chemischen Reaktion Silber, das im anschließenden Entwicklungsprozess sichtbar gemacht wird.
Die Lichtempfindlichkeit eines analogen Fotofilms ist abhängig von der Größe der
Silbersalzkristalle: Je größer diese sind, desto lichtempfindlicher ist er. Die Lichtempfindlichkeit wird in der Fotografie in ISO* bzw. ASA angegeben. Ein Film mit ISO 200
zum Beispiel ist zweimal so empfindlich wie ein Film mit ISO 100. Durch die größeren
Silbersalzkristalle sind Filme mit hoher Lichtempfindlichkeit grobkörniger als solche mit
niedriger Lichtempfindlichkeit, woraus eine geringere Schärfe resultiert. Die Lichtempfindlichkeit bestimmt somit unter anderem das Auflösungsvermögen des Films.
In der Fotografie bezeichnet Auflösung oder Auflösungsvermögen die Fähigkeit eines
Bildaufzeichnungssystems, feine Details zu erfassen. Je feiner die erkennbaren Details,
desto höher die Auflösung. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse sollte die Auflösung des
Objektivs mindestens gleich oder besser als die Auflösung des Aufnahmemediums sein.
Beim Film wird die Auflösung durch Faktoren wie die Größe des Silberkorns und die
Stärke der Lichtbrechung in der Emulsion begrenzt, wodurch Details unscharf werden
können. Bei einem statischen Bildsensor ist der Abstand zwischen dem Mittelpunkt
eines Elementes und dem des nächsten (= Pitch) der entscheidende Faktor. Auch
Fehler wie (Signal-)Rauschen können dazu führen, dass einzelne Elemente ein
bestimmtes Detail nicht registrieren und sich dadurch die Auflösung verringert. Die
kleinsten Details, die mit den Objektiven normaler Kleinbild-Fotokameras aufgelöst
werden können, haben eine Größe von 20 bis 30 Mikrometer. Bei den heutigen Bildsensoren liegt der Pitch zwischen 7 und 25 Mikrometer. Das zeigt, dass die digitalen
Aufzeichnungssysteme den bisherigen Optiken überlegen sind und es somit spezieller
Objektive für die Digitalfotografie bedarf. [vgl. 3]
Die Auflösung in der Digitalfotografie steht weiterhin für die Gesamtanzahl der lichtempfindlichen Elemente des Sensors und somit für die Anzahl der Pixel*, aus denen
das Bild maximal aufgebaut werden kann.
Theoretische Grundlagen 14
Analog
Digital
KB-Negativ
ISO
Bildpunkte
Kameratyp
Sensorgröße
Bildpunkte
400
3-4 Mio.
All-in-one
1/1,7-2/3 Zoll
3-8 Mio.
100
6-8 Mio.
semiprofessionell
2/3 Zoll
5-8 Mio.
50
> 10 Mio.
DSLR
(KB-Teilformat)
22,7 x 15,1 mm
6 Mio.
DSLR
(KB-Vollformat)
36 x 24 mm
11-14 Mio.
DSLR
(Mittelformat)
50 x 39 mm
16-22 Mio.
Mittelformat
(6 x 4,5 cm)
12-18 Mio.
Tabelle 1 Vergleich der Auflösung von analogem Filmmaterial mit digitalen Bildsensoren
KB = Kleinbild 24 x 36 mm; DSLR = Digitale Spiegelreflexkamera; 1 Zoll = 2,54 cm [6]
In den letzten Jahren haben die Hersteller der Digitalkameras stets Sensoren mit
höherer Auflösung – höherer Pixelanzahl – entwickelt, um die Qualität der digitalen
Bilddaten zu verbessern und die der analogen Aufnahmen zu erreichen. Tabelle 1 zeigt
die Auflösung von Analog- und Digitalaufnahmen in Abhängigkeit von Aufnahmeformat und Filmempfindlichkeit bzw. von der Sensorgröße.
Tabelle 1 macht deutlich, dass die Auflösungsgrößen semiprofessioneller Digitalkameras die des analogen Kleinbildformats bereits erreicht haben. Die Bildpunktanzahl
in der Analogfotografie ist abhängig von der Filmempfindlichkeit, während in der
Digitalfotografie aufgrund der hohen Herstellungskosten noch die Größe des Sensors,
der hauptsächlich für die Auflösung verantwortlich ist, variiert. Es ist zu erkennen, dass
eine digitale Spiegelreflexkamera, die mit einem Sensor von der Größe des herkömmlichen Kleinbildformates arbeitet, bereits Auflösungen erreicht, die dem analogen
Mittelformat entsprechen. Im Auflösungsvergleich hat die Digitalfotografie somit die
analoge bereits ein- bzw. überholt. Es muss allerdings erwähnt werden, dass die volle
Kapazität des Films bzw. des Sensors nur mit sehr guten, teuren Optiken (Objektiven)
genutzt werden kann.
Das wesentliche Qualitätsmerkmal in der digitalen Fotografie ist nicht allein die Chipgröße. Entscheidend sind auch die Fertigungsqualität des Sensors sowie die elektronische Signalverarbeitung und die Filter-Algorithmen* in der Kamera. Die Abbildung 1
zeigt, dass der Dynamikumfang* von digitalen Bildsensoren die Leistung analogen
Filmmaterials ebenfalls erreicht hat. Verglichen werden die erfassten bzw. reproduzierten Tonwertumfänge von Printprodukten, Fotopapier, Film, CCD-Sensoren und dem
menschlichen Auge, wie in der Fotografie üblich gemessen in Blendenstufen*. Zudem
wird deutlich, dass der im Druck reproduzierbare Tonwertumfang kleiner als der ist,
der fotografisch erfasst werden kann – zu druckende Bilddaten müssen dementsprechend optimiert werden.
Abb. 1
Verlgeich der Tonwertumfänge verschiedener Eingabe- und Ausgabemedien.
Die relativen Positionen
untereinander sind nicht
fest. [4. S. 18]
Der Dynamikumfang wird auch als Dichteumfang bezeichnet. Der Begriff Dichte*
bezieht sich auf physikalische Medien. Der Übergang von einem Original zu einem
gedruckten Farbbild geht stets mit einer Verringerung des Dichteumfangs einher. Ein
Originalbild hat einen Dichteumfang von 4,0, der Dichteumfang eines Dias liegt
zwischen 3,0 und 3,5, der einer 24-bit*-TIFF-Datei bei 2,41, während im Farbdruck
lediglich ein Dichteumfang von 1,5 bis 2,0 wiedergegeben werden kann.
[vgl. 5 S. 22]
Insgesamt gibt es zwei grundlegende Kenngrößen für die digitale Bilderfassung: Zum
einen die Anzahl der Messungen bezogen auf eine Längeneinheit, welche in der
Digitaltechnik als Sampling-Rate oder Abtastfrequenz bezeichnet wird. In der Digitalfotografie wird – wie bereits erwähnt – vorwiegend der aus der Analogfotografie entlehnte Begriff „Auflösung“ verwendet. Zum anderen der Wertevorrat bei der Quantisierung*, aus dem die Anzahl möglicher Farbstufen resultiert. In der Digitaltechnik
wird diese Größe als Signal-Auflösung bezeichnet. Um Verwechslungen mit der
(Abtast-)Auflösung zu vermeiden, wird diese Größe in der Digitalfotografie als Farbtiefe
bezeichnet. [vgl. 7 S. 169]
Der Dichteumfang wird bei digitalisierten Bildern als Zehnerlogarithmus der Anzahl der möglichen
Graustufen definiert. 24 bit pro Pixel: log10256 = 2,4.
1
3.2 Farbtiefe
Die Farbtiefe (Bittiefe) einer Datei gibt die Anzahl der darstellbaren Intensitätsstufen
pro Farbkanal* an. Die Angabe erfolgt in bit, genauer in bit pro Farbkanal – die
Gesamtfarbtiefe ergibt sich aus der Summe der Farbtiefen der Farbkanäle. Die Farbtiefe
eines Bildes entscheidet somit, wie viele Farben in diesem Bild maximal dargestellt
werden können. Je höher die Farbtiefe, desto größer ist die Datei und desto exakter ist
die Farbdarstellung möglich.
Aufgrund des in der digitalen Druckvorstufe geltenden PostScript*-Standards ist die
maximale Farbtiefe eines Farbkanals bei der Bildausgabe oft auf 8 bit beschränkt. Das
bedeutet, dass die Pixel eines Farbkanals je einen von 256 möglichen Helligkeitswerten
annehmen können. [vgl. 8 S. 62] Für eine RGB*-Datei ergeben sich durch die drei
Farbkanäle insgesamt 24 bit, die die Darstellung von etwa 16,7 Mio. Farben ermöglichen. Dieser 24-bit-Modus wird auch „True Color“ genannt.
Das menschliche Auge kann nur eine begrenzte Anzahl an Farbunterschieden auflösen.
Die genaue Angabe differiert in den Quellen: Sie reicht von maximal 20 Millionen [9]
über 10 Mio. [19 S. 11] bis hin zu 2,6 Mio. [11] bzw. 2 Mio. [12] Farben. Lediglich der
erste Wert erreicht die Farbanzahl einer 24-bit-Datei, während die restlichen recherchierten Angaben stark davon abweichen.
256 Graustufen reichen normalerweise aus, um das Gehirn dahingehend zu täuschen,
dass ein gedruckter Schwarzweiß-Stufenkeil stufenlos sei, auch wenn einige Ausgabegeräte diesen Umfang nicht voll nutzen oder reproduzieren können. [vgl. 4 S. 20 f.]
Technisch gesehen ist es nicht möglich, eine höhere Farbtiefe als 256 Tonwerte pro
Farbauszug im Druck zu reproduzieren, auch Computerbildschirme können Farbbilder
nur mit maximal 8 bit pro Grundfarbe darstellen. Tatsächlich ist das menschliche Auge
kaum fähig, mehr Tonwertabstufungen zu unterscheiden. Wissenschaftliche Untersuchungen gehen davon aus, dass in der Regel 100 Abstufungen pro Farbkanal für
eine optisch einwandfreie Wiedergabe ausreichend sind, [vgl. 8 S. 62] da das menschliche Auge beim Tagessehen etwa 100 Helligkeitsstufen unterscheiden kann2.
Dennoch haben die Hersteller von Digitalkameras erkannt, dass eine höhere Farbtiefe
bei der Bilderfassung von großem Vorteil sein kann, auch wenn sie letztendlich für die
Wiedergabe im Druck oder auf einem Bildschirm auf 8 bit reduziert wird. Höhere Farbtiefen bieten einen größeren Spielraum bei der anschließenden Farb- und Tonwertkorrektur. Die Software (sowohl in der Kamera als auch am Rechner) nutzt die höhere
Farbtiefe, um eine bessere und ausgewogenere Tonwertverteilung zu erreichen als bei
Der CIE-Lab*-Farbraum basiert auf der menschlichen Wahrnehmung. Die L-Achse ist eingeteilt in Werte
von L = 0 bis L = 100. Zwei Farben, deren Helligkeitswerte im CIE-Lab-System einen Delta-E-Wert von 1
aufweisen, können visuell gerade noch als unterschiedlich hell erfasst werden. [vgl. 7 S. 172] .
2
einer vergleichbaren 8-bit-Aufnahme. [vgl. 8 S. 62] An 8-bit-Daten ausgeführte Veränderungen von Kontrast oder Helligkeit führen normalerweise zu einem Verlust an
Daten, weil ein Teil der verfügbaren 256 Graustufen zu Schwarz oder Weiß hin abgeschnitten wird („Clipping“) [vgl. 4 S. 20 f.]. Auch durch andere Korrekturen erfahren
die Bildinformationen Rundungsfehler, was ebenfalls zu einer Reduzierung der effektiven Farbtiefe führt. Arbeitet man von Anfang an nur mit 8 bit, so endet man häufig
mit einer realen Farbtiefe von lediglich 6 bit oder sogar weniger bit pro Kanal. [vgl. 13
S. 38]
Mehr als 8 bit pro Kanal bezeichnet man als Supersampling*. [vgl. 4 S. 20 f.] Dadurch,
dass der Tonwertumfang während der Bearbeitung größer ist als letztendlich umsetzbar, kann man sich in Hinblick auf die Ausgabe für die besten 256 Tonwerte des Bildes
entscheiden.
Tabelle 2 zeigt in der Bildverarbeitung verwendete Farbtiefen. 8 bit pro Farbkanal sind
das Minimum, um eine naturgemäße Darstellung der Bilder zu erhalten. 16 bit pro
Farbkanal stellen das momentane Maximum dar. Deutlich wird – grafisch unterstützt
durch Abbildung 2 – die erhebliche Differenz der Anzahl der Farben, die mit den verschiedenen Farbtiefen möglich sind.
Farbtiefe pro
Farbkanal
Gesamtfarbtiefe
RGB-Datei
Anzahl
darstellbarer Farben
8 bit
(256 Tonwerte)
24 bit
ca. 16,7
Millionen
10 bit
(1024 Tonwerte)
30 bit
ca. 1,1
Milliarden
12 bit
(4096 Tonwerte)
36 bit
ca. 68,7
Milliarden
16 bit
(65536 Tonwerte)
48 bit
ca. 280
Billionen
Tabelle 2 Gesamtanzahl darstellbarer Farben in RGB-Dateien in
Abhängigkeit von der Farbtiefe [eigene Erstellung]
Der Zusammenhang zwischen der Anzahl maximal darstellbarer Farben
(m) und der Gesamtfarbtiefe (n) wird durch folgende Potenzbeziehung dargestellt: m = 2n (z.B. 224 = 16.777 216). [10 S. 5]
Abb. 2 grafische Gegenüberstellung von 8 und 16 bit
pro Farbkanal
[4 S. 21]
Zur Quantisierung eines Dynamikumfangs, der dem von Analogfilmen entspricht, sind
12 bit nötig. Da die EDV mit ganzzahligen Mehrfachen von 8 bit rechnet, wird mit 16bit-Dateien gearbeitet.
[vgl. 10 S. 12]
Vorteile höherer Farbtiefen:
· sattere Farben
· realistischere helle und dunkle Töne
· Vermeidung von Tontrennungen
· größere Flexibilität in der Bildbearbeitung
Besonders für Aufhellungen bedarf es einer höheren Farbtiefe, da es sonst zu Lücken
im Histogramm* und somit zu Abrissen im Bild kommt (siehe Abbildungen 3a, b, c).
Original
Abb. 3a, b, c
a: Tonwerthistogramm im Originalzustand
b: Tonwerthistogramm nach Aufhellung im 8-bit-Modus
c: Tonwerthistoramm nach Aufhellung im 16-bit-Modus
[alle Abb.: eigene Erstellung in Adobe Photoshop 7.0]
8 Bit
16 Bit
Durch die Aufhellung büßt das Bild im 8-bit-Modus etliche der möglichen 256 Tonwerte für die Ausgabe ein, was z. B. zu sichtbaren Übergängen in Verläufen führen
kann. Verfügt das Bild hingegen über eine Farbtiefe von 16 bit pro Farbkanal und wird
in diesem Modus bearbeitet, sind ausreichend Tonwerte vorhanden, so dass sich auch
für die Ausgabe ein kontinuierlicher, geschlossener Verlauf der 256 Tonwertstufen im
Histogramm ergibt.
3.3 Bildaufzeichnung in der Kamera
Dieser Abschnitt dient dazu, sowohl die allgemeinen technischen Grundlagen der
Digitalfotografie zu betrachten, sowie die Basis für das Verständnis der im Praxisteil verwendeten Kameras zu schaffen. Obwohl es im Rahmen dieser Diplomarbeit nicht
möglich war, Kameramodelle mit sämtlichen Chip-Technologien zu testen – was auch
nicht das primäre Ziel dieser Arbeit ist –, wird als Ausblick auf Neuerungen eingegangen.
Die Betrachtungen umfassen lediglich sogenannte One-Shot-Kameras* mit Flächensensor (Sensor-Chip), die im Gegensatz zu Three-Shot*- oder Scan-Kameras* das Bild
inklusive seiner gesamten Farbinformation in einem Aufnahmevorgang aufzeichnen,
was kurze Belichtungszeiten und eine Anwendung über die Still-life-Fotografie* hinaus
ermöglicht.
3.3.1 Sensor-Technologien
In der analogen Fotografie ist es die Aufgabe des Films, Aufnahmen aufzuzeichnen und
zu speichern. Digitalkameras arbeiten mit einem lichtempfindlichen Sensoren zur Bildaufzeichnung und einem internen Speicher zur Datensicherung.
In der Praxis finden verschiedene Chips Anwendung, die jedoch auf demselben Funktionsprinzip beruhen: Kleine, lichtempfindliche Zellen (Fotodioden), die in einer Matrix
angeordnet sind, absorbieren das Licht (Photonen*) und wandeln es in elektrische
Ladung um (Photoeffekt oder lichtelektrischer Effekt). Diese entstandenen Ladungen
als analoge Werte werden im A/D-Wandler (Analog-/Digital-Wandler) in digitale Werte
transformiert, die in der Kamera gespeichert werden.
[vgl. 14a]
Die Sensoren besitzen jeweils eine Nenn-Empfindlichkeit, ähnlich der des analogen
Films, angegeben durch die ISO-Zahl. Die Möglichkeit, diesen Wert in der Kamera zu
erhöhen, basiert lediglich auf einer nachgeschalteten Signalverstärkung, die meist zu
Qualitätsverlusten im Bild führt.
Es existieren zwei grundsätzliche Varianten der Sensor-Chips: und CMOS.
CCD-Chip:
Der Großteil der in den Kameras verwendeten Sensor-Chips arbeitet mit CCD-Elementen. „CCD“ steht für „Charge Coupled Devices“ und bedeutet „ladungsgekoppelte Bauelemente“. Die Basis dieser Technologie sind einzelne Fotodioden, die über
ladungsgekoppelte Kondensatoren jeweils zeilenweise miteinander verbunden sind.
Auftreffendes Licht erzeugt in den Fotodioden freie Ladungsträger, die in den Kondensatoren zwischengespeichert werden. Beim Auslesen der Daten werden die
Ladungen schrittweise von Zelle zu Zelle verschoben und am Rand des CCD von einer
empfindlichen Elektronik als Folge analoger Spannungswerte ausgelesen und
anschließend digitalisiert. Das bedeutet, dass die Ladungen analog innerhalb des
Sensors transportiert werden.
Die Ausgangsuniformität und die Bildqualität sind sehr hoch, weil die Ladungen von
wenigen Verstärkern in Spannungen umgewandelt werden. Diese weisen durch ihre
kleine Anzahl nur geringe Schwankungen auf. Die Lichtausbeute von CCDs ist sehr
groß, was einerseits zu einem hohen Dynamikumfang beiträgt, andererseits aber zu
Bloomingeffekten (siehe Abschnitt 3.3.3) führt.
[vgl. 15, 16]
CMOS-Chip:
In zunehmendem Maße werden Kameras mit CMOS-Chips ausgestattet. Noch in den
letzten Jahren wiesen sie gegenüber den CCDs deutliche Nachteile auf. Durch ständige
Weiterentwicklung sind sie heute den CCDs in einigen Punkten überlegen. „CMOS“
steht für „Complementary Metal Oxide Semiconductor“ und bedeutet „Transistoren,
die paarweise komplementär zueinander angeordnet sind“. Bei der CMOS-Architektur
werden für jedes Pixel eine Fotodiode und eine Ausleseelektronik kombiniert, die die
Ladungsauswertung und Umwandlung direkt im Pixel ermöglichen. Das heißt, dass
die Analogsignale eines jeden Bildpunktes noch auf dem Chip digitalisiert werden. Die
Auslesegeschwindigkeit des Bildes ist daher höher als bei der CCD-Technologie. [vgl.
17 S. 31] Der Stromverbrauch des Chips ist sehr gering. Da die Umwandlung der
gesammelten Ladung in Spannung in jedem Pixel direkt geschieht, die Bildpunkte aber
nicht völlig identisch arbeiten, kommt es zu herstellungsbedingten Schwankungen und
die Einheitlichkeit von gleichfarbigen Bereichen (Uniformität) des Bildes nimmt ab.
Der Hauptunterschied zwischen CMOS- und CCD-Sensoren liegt darin, dass beim
CMOS jedes Pixel einzeln über seine XY-Koordinaten ausgelesen werden kann, was die
Signalverarbeitung erheblich vereinfacht.
[vgl. 15, 14b]
CMOS-Sensoren benötigen nur ca. ein Drittel bis ein Zehntel der Energie eines CCDSensors. [vgl. 18]
Ein Flächensensor wird durch vier grundlegende Eigenschaften oder Merkmale charakterisiert: Auflösung, Abmessungen, Farbtiefe, Farbmatrix (siehe 3.3.2 Filtertechnik).
[vgl. 4 S. 20 f.]
Fujis SuperCCD
Eine der jüngsten Entwicklungen im Bereich der CCD-Sensoren heißt SuperCCD und
wurde 1999 vom japanischen Unternehmen Fujifilm entwickelt. Er basiert auf der
Erkenntnis, dass das menschliche Auge auf horizontale und vertikale Strukturen empfindlicher reagiert als auf diagonale. Die Lösung bestand in einer Drehung der CCDElemente um 45 Grad verbunden mit einer optimierten Raumausnutzung (siehe
Abbildung 4 und 5). Dazu wurde dem CCD-Sensor eine wabenförmige Struktur mit
achteckigen Fotodioden verliehen, wodurch sich mehrere Vorteile ergeben: Die ver-
Abb. 4
Anordnung der
Fotodioden in einem
herkömmlichen CCDSensor
[19]
Abb. 5
Anordnung der
Fotodioden in Fujis
SuperCCD-Sensor
[19]
tikalen und horizontalen Abstände der CCD-Elemente sind verringert; wodurch bei
gleicher Pixelzahl ein um 1,6- bis 2,3-fach höherer Auflösungseindruck entsteht. Die
veränderte Anordnung der Pixel in Kombination mit einem eigenen Signalverarbeitungsverfahren führt weiterhin zu einer gesteigerten Lichtempfindlichkeit und einem
geringeren Rauschen.
[vgl. 20, 21, 22]
In der mittlerweile vierten SuperCCD-Generation gibt es unter anderem eine Weiterentwicklung, die sich „SuperCCD SR“ nennt. Hierbei hat sich Fujifilm vom analogen
Farbnegativfilm inspirieren lassen, der mit Schichten unterschiedlicher Lichtempfindlichkeit arbeitet. Die Sensorelemente des SuperCCD SR setzen sich jeweils zur Hälfte
aus S- und R-Pixeln zusammen (siehe Abbildung 6). Die größeren S-Pixel verfügen
über eine höhere Lichtempfindlichkeit. Die Lichtstrahlen werden „geteilt“ und es
erfolgt sozusagen eine „Doppelbelichtung“, bei der die S- und die R-Pixel dasselbe Bild
in zwei unterschiedlichen Empfindlichkeiten liefern. Aus den Informationen der beiden
Pixeltypen rechnet die Kamera ein Bild zusammen, das einen im Gegensatz zu
herkömmlichen CCD-Sensoren erweiterten Kontrastumfang aufweist. [vgl. 23]
1
2
Abb. 6 Schematischer Ausschnitt aus Fujis SuperCCD SR [23]
1 kleinere und weniger lichtempfindliche R-Pixel
2 größere und lichtempfindlichere S-Pixel
3.3.2 Filtertechnik
Die lichtempfindlichen Zellen reagieren ausschließlich auf die Intensität der auftreffenden Lichtstrahlen – Farben können sie nicht erkennen. Ihre spektrale Empfindlichkeit entspricht zudem nicht der des menschlichen Auges. Bilder, die dem natürlichen
Empfinden des Menschen entsprechen, entstehen erst durch den Einsatz von Farbfiltern. [vgl. 14c] Deren Anordnung wird auch als Farbmatrix bezeichnet.
Genau genommen bezeichnet man Licht als denjenigen Teil der optischen Strahlung,
der im menschlichen Auge eine bestimmte Hellempfindung hervorruft. Dieser Teil
erstreckt sich über einen Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis 780 nm. Die Hellempfindlichkeit des menschlichen Auges ist eine Funktion der Strahlungswellenlänge,
deren Maximalwert bei einer Wellenlänge von 555 nm liegt. Der Mensch besitzt also
seine größte Lichtempfindlichkeit für Spektralfarben im gelb-grünen Bereich. [vgl. 24]
Die Sensoren registrieren die Gesamtlichtintensität, sind aber am roten Ende des Spektrums empfindlicher als für blaues Licht. Sie reagieren sehr stark auf infrarote (IR)
Wellenlängen. Durch den Einsatz geeigneter IR-Sperrfilter kann man diesen Effekt verhindern. Die Kompensation der geringeren Blauempfindlichkeit erfolgt bei der Verarbeitung der Messwerte oder durch eine längere Zeit zum Aufbau der Ladung in den
blauen Elementen. [vgl. 4. S. 22]
Um naturgetreue Bilder reproduzieren zu können, müssen die fotografischen Sensorund Aufnahmetechniken der menschlichen Wahrnehmung möglichst nahe kommen.
In der Netzhaut gibt es zwei Arten von Lichtrezeptoren: etwa 120 Millionen Stäbchenzellen erfassen Tonwertabstufungen und rund 6 Millionen Zapfenzellen registrieren die
Farbinformationen. Ein kleiner Bereich in der Mitte der Netzhaut, bezeichnet als Fovea,
liefert uns scharfe, farbige Details. Hier befinden sich nur Zapfen. Drei verschiedene
Arten von Zapfen reagieren hauptsächlich auf rotes, grünes und blaues Licht. [vgl. 4.
S. 16]
Die Digitalfotografie basiert – wie das menschliche Auge – auf dem additiven Farbsystem*, das sämtliche Farbeindrücke aus den Grundfarben Rot, Grün und Blau entstehen lässt.
Bayer-Mosaik:
Diese spezielle Filteranordnung wurde in den 1980ern von Kodak entwickelt und nach
dem dort arbeitenden Wissenschaftler Dr. Bayer benannt. [vgl. 25]
Die Kamera nutzt rote, grüne und blaue Mikrofilter, die auf die lichtempfindlichen
Zellen aufgedampft sind und nur Licht des jeweiligen Spektralbereiches passieren
lassen. Dabei erfasst jedes lichtempfindliche Element des Sensors das Licht einer der
drei Grundfarben. [vgl. 14d]
Bilder setzen sich sowohl aus Helligkeits- als auch aus Farbinformationen zusammen.
Das menschlische Auge ist für Helligkeiten empfindlicher als für Farben. Der grüne
Farbkanal eines RGB-Bildes beinhaltet die meisten Helligkeitsinformationen3. Aus
diesem Grund benutzt das Bayer-Mosaik doppelt so viele grüne wie blaue und rote
Das relative Verhältnis der Helligkeit pro Farbe kann mit folgender Formel dargestellt werden:
Y=R/3+G+B/10, wobei Y das Helligkeitssignal und R,G,B die Werte eines standardisierten Farbraumes darstellen. [vgl. 57 S. 353] .
3
Filter (siehe Abbildung 7). Da jedes einzelne Sensorelement nur jeweils eine Farbe aufzeichnet, müssen die anderen Farbanteile softwaremäßig aus den umliegenden Pixeln
rekonstruiert werden, der Fachbegriff hierfür heißt „Farbinterpolation“. Die Interpolationsalgorithmen sind von Hersteller zu Hersteller verschieden, so ergeben sich
auch zum Teil Qualitätsunterschiede im Bildergebnis verschiedener Digitalkameras,
selbst wenn diese mit dem gleichen Sensor arbeiten. [vgl. 14d]
Diese Interpolation führt zu Farb-Artefakten und einem Verlust an Bilddetails. In einigen Digitalkameras wird durch sogenannte Anti-Aliasing*-Filter (siehe 3.3.4) bewusst
eine gewisse Unschärfe erzeugt, um die Farb-Artefakte zu reduzieren, was wiederum
zu einem Verlust an Schärfe und effektiver Auflösung führt. [vgl. 26]
Abb. 7 Die Mikrofilter-Konstellation
entsprechend des Bayer-Mosaiks: Jeweils
25% der Fotodioden empfangen die
Information für Rot und Blau, 50% für
Grün.[55]
FoveonX3
Sigma stattet seine neuen Profi-Digitalkameras mit dem X3-Sensor der Firma Foveon®
aus, der auf dem CMOS-Prinzip basiert und drei Fotodioden-Schichten besitzt (siehe
Abbildung 8). Diese sind in Silikon eingebettet und machen sich die Tatsache zunutze,
dass rotes, grünes und blaues Licht jeweils unterschiedlich tief in das Silikon eindringt,
was die vollständige Aufzeichnung der Farbinformation in jedem Pixel erlaubt. Silikon
absorbiert Licht unterschiedlicher Wellenlänge in unterschiedlichen Tiefen, so dass eine
Fotodiodenschicht Rot aufzeichnet, eine weitere Grün und die andere Blau. Hierdurch
kann jedes Pixel auf einem FoveonX3-Bildsensor auf die Aufzeichnung von 3 Fotodioden zurückgreifen, was das erste und bislang einzige Vollfarbenaufzeichnungssystem darstellt.
Die Vorteile dieser Technologie sind sehr gute Schärfe, brillante Farbdetails und eine
größere Resistenz gegen Farb-Artefakte.
Abb. 8 Der Aufbau des FoveonX3Sensors: Drei Fotodiodenschichten
nehmen jeweils 100% der jeweiligen
Farbinformation auf. [55]
Abb. 9 Gegenüberstellung des
Aufbaus eines analogen Farbfilms, eines Sensors mit BayerMosaik und eines FoveonX3Sensors [27]
Der FoveonX3-Sensor stellt damit einen großen Schritt in der Entwicklung der digitalen Farbfotografie dar und ist die erste Technologie, die die Vorzüge des Digitalen
mit einer Funktionsweise ähnlich der des analogen Films kombiniert (siehe Abbildung 9).
[vgl. 26, 27]
Ausblick: Vier-Farb-CCD
Mit den Vier-Farb-CCD-Sensoren will Sony u.a. die Farbtreue von Digitalaufnahmen
verbessern. Die Sensorelemente sind durch entsprechende Filterung über die Grundfarben Rot, Grün und Blau hinaus für einen vierten Farbton empfindlich, den Sony als
Emerald („Grün wie ein Smaragd“) bezeichnet. In Kombination mit einem neuen Bildprozessor sollen die Aufnahmen dadurch natürlicher wirken, vor allem in roten Bildbereichen sollen sich deutlich flüssigere Schattierungen ergeben.
[vgl. 28]
3.3.3 Technisch bedingte Fehler im digitalen Bild
Rauschen (Unterbelichtung)
Ein Bildrauschen ist mit der Grobkörnigkeit bestimmter analoger Filmsorten vergleichbar. Durch Temperatureffekte im Halbleiter entstehen in jeder Sensorzelle auch unerwünschte Elektronen, sogenannter Dunkelstrom. Bei Unterbelichtung ist die durch das
Licht erzeugte Ladung im Verhältnis dazu zu schwach. Es entstehen in ursprünglich
gleichmäßig gefärbten, vor allem dunklen Flächen Pixel mit fehlerhaften Farben.
Die häufigste Ursache für verrauschte Aufnahmen ist eine gesteigerte Lichtempfindlichkeit der Kamera. Minimale Kontrastunterschiede, die kaum sichtbar waren, multiplizieren sich zu deutlich wahrnehmbaren Störungsmustern. Bei konstanter Temperatur
nimmt das Rauschen mit der Zeit zu.
Rauschen kann bei anschließender Bearbeitung durch Weichzeichnen der betroffenen
Bereiche reduziert werden, was Schärfe- und Detailverlust mit sich bringt.
[vgl. 4 S. 25]
Das Rauschverhalten einer Kamera hängt u.a. von der Sensortechnik ab. Größere
Sensoren tendieren weniger zum Rauschen als kleine, CCD-Sensoren eher als CMOSSensoren, da diese im Betrieb weniger Strom verbrauchen und sich damit schwächer
erwärmen. [vgl. 13 S. 17]
Blooming (Überbelichtung)
Die extreme Überbelichtung eines CCD-Elementes verursacht ein Überspringen der
Ladung oder „Blooming“ in benachbarte CCDs. Dadurch entstehen ausgebrochene
Spitzlichter* im Bild. Das Problem dabei ist, dass die Helligkeit nicht gleichmäßig vom
Mittelpunkt der Lichtquelle abnimmt, sondern „weiße Löcher“ mit recht abrupten
Übergängen zu dunkleren Farben ins Bild gerissen werden. Da in Spitzlichtern oft jegliche Farbinformation fehlt, können sie auch nicht motivgetreu abgedunkelt werden.
[vgl. 8 Seite 66]
Blooming-Effekte können sowohl in den Schieberegister-Elementen als auch in den
lichtempfindlichen Elementen auftreten. Bei unterschiedlich starkem Blooming an den
verschiedenen RGB-Elementen entsteht eine farbige Spur.
Weil in CMOS-Sensoren die Ladung aus den einzelnen Sensorelementen unabhängig
voneinander ausgelesen wird, kann hier kein Blooming auftreten.
[vgl. 4 S. 25]
Moiré
Moiré-Effekte (Moiré = franz. Seidengewebe) treten in Erscheinung, wenn feine Bildstrukturen (z. B. ein Hemdmuster) nicht mehr hinreichend genau aufgelöst werden
können. Nach dem Abtasttheorem* müssen auf jede Periode einer Bildstruktur mindestens zwei Bildpunkte kommen. Wenn diese Regel nicht eingehalten wird, entstehen
durch die grobe Rasterung Bildfehler, sogenannte Artefakte, die in der Bildverarbeitung
Moiré genannt werden. In der digitalen Fotografie entstehen derartige Fehler, wenn
sich das Bildpunktgitter des Kamerasensors mit der geometrischen Struktur im Motiv
überlagert. Vermeiden lassen sich Moirés vor allem durch Verwendung von höher auflösenden Sensor-Chips oder der bewussten Erzeugung einer gewissen Unschärfe (siehe
3.3.4 Anti-Aliasing-Filter).
[vgl. 15, 29 S. 15]
Farbsäume
Farbsäume sind farbige Pixellinien an kontrastreichen Konturen. Sie haben ihre
Ursachen im Bauprinzip einiger Digitalkameras. Sie können beispielsweise durch eine
ungenaue Farbinterpolation entstehen. [vgl. 8 Seite 66]
Farbsäume entstehen weiterhin aufgrund der unterschiedlichen Lichtbrechung der verschiedenen Wellenlängen des Lichtes durch das Objektiv, wenn dieses nicht entsprechend korrigiert ist. Diese Erscheinung wird chromatische Abberation genannt und ist
in der fotografischen Optik – nicht im Aufnahmesystem – begründet.
[vgl. 30 S. 65/66]
3.3.4 Kamerainterne Einflüsse auf die Bilddaten
Abschnitt 3.3.4 beleuchtet Prozesse in Digitalkameras, die standardmäßig durchgeführt werden, wenn der Fotograf keine eigenen Einstellungen vornimmt. Consumer*Kameras erlauben meist nur einen sehr beschränkten Eingriff auf diese Vorgänge. Die
Verwendung von RAW-Daten erlaubt es, die internen Berechnungen zu umgehen.
Erhöhung der Lichtempfindlichkeit
Entsprechend der vorgenommenen Einstellung werden die Helligkeitswerte, die auf
den Sensor gelangen, einer anschließenden Signalverstärkung unterzogen, die sich
durch vermehrtes Rauschen negativ auf das Bild auswirken kann.
Interpolation
Eine Farbinterpolation ist bei Digitalkameras unvermeidlich. Weil jede Fotodiode des
Sensors einen Bildpunkt im digitalen Foto erzeugt, aber jeweils nur eine Farbkomponente für diesen Bildpunkt erfasst – ausgenommen Modelle mit dem FoveonX3Sensor –, müssen die beiden fehlenden Farbwerte interpoliert werden. Da die meisten
Sensor-Chips doppeltgrünempfindlich sind, ist die Interpolation im Grünkanal geringer
als im Rot- und Blaukanal. Im Grünkanal ist die Hälfte der Pixel optisch erfasst, von der
anderen Hälfte müssen die Tonwerte per Interpolation eingerechnet werden. Im Rotund Blaukanal kommen auf einen optisch registrierten Tonwert drei interpolierte Pixel.
Neben der Farbinterpolation wird auch eine eventuelle Bildgrößeninterpolation in der
Kamera durchgeführt.
Grundsätzlich lassen sich zwei Interpolationsarten unterscheiden:
- Statische Interpolation: Bei ihr bleiben die Tonwerte der optisch erfassten Pixel unverändert, während nur die fehlenden Tonwerte aus den Werten der benachbarten Pixel
im gleichen Farbkanal gemittelt werden.
- Dynamische Interpolation: Bei dieser Interpolationsmethode werden nicht nur die
fehlenden Tonwerte errechnet, sondern auch die optisch erfassten Pixel nach einem
bestimmten Rechenverfahren aufgehellt oder abgedunkelt. Obwohl eine dynamische
Berechnung somit rein technisch betrachtet zu einer größeren Abweichung führt, ist
das Ergebnis optisch gesehen in der Regel besser.
[vgl. 8 Seite 60/61]
Die genaueste und aufwändigste Variante ist dabei die bikubische Interpolation, die
stets für Fotos verwendet werden sollte. [vgl. 18]
Weißabgleich
Die Einstellung des Weißabgleichs für eine Kamera dient zur Kompensation von Lichtquellen, deren Licht von der normalen RGB-Tageslichtbalance abweicht. [vgl.4 S. 32]
Um der Gefahr eines Farbstichs vorzubeugen, bedarf es kamerainterner Berechnungen.
Die Farbzusammensetzung des Umgebungslichts wird vom Belichtungssensor analysiert und relativ sicher in einen Farbtemperaturbereich* eingestuft. Festgelegte Farbkorrekturalgorithmen wirken dann dem zu erwartenden Farbstich entgegen und
gewährleisten, dass weiße und graue Flächen auch im Bild nahezu neutral erscheinen.
[vgl. 8 S. 55]
Anti-Aliasing-Filter
Der Anti-Aliasing-Filter (kurz AA-Filter) ist auch unter der Bezeichnung „Blur-Filter“
(blur, engl. = trüben, unscharf machen) zu finden.
Diese Filter dienen der hardwaremäßigen Verminderung von Artefakten. Sie erzeugen
eine leichte Unschärfe, wodurch Bildstrukturen vermindert wiedergegeben werden.
Das Licht wird stärker gestreut und dadurch die Farbinformationen auf die benachbarten Sensorzellen verteilt, um Fehler bei der Farbinterpolation zu verringern. In
einem gewissen Umfang senkt der AA-Filter durch die Weichzeichnung die effektive
Sensorauflösung.
[vgl. 18, 13 S. 10]
Scharfzeichnung
Abgesehen von der Güte des Objektivs hängt die Schärfe vor allem von der Auflösung
des Sensor-Chips und der Farbinterpolation ab. Wenn die Kamera ein Motiv aufnimmt,
projiziert sie das Bild auf das Pixelraster des Flächensensors. Bei zu geringer Auflösung
des Chips ist das Raster zu grob, um feine Konturen oder Bilddetails wiedergeben zu
können. Ränder und Konturen werden dann unscharf. Ungenügende Bildschärfe kann
bereits in der Kamera durch eine Scharfzeichnung verbessert werden. Die Schärfeauflösung eines Farbbildes ist deutlich geringer als die Chip-Auflösung, da die Farbwerte
interpoliert werden.
[vgl. 8 S. 64]
Ein Bild wird vom menschlichen Auge als scharf empfunden, wenn die abgebildeten
Konturen einen angemessen hohen Kontrast aufweisen. Je höher der Kontrast, desto
höher der Schärfeeindruck. Die Kamera erhöht softwaremäßig den Kontrast benachbarter Pixel. Dadurch können Bildartefakte, wie Farbsäume oder verstärktes Rauschen
entstehen. [vgl. 13 S. 52] Professionelle Kameras ermöglichen die manuelle Auswahl
des Schärfungsgrades. Ist dies nicht der Fall, ist man auf die Einstellung in der Kamera
angewiesen. Zu starke Schärfung kann das Aussehen eines Bildes vor allem bei Vergrößerungen negativ beeinflussen. Einige Kameramodelle, besonders aus dem
Consumer-Bereich, erlauben deshalb unabhängig von der Auflösung des Sensors nur
gute Abzüge bis 10 x 15 cm. Speziell in der Porträtfotografie macht sich eine zu hohe
Scharfzeichnung durch Artefakte in homogenen Flächen schnell negativ bemerkbar.
Farbtiefe und Tonwertkorrektur
Viele Kamerasensoren (speziell die A/D-Wandler) arbeiten mit einer höheren Farbtiefe
als die Kamera mit den Bildern ausgeben kann. Das bringt deutliche Vorteile bei der
kamerainternen Bearbeitung. Vor dem Speichern wird die Farbtiefe meist auf den
üblichen Wert von 8 bit pro Farbkanal heruntergerechnet. Die Kamerasoftware verteilt
dabei die Tonwerte entsprechend der Einstellung in der Kamera relativ gleichmäßig auf
die vorhandenen 256 Stufen. Auf diesen Prozess kann man bei den Consumer-Kameras
selten Einfluss nehmen. Eine nachträgliche Korrektur am Rechner führt immer zu Tonwertverlusten. Professionelle Modelle bieten die Möglichkeit, die Bilder mit größerer
Farbtiefe auszugeben, um das Potential für die anschließende Bearbeitung nutzen zu
können.
Die ausgebbare Farbtiefe ist vom A/D-Wandler abhängig. Die Anzahl der Bits des A/DWandlers sollte mindestens dem Dynamikumfang des Sensors entsprechen. Hohe Bittiefen des A/D-Wandlers können zwar eine höhere Qualität bedeuten, aber nur, wenn
der Sensor einen ausreichend weiten Dynamikumfang erfasst und den Wandler mit
exakten, rauscharmen Analogsignalen versorgen kann. [vgl. 4 S. 20 f.]
Auflösung
Die optische Auflösung einer Kamera ist durch die Pixelanzahl des Sensors vorgegeben.
Aus Speicherplatzgründen erlauben die meisten Kameras das Abspeichern von Bildern
mit geringeren Pixelmaßen (Downsampling). Consumer-Kameras geben zudem oft
Bilder aus, deren Pixelanzahl die des Sensors übersteigt (Upsampling). Diese Größenveränderungen werden durch Interpolation der ursprünglichen Pixelanzahl in der
Kamera erzeugt. Upsampling führt dabei meist zu Qualitätsverlust.
Komprimierung */ Kompression
Um möglichst wenig Speicherplatz zu belegen und die Verarbeitung zu beschleunigen,
werden Bilddateien komprimiert. Der überwiegende Teil der Digitalkameras arbeitet
mit der JPEG-Komprimierung. Der Vorteil dabei sind die verschiedenen Kompressionsstufen, die in den meisten Kamreras vor der Aufnahme gewählt werden können. Es
sollte jedoch stets bedacht werden, dass mit höherer Kompression ein größerer Datenverlust einhergeht bzw. in stärkerem Maße Artefakte gebildet werden.
Verlustreiche Datenkompression ist bei Aufnahmen im JPEG-Format unumgänglich.
Hohe Qualitätsanforderungen sind daher nur zu erfüllen, wenn unkomprimiert bzw.
verlustfrei komprimiert mit anderen Formaten gearbeitet wird.
Kapitel 4.1 geht detaillierter auf die JPEG-Komprimierung ein.
4. Herkömmliche Bilddatenformate in Digitalkameras
Bilder werden in Pixelformaten gespeichert. Diese sind sehr speicherintensiv, denn
jeder einzelne Bildpunkt wird mit Position und Farbwerten gespeichert. Die Datenkompression bei spielt bei Bilddatenformaten daher eine große Rolle. Grundsätzlich gibt es
zwei Methoden: Kompression ohne Informationsverlust (nonlossy oder lossless) und
Kompression mit Informationsverlust (lossy)4. Letztere wird auch als Datenreduktion
bezeichnet.
[vgl. 7 S. 29/30]
Jedes Digitalbild, das in einem herkömmlichen Bilddatenformat (TIFF oder JPEG) in der
Kamera gesichert wurde, hat bereits einen umfangreichen kamerainternen Bearbeitungsvorgang hinter sich (siehe 3.3.4). Da der Fotograf kaum Zugriff auf diese Prozesse
hat und auch nur unzureichend darüber informiert ist, welche Bearbeitungsschritte die
Kamera durchführt, verschenkt er sozusagen die Möglichkeit, umfassenden Einfluss auf
seine Aufnahmen zu nehmen, wie er es aus der Analogfotografie gewohnt ist.
Dieses Kapitel beleuchtet die bisherigen Bilddatenformate in Digitalkameras.
4.1 JPEG
Diese Abkürzung steht für „Joint Photographers Experts Group“ (engl. = Vereinte
Fotografen-Expertengruppe). Es ist nicht im eigentlichen Sinn ein Dateiformat,
sondern ein Komprimierungsverfahren. Die genaue Bezeichnung des Dateiformates
einer üblichen JPEG-Datei heißt JFIF (JPEG File Interchange Format, engl. = JPEG-Datenaustauschformat). [vgl. 31 S. 29]
Charakteristik
Farbmodelle*:
Graustufen, RGB, CMYK
ICC-Profile*:
ja
Anzahl Kanäle:
3 oder 4 Farbkanäle
Bittiefe:
8 bit pro Kanal
Plattform:
Mac-OS, Windows, UNIX
[vgl. 32 S. 107]
Es existieren weiterhin Einteilungen in drei Kategorien mit der Zwischenstufe „visually lossless“ für
Verfahren, die die physiologisch bedingte unterschiedliche Auflösung von Helligkeits- und Farbinformationen nutzen. [vgl. 10 S. 28]
4
Herkömmliche Bilddatenformate in Digitalkameras 30
Anwendung
JPEG hat sich als ein Standard in der grafischen Industrie etabliert. Es ist kompatibel*
mit sämtlichen Bildbearbeitungsprogrammen. Die Kompatibilität mit Layoutprogrammen ist eingeschränkt, QuarkXPress importiert beispielsweise keine JPEG-Bilder. Dieser
Umstand basiert auf der Tatsache, dass JPEG nicht für qualitativ anspruchsvolle Printprodukte genutzt wird.
JPEG ist eines der weitverbreitetsten Komprimierungsverfahren auf dem fotografischen
Sektor. Es wurde von der gleichnamigen Expertenkommission unter der Mitarbeit der
ISO [vgl. 33 S. 158] als „naturgetreue“ Komprimierungsart für fotografische Bilder
entwickelt. Das Verfahren soll sich an die Wahrnehmung des menschlichen Auges anlehnen, so dass die Farbmanipulationen dem Betrachter zumindest in der hohen Qualitätsstufe nicht auffallen. Aufgrund der Arbeitsweise des Algorithmus ist dieses Verfahren am besten für naturalistische Bilder wie Landschaften oder Stillleben geeignet.
[vgl. 8 S. 74/75]
Funktionsweise
JPEG ist ein Komprimierungsverfahren, mit dem 24-bit-Bilder und Graustufenbilder auf
bis zu 1/20 ihrer Originalgröße komprimiert werden können. [vgl. 34 Seite 189 ff.]
JPEG kombiniert fünf Kompressionsverfahren: Zunächst wandelt es die Bilddaten in
den YUV-Farbraum um. Dann unterzieht es die Bilddaten der diskreten Kosinus-Transformation. Im Anschluss daran erstellt es anhand einer Quantisierungstabelle eine
Matrix, nach der die Bildblöcke verschiedene Wertigkeiten erhalten. Schließlich durchläuft die Datei eine Lauflängen- und eine Huffman-Codierung. [vgl. 35, 33 S. 158]
Der YUV-Farbraum – auch YCrCb-Farbraum genannt – macht sich eine Unzulänglichkeit des menschlichen Auges zunutze: Es nimmt unterschiedliche Helligkeiten eines
Bildes stärker wahr als leichte Abweichungen in der Farbe. Deshalb bestimmt dieses
Farbmodell die Farben auf einer Helligkeitsachse und zwei weiteren Achsen, die die
Abweichung von Grau zu Blau (Cb) und von Grau zu Rot (Cr) darstellen. Das YUVFormat speichert diese Informationen (Helligkeit : Abweichung Grau/Blau :
Abweichung Grau/Rot) im Verhältnis 4:1:1. Der Verlust an Bildinformation fällt dem
menschlichen Auge kaum auf, spart aber viel Speicherplatz.
Die diskrete Kosinus-Transformation (Discrete Cosinus Transformation, DCT) unterteilt
das Bild in Blöcke – bei JPEG sind diese 8 mal 8 Pixel groß – und wandelt dann den
zweidimensionalen Bildbereich in einen zweidimensionalen Frequenzbereich um. Verluste beim Rekonstruieren der Blöcke entstehen nur durch Rundungsfehler, abgesehen
davon ist die DCT verlustfrei.
Die Lauflängen-Codierung (Run-Length-Encoding, RLE) betrachtet eine Datei als Folge
von Zahlen (Byte*). Die komprimierte Datei beschreibt mit jeweils zwei Bytes eine
größere Byte-Folge: Das erste Byte enthält die Information, wie häufig das zweite Byte
in der Originaldatei vorkommt, das zweite Byte gibt Auskunft über den Inhalt der Bytes
(bei Bildern deren Farbwert). Die Lauflängen-Codierung arbeitet verlustlos.
Die Huffman-Codierung arbeitet nach dem Prinzip des Morsens: Sie analysiert die
Datei daraufhin, wie häufig bestimmte Informationen vorkommen. In einem unkomprimierten Bild beschreiben 8 bit ein Pixel. Die Huffman-Codierung zielt darauf ab,
häufig vorkommende Pixel mit weniger als 8 bit zu beschreiben. Die Originaldatei lässt
sich ohne Verluste rekonstruieren.
[vgl. 36]
Die auffälligsten Qualitätsverluste entstehen dadurch, dass in den 8 mal 8 Pixel großen
Blöcken den Farben der Pixel bei geringer Abweichung ein Mittelwert zugewiesen
wird. Auf diesem Weg verringert sich die Anzahl der unterschiedlichen Farben im Bild.
Bei jeder Speicherung gehen unweigerlich Daten verloren, die im Originalzustand nie
wieder hergestellt werden können. Bei starken Komprimierungsfaktoren macht sich die
Farbangleichung in den 8 mal 8 Pixel großen Bereichen als sichtbare Blockbildung
bemerkbar. Die Farben nähern sich dann so weit aneinander an, dass die Auflösung
der Datei quasi verschenkt wird. JPEG erzeugt Bildartefakte.
[vgl. 8 S. 75]
Vorteile:
· sehr kleine Dateigrößen durch hohe Kompressionsraten möglich
- optimale Ausnutzung der Speicherkarten in Digitalkameras
- kurze Verarbeitungszeit in der Kamera
- geringer zeitlicher Aufnahmeabstand
- schnellere Weiterverarbeitung
- geeignet für die Internetnutzung (Multimedia*-Anwendungen)
· anschließende Bearbeitung im Idealfall nicht nötig, da Einstellungen bereits in der
Kamera eingerechnet werden
· keine spezielle Software zur Weiterverarbeitung nötig
Nachteile:
· verlustbehaftete Kompression
· zur Datenarchivierung ungeeignet, wenn zukünftige Bearbeitung nötig ist
· Beschränkung auf 8 bit pro Farbkanal
· Schärfeverluste durch Komprimierung
· Einstellungen sind in der Kamera bereits vor der Aufnahme festzulegen
· kamerainterne Bildbearbeitung
Dass die Daten bereits in der Kamera bearbeitet werden, kann sowohl positiv als auch
negativ bewertet werden. Für die professionelle Weiterverarbeitung in der Druckvorstufe ist dieser Fakt zu den Nachteilen zu zählen, da er überwiegend unbeeinflussbar
bleibt und die Möglichkeiten der Nachbearbeitung deutlich einschränkt.
Ausblick: JPEG 2000
Es existiert eine verbesserte Version dieses Formates, JPEG 2000. Bilddateien im JPEG2000-Format erlauben das Speichern mit mehr als 8 bit pro Kanal (8, 16 und 32 [vgl.
13 S. 44]), können mit Metadaten* und ICC-Profilen arbeiten. JPEG 2000 bietet eine
verlustfreie Komprimierung, die effektiver arbeitet als beispielsweise LZW sowie eine
verlustbehaftete Komprimierung, die bei vergleichbarer Bildqualität effektiver wirkt als
JPEG. [vgl. 13 S. 44]
Zur Zeit der Erstellung dieser Arbeit konnte kein Hinweis darauf gefunden werden,
dass JPEG 2000 in die Digitalfotografie Einzug gehalten hat.
4.2 TIFF
TIFF steht für „Tagged Image File Format“ (engl. = markiertes Bilddatenformat).
Charakteristik
Farbmodelle:
Bitmap, Graustufen, RGB, CMYK, Lab, Indizierte Farben, YCC
Volltonfarben (bedingt)
ICC-Profile:
ja
Anzahl Kanäle:
1,3 oder 4 Farbkanäle, 20 Alphakanäle
Bittiefe:
1 bis 16 bit
Kompression:
nonlossy: CCITT, LZW, RLE und ZIP
lossy: JPEG
Plattform:
Mac-OS, Windows, UNIX und andere
[vgl. 32 S. 60, 7 S. 32]
Anwendung
Bei diesem Format handelt es sich um den Standard im DTP und in der Bildbearbeitung, da es von nahezu jedem Programm gelesen werden kann. Als universelles Bilddatenformat ist es zum Austausch zwischen den verschiedenen Anwendungsprogrammen und Plattformen geeignet.
Funktionsweise
Das TIFF-Format wurde einst von mehreren Firmen aus dem Bereich der digitalen Bildbearbeitung und Druckvorstufe als Spezifikation für den standardisierten Bilddatenaustausch zwischen Ein- und Ausgabegeräten entwickelt. [vgl. 8 S. 85] Es unterstützt alle
wichtigen Farbmodelle und Farbtiefen.
Die Tags* sind codierte Hinweise, die die Anordnung der Bilddaten beschreiben. Je
nach Art des Bildes benötigt man eine bestimmte Anzahl von Tags, um die Pixelstruktur zu beschreiben. [vgl. 33 S. 159] Jedes Tag enthält eine bestimmte Information oder
beschreibt einen spezifischen Inhalt der Datei (z. B. Auflösung, Art der Komprimierung,
Farbmodus*, Bildgröße). [vgl. 37]
TIFF-Dateien können sowohl komprimiert als auch unkomprimiert abspeichert werden.
Es werden verschiedene Kompressionsverfahren angeboten, die typische TIFF-Komprimierung ist die LZW-Komprimierung.
Die LZW-Komprimierung, die nach den Mathematikern Lempel, Ziv und Welch
benannt ist, ist eine statische wörterbuchbasierte Komprimierung. Der Algorithmus
zerlegt die Datei in Zeichenketten und analysiert sie auf Wiederholungen, die er mit
einer Tabelle (Wörterbuch) abgleicht. Neue Informationen kommen in die Tabelle.
Wenn eine Information mehrfach auftaucht, verweist der Algorithmus ab dem zweiten
Mal nur noch auf den entsprechenden Tabelleneintrag. Deshalb funktioniert die LZWKompression von TIFF-Dateien besonders gut bei Bildern, die in Schwarzweiß oder
Graustufen vorliegen, und bei Bildern, die große Flächen mit gleicher Farbe aufweisen.
Der große Vorteil der LZW-Kompression: Sie arbeitet verlustfrei, hinterlässt also keine
Spuren im Bild und verändert das Datenmaterial nicht. Allerdings ist der Wirkungsgrad
eher gering. [vgl. 38]
Vorteile
· sehr hohe Datenqualität
· Speicherung ohne Qualitätsverlust
· verlustfreie Komprimierung möglich
· Flexibilität: Austauschbarkeit zwischen Programmen und Plattformen
· Standard in der Druckvorstufe
· unterstützt alle wichtigen Farbmodelle
· bis 16 bit pro Farbkanal möglich
· zur Archivierung geeignet
· Bild ist im Idealfall ohne Nachbearbeitung direkt aus der Kamera nutzbar
Nachteile
· hohe Dateigröße
- längere Verarbeitungszeit in der Kamera
- erhöhter zeitlicher Aufnahmeabstand
- hohe Speicherkapazität zur Archivierung nötig
- für Multimedia-Anwendungen ungeeignet
· Einstellungen sind in der Kamera bereits vor der Aufnahme festzulegen
· kamerainterne Bildbearbeitung
Wie bereits unter 4.1 erwähnt, beeinflusst die kamerainterne Bearbeitung die Arbeit
der Druckvorstufe negativ.
5. RAW-Bilddaten
Das Verständnis der Funktionsweise von RAW-Daten setzt die Kenntnis der vorangegangenen Ausführungen voraus. Aufbauend darauf klärt dieses Kapitel den Unterschied dieser Aufnahmemöglichkeit zur bisherigen Digitalfotografie.
5.1 RAW-Daten aus Digitalkameras
Allgemeine Definition
Bei der Aufnahme von RAW-Daten schreibt die Kamera die Informationen, die sie bei
der Aufnahme vom Bildsensor erhält, 1:1 auf die Speicherkarte. RAW-Dateien enthalten
die originalen Bildinformationen, die vom A/D-Wandler geliefert werden ohne bzw.
mit minimaler kamerainterner Signalverarbeitung (verlustfreie Komprimierung). Sie
sind noch nicht formatiert.
„RAW“ kommt aus dem Englischen und heißt „roh“, was gleichzeitig soviel wie „unbearbeitet“ bedeutet. Es handelt sich beim RAW-„Format“ um ein proprietäres, das heißt
herstellerspezifisches Rohdatenformat für Bilddateien. Herstellerspezifisch deshalb, weil
bislang kein allgemein verbindlicher Standard für RAW-Daten existiert. Somit differiert
der logische Aufbau dieser Bilddateien von Kamerahersteller zu Kamerahersteller.
Eine RAW-Datei besitzt nicht die Dateierweiterung „*.raw“, sondern besteht häufig aus
zwei Dateien: einer Miniaturvorschau zur Anzeige im Kamera-Display* und dem
eigentlichen RAW-Foto mit der modellabhängigen Dateierweiterung. Nikon benutzt
beispielsweise die Dateiendung „*.NEF“, Canon dagegen „*.CRW“, Fuji „*.RAF“,
Minolta „*.MRW“, Olympus „*.ORF“.
[vgl. u.a. 39, 40]
Funktionsweise
Die Aufnahme von RAW-Bilddaten macht es möglich, die unter 3.3.4 genannten Automatikprozesse zu umgehen und das Endergebnis vollständig selbst zu beeinflussen. Die
einzigen Kameraeinstellungen, die direkten Einfluss auf die Pixel haben, sind die ISOEmpfindlichkeit, die Belichtungszeit und die Blendenöffnung. [vgl. 41]
RAW-Dateien speichern lediglich die digitalen Graustufenwerte, die der A/D-Wandler
aus den analogen Signalen des Sensor-Chips berechnet hat. Diese Daten werden evtl.
verlustfrei komprimiert, was die Dateigröße zusätzlich reduziert. Die Farbinterpolation,
RAW-Bilddaten 36
die aufgrund des Filtermosaiks nötig ist, wird nicht in der Kamera durchgeführt. Die
bei der Aufnahme eingestellten Kameraeinstellungen werden als EXIF-Daten der Bilddatei beigefügt. EXIF (Exchangeable Image File Format) ist der Standard für die technischen Metadaten von Digitalaufnahmen und somit keine Besonderheit von RAWDaten. Darin finden sich Informationen wie Farbwerte, Schärfe, Weißabgleich und
Farbtiefe, die bisher kameraintern in die Bilddaten eingerechnet wurden, sowie die Einstellungen bezüglich Belichtungszeit, Blende, Empfindlichkeit, Auflösung oder Aufnahmezeitpunkt.
Um aus den RAW-Daten ein fertiges Bild zu erhalten, müssen sie anschließend bearbeitet werden. Sie bieten optimale Voraussetzungen als Ausgangspunkt für einen professionellen Arbeitsablauf, da sie mit der vollen Kapazität des Sensors arbeiten (maximale Auflösung und maximale Farbtiefe) und die Farbinformationen erst nachträglich
verarbeitet werden. Je höher die physikalische Auflösung des Sensors, aber vor allem je
höher die maximale Farbtiefe, desto größer ist der Spielraum für die Nachbearbeitung.
Aufgrund des fehlenden Standards für RAW-Daten sind die Dateien nicht kompatibel
zu bisherigen Bildbearbeitungsprogrammen. Um RAW-Dateien öffnen und bearbeiten
zu können, ist ebenso wie für das Abspeichern in einem standardisierten Format ein
spezielles Programm oder Plug-In* erforderlich, ein sogenannter RAW-Konverter.
Schon bei der Konvertierung* können wichtige Einstellungen vorgenommen werden,
z. B. die Schärfe oder die Farbstimmung betreffend. Diese Einstellungen können dank
der Bearbeitungssoftware deutlich genauer getroffen werden als eine Kamera dies bei
der Aufnahme leisten könnte. Der Fotograf behält so die volle Kontrolle über das Bild
und kann alle Parameter individuell einstellen. Parameter wie Kontrasteinstellung,
Weißabgleich, Farbtemperatur, Rauschunterdrückung, Scharfzeichnung etc. können
feinfühlig in der Software bearbeitet werden – der Fotograf ist nicht mehr auf die automatische Bildverarbeitung und Bildoptimierung innerhalb der Kamera angewiesen.
Mit einem Vergleich verdeutlicht: Bei der Arbeit mit RAW-Daten verhält es sich fast so,
als ob bei der Analogfotografie erst nach dem Fotografieren entschieden würde,
welcher Film in die Kamera eingelegt wird. Prinzipiell wird also zunächst fotografiert
und erst später werden die Aufnahmeparameter bestimmt.
Das mit den gewünschten Parametern konvertierte Bild sollte als TIFF gespeichert
werden, um die Bildqualität mindernden Kompressionsverluste zu umgehen. Es sollte
möglichst 16-bit-TIFF eingestellt werden, um die feinen Farbabstufungen für die
spätere EBV zu erhalten. Das so gespeicherte Bild bietet optimale Voraussetzungen für
die weitere Bearbeitung.
[vgl. 42, 43, 39, 25]
RAW-Bilddaten 37
Vorteile
· maximale Datenqualität aus einer Digitalkamera
· maximale Farbtiefe
· maximale Bildbearbeitungsmöglichkeiten
- Weißabgleich, Belichtung (optimale Helligkeitskorrektur) und Schärfung
nachträglich am Monitor einstellbar
- vollständige Kontrolle über die Einstellungen
· verlustfreie Kompression
· ca. ein Drittel des Platzbedarfs eines TIFFs
- schnellere kamerainterne Verarbeitung als bei TIFF
· Möglichkeiten der Konverter-Software sind denen der Kamera deutlich überlegen
Ein weiterer Vorteil besteht in der möglichen Nutzung zukünftiger Software-Entwicklungen. Konvertierungsalgorithmen können hinsichtlich Farbe und Detailtreue verbessert werden. Der technische Fortschritt kann somit stets vorhandenes RAW-Bildmaterial
optimieren.
[vgl. 44]
Nachteile
· größer als JPEG-Dateien
- verlängert minimale Verzögerung zwischen zwei Aufnahmen
· Inkompatibilität zu üblichen Bildbearbeitungs- und Layoutprogrammen
· zur weiteren Verarbeitung Konvertierung nötig
· Konverter-Software nötig
· Nachbearbeitung nötig
- verlangt gewisse Kenntnisse der Bildbearbeitung
- erhöhter Zeitaufwand
Der Fakt der Inkompatibilität verliert zunehmend an Berechtigung, da durch die
wachsende Bedeutung der Digitalfotografie im Profi-Bereich die neuen Versionen der
großen Bildbearbeitungsprogramme bereits mit den RAW-Daten der professionellen
Kameramodelle arbeiten können. In Hinblick auf Layoutprogramme bleibt die Inkompatibilität bestehen.
RAW-Bilddaten 38
5.2 RAW-Workflow
Die Abbildung 10 vergleicht den Workflow von analoger Fotografie, digitaler Fotografie und Reprografie. Grundlegend beinhaltet dieser Workflow alle Arbeitsschritte,
die von der Vorlage bis zur materiellen Ausgabe nötig sind. Die Vorlage in der Fotografie ist die reale Szene, während den Ausgangspunkt für die Reprografie ein bereits
materiell vorliegendes Bild darstellt. Der Ablauf in der Reprografie mittels Scanner-Rohdaten ist aufgrund vergleichbarer Technologie nahezu mit dem der digitalen Fotografie mit RAW-Daten identisch. Ersterer soll nicht Schwerpunkt der Betrachtung sein.
Deutlich wird die Nähe der Digitalfotografie mit RAW-Daten zur Analogfotografie. Bei
der herkömmlichen Digitalfotografie wird die digitale Entwicklung bereits in der
Kamera ausgeführt, sodass auf die Rohdaten nicht zugegriffen werden kann. Die Einflussnahme auf diese Entwicklung ist gering. Die Kamerarohdaten sind mit dem latenten Bild auf dem Filmmaterial in der Analogfotografie gleichzusetzen. Die EntscheiStruktur
Analogfotografie
Digitalfotografie
Reprografie
Vorlage
reale Szene
reale Szene
Dia/Papierabzug
Aufnahme
Rohdaten
Verarbeitung
medienneutrales
Bild
Ausgabeaufbereitung
Ausgabedaten
Ausgabe
Print
Aufnahme
Latentbild
chemische
Entwicklung
entwickeltes Dia
Umkehrung und
Kontrastanpassung
Internegativ
Belichtung
Papierabzug
Scan
Aufnahme
Kamera-Rohdaten (RAW)
Scanner-Rohdaten (HDR)
digitale Entwicklung
RGB-Datei in
Arbeitsfarbraum
Druckdatenaufbereitung
Farbraumtransformation
Datenverarbeitung
im Scannertreiber
RGB-Datei in
Arbeitsfarbraum
Separation:
Farbtraumtransformation
CMYK
Druckdaten
Belichtung/Druck
Papierabzug/Ausdruck
Druck
Druckerzeugnis
Abb. 10 Workflow-Vergleich analoge Fotografie - digitale Fotografie - Reprografie [56 S. 31]
RAW-Bilddaten 39
dung über das letztendliche Aussehen des Bildes ist durch die Entwicklung zu treffen.
Das Zentrum des Workflows stellt das medienneutrale Bild dar. Dafür sollte in der Digitalfotografie ein möglichst großer Farbraum gewählt werden, um den Farbumfang
sämtlicher Ausgabemöglichkeiten abdecken zu können.
Die Abbildung 11 zeigt einen detallierteren Ausschnitt des vorigen Schaubildes: Sie
betrachtet den Schritt von den Rohdaten zum medienneutralen Bild. Im digitalen
Ablauf wird dieser Schritt über eine Zwischenstufe realisiert. Zuerst werden die Graustufen-RAW-Daten unter Einbeziehung der getroffenen Einstellungen nach RGB farbinterpoliert und anschließend in den gewählten Arbeitsfarbraum transformiert. In der
digitalen Entwicklung müssen alle Einstellungen getroffen werden, die in der Analogfotografie weitesgehend über die Wahl des Films festlegt werden, während sie in der
herkömmlichen Digitalfotografie kameraintern und nur unter geringer Einflussnahme
in die Daten eingerechnet werden.
Auf die einzelnen Bearbeitunsschritte wird unter 5.3 (Grundlegende Funktionen von
RAW-Konvertern) näher eingegangen.
Struktur
Analogfotografie
Digitalfotografie
Reprografie
Rohdaten
Latentbild
Kamerarohdaten (RAW)
1-kanalige Mosaik-Bitmap
10, 12, 14 oder 16 bit
Scanner-Rohdaten
unkalibriertes Scanner-RGB
10, 12, 14 oder 16 bit
Verarbeitung
Schritt 1
Schritt 2
...
chemische Entwicklung
- Erstentwicklung
- Umkehrung
- Farbentwicklung
- Bleichen
- Fixieren
- Stabilisieren
Eingriffe in die
Entwicklung je nach
Aufnahmesituation
medienneutrales
Bild
entwickeltes Dia
1. Interpolation
(Mosaik - RGB)
Verrechnung von:
- Weißpunkt
- Kontrast
- Helligkeit
- Sättigung
- ...
Kamera-RGB
RGB-Datei im
kameraeigenen Farbraum
2. Farbraumtransformation
individueller
Kamerafarbraum in
Arbeitsfarbraum
Arbeitsfarbraum-RGB
8 oder 16 bit
1. Rohdatenverarbeitung
Verrechnung von:
- Hardwarekalilbration
- Weiß-/Schwarzpunkt
- Helligkeit
- Sättigung
- ...
Scanner-RGB
kalibrierte Scanner-RGBDatei im scannereigenen
Farbraum
2. Farbraumtransformation
individueller
Kamerafarbraum in
Arbeitsfarbraum
Arbeitsfarbraum-RGB
8 oder 16 bit
Abb. 11 Der Entwicklungsprozess in analoger und digitaler Fotografie [56 S. 32]
RAW-Bilddaten 40
5.3 RAW-Konverter
RAW-Konverter wird Software genannt, die herstellerspezifische RAW-Dateien in standardisierte Bilddatenformate umwandelt. Dieser Schritt ist Voraussetzung für die weitere Nutzung der digitalen Bilder im gewohnten Workflow.
Jedem Kameramodell, das RAW-Daten ausgeben kann, ist eine herstellerspezifische
Software beigefügt, die die Konvertierung ermöglicht. Aufgrund der zunehmenden
Bedeutung der Digitalfotografie wächst die Anzahl sogenannter Third-Party- oder
Drittanbieter, deren Konverter-Software die Daten diverser Kameramodelle verschiedener Hersteller verarbeiten kann.
Tabelle 3 zeigt, bei welchem der Bilddatenformate aus Digitalkameras welche Einstellungen in der Kamera bzw. in der Import-Software (RAW-Konverter) festgelegt werden.
Dass einige Einstellungen bereits in der Digitalkamera getroffen werden, bedeutet nicht,
dass der Fotograf auf sie keinerlei Einfluss hat. Je nach Professionalität der Kamera ist es
möglich, im JPEG-Format verschiedene Kompressionsstufen zu wählen, durch manuellen Weißabgleich die Farbkorrektur zu beeinflussen, TIFFs mit verschiedener Farbtiefe
ausgeben zu lassen oder den Grad der Scharfzeichnung zu wählen. Die Einflussnahme
ist allerdings begrenzt und die Kontrolle schwierig. In der Software lassen sich die Einstellungen genauer und feiner wählen und direkt am Monitor beurteilen.
Die Auflösung und die Lichtempfindlichkeit kann der Fotograf auch bei der Verwendung von RAW-Daten nicht verändern, da dies feste Werte sind, die von der
Dateiformat
JPEG
TIFF
RAW
Digitalkamera
bestimmt:
Auflösung
Kompressionsfehler
Lichtempfindlichkeit
fehlende Farbwerte
Farbkorrektur
Farbtiefe
Schärfe
Auflösung
fehlende Farbwerte
Farbkorrektur
Farbtiefe
Schärfe
Auflösung
-
KonverterSoftware
bestimmt:
-
-
fehlende Farbwerte
Farbkorrektur
Farbtiefe
Schärfe
Tabelle 3 Gegenüberstellung der Aufnahmeformate: Die Bildeigenschaften werden entweder direkt in der
Kamera oder später in der Konverter-Software bestimmt. [9 S. 134]
RAW-Bilddaten 41
Konstruktion des Sensors abhängig sind. Jeder Sensor besitzt eine bestimmte maximale
physikalische Auflösung und eine Nennempfindlichkeit, bei der die lichtempfindlichen
Elemente ohne anschließende Signalverstärkung arbeiten.
Insgesamt ist die Umwandlung der Sensordaten in standardisierte Bilddatenformate
am Rechner wesentlich mächtiger und flexibler. Verbesserte Konvertierungsalgorithmen können durch Updates* der Konverter-Software genutzt werden. Ein Update der
Firmware* in der Kamera hingegen ist nur schwierig bzw. nicht möglich, die Rechenleistung der Kamera ist begrenzt.
Grundlegende Funktionen von RAW-Konvertern
· Farbinterpolation (bezogen auf Sensoren mit Filter-Mosaik)
· Belichtungskorrektur
· Weißabgleich/Weißbalance
· Gamma*-/Tonwertkorrektur
· Rauschunterdrückung
· Behebung von Moiré-Mustern
· Scharfzeichnung
· Einstellen der Farbtiefe
[vgl. 13 S. 76]
Farbinterpolation. Die Software übernimmt das Demosaiken der Filteranordnung
durch Interpolation der fehlenden Farbinformation. In diesem Zusammenhang erfolgt
die farbmetrische Interpretation, da sich die verwendeten Filtersets in den Digitalkameras unterscheiden. Der RAW-Konverter weist den Grundfarben die genaue farbmetrische Definition zu, was üblicherweise über einen geräteunabhängigen Farbraum
(z. B. CIE XYZ*) geschieht.
[vgl. 41]
Weißabgleich/ Weißbalance. Die Weißbalance-Einstellung in der Kamera hat bei RAWAufnahmen keinen Einfluss auf die aufgenommenen Bildpunkte, sie wird lediglich als
Metadaten-Tag in der RAW-Datei gespeichert. Dieser Tag kann von einigen RAW-Konvertern gelesen und als Grundeinstellung für diese Datei verwendet werden. Andere
Konverter-Software ignoriert ihn und analysiert das Bild eigenständig, um einen Weißabgleich vorzunehmen. Unabhängig von der Arbeitsweise des Konverters kann diese
Einstellung individuell verändert werden.
[vgl. 41]
RAW-Bilddaten 42
Gamma-/Tonwertkorrektur. RAW-Bilder werden mit linearem Gamma aufgenommen
(Gamma 1,0), was deutlich von der Tonwertwiedergabe von Filmmaterial oder dem
menschlichen Auge abweicht. Der RAW-Konverter bietet Tonwertkorrekturen an, die
der Art näher kommen, in der unser Auge Licht und Schatten sieht.
[vgl. 41]
Rauschunterdrückung. Allgemein sollte das Rauschen sobald wie möglich korrigiert
werden, bevor es evtl. durch weitere Arbeitsschritte verstärkt wird. Die Algortithmen
zur Rauschunterdrückung können auf die Metadaten aus der Kamera zurückgreifen
(z. B. ISO-Einstellung). Sie erzeugt im Normalfall eine gewisse Weichzeichnung, weshalb sie in engem Zusammenhang zum Schärfen des Bildes steht.
[vgl. 13 S. 78]
Scharfzeichnen. Wie unter 3.3 beschrieben, erzeugt die in Digitalkameras verwendete
Aufnahmetechnik mittels Filter-Mosaik eine gewisse Unschärfe im Bild, die bei RAWDaten kameraintern nicht korrigiert wird. Eine Scharfzeichnung – egal ob in der
Kamera oder in der Konverter-Software – kann die bei der Aufnahme verlorene Schärfe
nicht wieder herstellen, doch sie kann den visuellen Eindruck entscheidend verbessern.
Die Algorithmen in hochwertigen RAW-Konvertern sind deutlich wirksamer als die der
kamerainternen Software. Davon abgesehen können die Einstellungen am Monitor viel
feiner kontrolliert werden.
Einstellen der Farbtiefe. Kameras arbeiten mit unterschiedlichen maximalen Farbtiefen, in denen sie RAW-Daten ausgeben können. Zur Konvertierung stehen nur 8 bit
oder 16 bit pro Farbkanal zur Wahl. Das liegt an der Arbeitsweise von Computern, die
deutlich effizienter mit 8 bit (= 1 Byte) oder einem Vielfachen davon arbeiten können.
Alle RAW-Konverter erfüllen diese Aufgaben, aber sie benutzen möglicherweise deutlich andere Algorithmen, weswegen dasselbe Bild konvertiert in verschiedenen Programmen nicht identisch ist.
Es existieren zwei Ansätze der RAW-Konvertierung: Die reine, sogenannte lineare Konvertierung ohne wesentliche Bearbeitungsschritte (abgesehen von den eben erwähnten grundlegenden Funktionen) und die möglichst vollständige Bildkorrektur direkt in
der Konverter-Software. Ersterer benötigt zusätzlich ein Bildbearbeitungsprogramm zur
Ausführung der notwendigen weiteren Bearbeitung, während dieses bei der vollständigen Konvertierung nur für eventuelle Feinkorrekturen zuständig ist.
[vgl. 13 S. 74]
RAW-Bilddaten 43
5.3.1 Konverter-Software des Kameraherstellers
Kameraspezifische Software ist im Lieferumfang des jeweiligen Kameramodells enthalten und meist ausschließlich für die Daten dieses Modells konzipiert. Wie bereits
erwähnt, differiert der Aufbau der RAW-Bilddaten teilweise auch zwischen den unterschiedlichen Kameramodellen desselben Herstellers.
Die Verwendung des kameraspezifischen RAW-Konverters bedeutet keine zusätzliche
finanzielle Investition. Eventuelle Updates der Software sind für den Besitzer der
Kamera meist kostenlos über das Internet möglich. Die Bedienung der Programme ist
oft sehr einfach, da der Funktionsumfang im Gegensatz zu denen der Drittanbieter
beschränkt ist. Aus diesem Grund ist es unumgänglich, eine externe Bildbearbeitungssoftware zur Bildoptimierung der konvertierten Daten zu nutzen.
5.3.2 Konverter-Software von Drittanbietern
Als Third-Party-Anbieter zählen in diesem Fall Software-Hersteller, deren Programme
die RAW-Daten verschiedener Kamerahersteller verarbeiten können. Diese Programme
unterscheiden sich sehr stark in ihrem Funktionsumfang. Es existieren Konverter, die
lediglich die Konvertierung und Bearbeitung von RAW-Daten ausführen, aber keine
Bearbeitung von Bildern in üblichen Datenformaten erlauben. Andere ermöglichen
außer der RAW-Konvertierung den vollständigen Bildbearbeitungsworkflow, auch in
anderen Datenformaten.
Der weitreichende Funktionsumfang verbunden mit sehr detaillierten Einstellungsmöglichkeiten zeichnet die etablierten Konverter-Programme der Drittanbieter aus. So
ist es überwiegend möglich, vollständig auf externe Bildbearbeitungssoftware verzichten zu können. Das setzt gewisse Kenntnisse in der Bildbearbeitung sowie eine
finanzielle Investition in die jeweilige Software voraus.
5.3.3 Ansatz zur Standardisierung: Adobe DNG
Da es bisher für die Speicherung der RAW-Bilddaten kein standardisiertes Dateiformat
gab, entwickelten die Hersteller der Kameras eigene Formate – zum Teil auch für die
einzelnen Kameramodelle, da der Inhalt der RAW-Datei auch davon abhängig ist. Das
führte zu einer unüberschaubaren Anzahl neuer Dateiformate. Ein Großteil davon ist
nicht öffentlich dokumentiert, weshalb es für Drittanbieter schwierig ist, Software zu entwickeln, die diese Formate unterstützen. Aufgrund dieser Tatsache können RAW-Daten
RAW-Bilddaten 44
nicht von allen Software-Anwendungen gelesen werden, wodurch die Verwendung der
RAW-Dateien zur langfristigen Archivierung mit einem hohen Risiko behaftet ist. Bereits
heute werden neue Versionen von Konvertierungsprogrammen von Herstellern auf den
Markt gebracht, die ältere Formate – des gleichen Herstellers – nicht unterstützen.
Abhilfe könnte die vor kurzem vorgestellte Datei-Spezifikation von Adobe bringen.
Adobe hat sich dem Problem des fehlenden Standards von RAW-Daten gestellt und die
Digital Negative Spezifikation (.DNG) entwickelt – ein neues und einheitliches Format
für RAW-Daten aus Digitalkameras.
Funktionsweise
Die Digital-Negative-Spezifikation beschreibt eine generalisierte Methode zum Speichern der RAW-Daten beliebiger Kameras. Diese Spezifikation ist kostenlos erhältlich,
wodurch sie öffentlich verfügbar ist und somit die Basis für eine sichere langfristige
Archivierung darstellt.
Wie die bisherigen kameraspezifischen RAW-Dateien setzt sich ein Digital-Negativ aus
zwei Teilen zusammen: den eigentlichen Bilddaten und den Metadaten. Die Bilddaten
basieren auf dem TIFF-Format, wobei die durch die Filter-Mosaike unvollständig
erfassten Pixeldaten ebenfalls gespeichert werden – die nötige Farbinterpolation
erfolgt im Konverter. Die Funktionsgrundlage des Digital-Negativs sind die Metadaten,
die alle Informationen enthalten, die ein Konverter zur Konvertierung der RAW-Daten
benötigt. Neben den erforderlichen Metadaten können die Hersteller weitere – „private“ – Metadaten hinzufügen.
Das DNG-Format ist flexibel und kann alle zurzeit bekannten Variationen von RAWDateien verarbeiten. Dazu bietet Adobe mit dem Adobe DNG Converter ein kostenloses Software-Tool*, das die RAW-Daten in DNG-Daten übersetzt.
[vgl. 45, 44]
Vorteile
Adobe sieht in diesem Format eine Reihe signifikanter Vorteile:
- Ein veröffentlichtes, frei zugängliches Format kann leichter von Drittanbieter-Software unterstützt werden, wodurch die Auswahl an Konverter-Software für die
unterschiedlichen Kameramodelle wächst.
- Die Wahrscheinlichkeit, dass ein allgemein verbreitetes Format von zukünftiger Software nicht mehr unterstützt wird, ist gering.
- Bei der Arbeit mit einem offenen Format ist es nicht nötig, auf ein Update für die
jeweilige Software und das jeweilige Kameramodell zu warten. Würden die Kameras
das Format unterstützen, wäre die Kompatibilität mit sämtlichen Konverter-Programmen automatisch gegeben.
[vgl. 44]
RAW-Bilddaten 45
Der wahrscheinlich bedeutendste Vorteil liegt darin, dass die Digital-Negative-Spezifikation darauf ausgelegt ist, sich im Laufe der Jahre weiterzuentwickeln. Somit sollte sie
stets auf dem neuesten Stand der Technologie sein.
Software
Der Adobe DNG Converter ist kostenlos unter http://www.adobe.com/dng verfügbar.
Das DNG-Format ist bereits in das momentan erhältliche Camera-Raw-Plug-In integriert und kann somit als Bestandteil von Adobe Photoshop CS genutzt werden. Das
Format wird ebenfalls von Adobe Photoshop Elements 3.0 unterstützt.
[vgl. 45, 44]
Weitere Entwicklung
Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Arbeit ist diese Spezifikation gerade vorgestellt
worden und konnte sich folglich bisher weder bei Hard- noch Softwareprodukten
etablieren.
Adobe sieht seine zukünftige Verwendung einerseits als Standardformat oder optionales RAW-Format in Digitalkameras. Andererseits wäre es für die Hersteller möglich,
durch die Integration eines entsprechenden Konverter-Programms ihre spezifischen
RAW-Daten in ein Digital-Negativ zu konvertieren. Den Anwendern soll es ermöglichen, das DNG-Datenformat sowohl in Digitalkameras als auch in Drucker und Software einzubinden. Insgesamt soll es die Umsetzung des digitalen BildbearbeitungsWorkflows erleichtern. Die Aufbereitung der Bilddaten unterschiedlicher Kameramodelle für sämtliche Ausgabezwecke könnte ohne die Verwendung von zahlreichen
verschiedenen Dateiformaten möglich sein.
[vgl. 45, 44]
Vielleicht wird es Adobe gelingen, ähnlich wie mit dem Portable Document Format
(.PDF) zum Dokumentenaustausch, mit der Digital-Negative-Spezifikation einen Standard für die Arbeit mit RAW-Daten zu schaffen. In Anbetracht der Umstände, die
momentan mit der Verwendung der herstellerspezifischen Formate verbunden sind,
wäre dies wünschenswert.
RAW-Bilddaten 46
6. Beschreibung ausgewählter Konverter-Software
Die vorliegende Arbeit beschränkt sich auf den Umgang mit Konverter-Software von
Drittanbietern. Sie zeichnen sich durch einen sehr hohen Funktionsumfang aus und
sind daher für professionelle Anwendungen geeignet. Ausgewählt wurden die Programme aufgrund ihrer Branchenrelevanz.
Die einzelnen Texte stellen keine umfassende Anleitung zur jeweiligen Software dar. Es
werden Grundkenntnisse in der Bildbearbeitung sowie eine gewisse Vertrautheit mit
Adobe Photoshop vorausgesetzt.
Die Ausführungen basieren auf der Arbeit mit den Testaufnahmen, sie werden im
Rahmen dieses Kapitels jedoch stark theoretisch gehalten. Die praktischen Betrachtungen erfolgen in Kapitel 7.
6.1 Photoshop CS
Version:
Adobe Photoshop CS Version 8.0.1
Adobe Camera Raw Plug-In 2.3
Die Bildbearbeitungssoftware Photoshop (kurz PS) der amerikanischen Firma Adobe
Systems gehört zum Standard in der grafischen Industrie und ist Marktführer im
Bereich Bildbearbeitung. CS steht für Creative Suite und ist die Nachfolgeversion von
Photoshop 7 – die fortlaufende Nummerierung der Versionen wurde nicht weitergeführt.
Die Version 7.0 benötigte ein spezielles Adobe Camera-Raw-Plug-In (ACR), um RAWDateien importieren zu können. Dieser Dateifilter konnte für ca. 100 € von Nutzern
dieser Vorgängerversion erworben werden. In Photoshop CS kommt die zweite
Generation des Camera-Raw-Moduls zum Einsatz, mit dem sich die RAW-Daten von
über 60 Consumer- und High-End-Kameramodellen direkt bearbeiten lassen. Das
neueste Update (Versionsnummer 2.3) verarbeitet die RAW-Daten von 65 Kameramodellen. Die wichtigsten Bearbeitungsfunktionen sind in PS CS im 16-bit-Modus
durchführbar, was vorher nur beschränkt möglich war.
Das Update des Camera-Raw-Plug-Ins steht für Photoshop-CS-Nutzer zum kostenlosen
Download zu Verfügung.
Funktionsweise
Photoshop unterstützt sämtliche standardisierte Bilddatenformate. Durch das Adobe
Camera-Raw-Plug-In ist es möglich, auch die RAW-Daten vieler Kameramodelle zu lesen.
Beschreibung ausgwählter Konverter-Software 47
Im eigentlichen Programm geöffnet wird lediglich eine Kopie des Bildes, auf die die im
Plug-In getroffenen Einstellungen angewendet werden. Diese kann im bekannten
Photoshop-Fenster bearbeitet und die Datei schließlich in einem von Photoshop unterstützten Format abgespeichert werden. Die ursprüngliche RAW-Bilddatei bleibt dabei
unverändert erhalten.
Im Camera-Raw-Dialog werden die Bilder in voller Auflösung geöffnet, weshalb sämtliche Einstellungen eine gewisse Rechenzeit erfordern.
Beim Öffnen einer RAW-Bilddatei mit dem ACR werden die getroffenen Einstellungen
wahlweise in der Camera-Raw-Datenbankdatei oder in einer XMP-Filialdatei gespeichert [vgl. 46]. Die XMP-Datei wird im Quell-Ordner der RAW-Aufnahme abgelegt. Die
Bildattribute werden im Rahmen dieser Einstellungen nicht gespeichert. [vgl. 36]
Den Speicherort für die Einstellungen kann man unter PHOTOSHOP > VOREINSTELLUNGEN >
CAMERA-RAW-VOREINSTELLUNGEN festlegen.
Aufbau
Der Aufbau des PS-Hauptfensters wird als bekannt vorausgesetzt.
Öffnen
Photoshop bietet zwei Möglichkeiten, Bilddateien zu öffnen: Zum einen über den
Befehl DATEI > ÖFFNEN, worauf sich bei RAW-Daten der Camera-Raw-Dialog öffnet, in
dem die wichtigsten Einstellungen vorgenommen werden, bevor die Datei durch Drücken des OK-Buttons* im eigentlichen Programm geöffnet wird. Die zweite Möglichkeit ist der Weg über den Dateibrowser (FENSTER > DATEIBROWSER), der sehr komfortabel
ausgestattet ist. Durch einen Doppelklick auf eine Miniatur im Dateibrowser bzw.
wiederum durch den Befehl DATEI > ÖFFNEN wird die markierte Datei im Camera-RawDialog geöffnet und wie beschrieben weiter verfahren.
Dateibrowser
(Siehe Abbildung 12) Links oben in der Registerkarte Ordner wird der jeweilige Ordner
gewählt, der die Aufnahmen enthält. Im großen rechten Fenster werden daraufhin die
Miniaturansichten der Bilder gezeigt. Unter Ordner befindet sich eine kleine Vorschau
des aktiven Thumbnails* sowie eine Registerkarte mit den Metadaten zur jeweiligen
Datei. Die Metadaten enthalten sämtliche Informationen zur Datei, darunter auch die
EXIF- und IPTC*-Daten. Camera Raw enthält die Werte sämtlicher Einstellungen, die im
Camera-Raw-Dialog eingestellt bzw. verändert werden können. Die IPTC-Daten sind
editierbar. Komfortabler dargestellt sind die Metadaten unter DATEI > DATEIINFORMATIONEN...
.
Unter Ansicht lässt sich die Miniaturgröße verändern sowie hilfreiche Details zum jeweiligen Bild anzeigen (Bearbeitungsdatum, Copyright-Vermerk, Abmessung, Dateigröße,
Modus). Die Dateien können umbenannt, gelöscht, gedreht, gesucht und nach
umfangreichen Kriterien sortiert werden. Unter Automatisieren lassen sich Bilder für
eine Stapelverarbeitung zusammenstellen. Aus dem Dateibrowser kann jede Aktion für
eine beliebige Kombination von Bildern gestartet werden. [vgl. 47]
Der Dateibrowser kann sämtliche, auch für Photoshop unlesbare (z. B. XMP-Dateien),
Datenformate anzeigen. RAW-Bilddaten werden durch Doppelklick im speziellen
Camera-Raw-Dialog, andere Bilddaten direkt in Photoshop geöffnet.
Abb. 12
Photoshop CS,
Datei-Browser
[Screenshot: eigene
Erstellung]
Camera-Raw-Dialog (ACR)
(Siehe Abbildung 13) Die Anordnung der Bereiche ist feststehend und kann durch den
Nutzer nicht verändert werden. Das Vorschaufenster nimmt den größten Bereich im
Dialog ein. Die horizontale Leiste am oberen Rand zeigt den Dateiordner und Dateinamen sowie wichtige Aufnahmeparameter der Kamera. Auf der linken Seite befindet
sich die Werkzeugleiste, unter der Vorschau sind die Bildattribute festzulegen. Auf der
rechten Seite befindet sich das Histogramm, das während der gesamten Bearbeitung
zu sehen ist. Darunter sind die Einstellungen angeordnet, deren Registerkarten je nach
gewähltem Modus (Einfach oder Erweitert) variieren. Standardmäßig öffnet sich dieser
Dialog im Einfach-Modus.
Beim Bewegen des Zoom-, Hand- oder Weißbalance-Werkzeugs über das Vorschaubild
werden die RGB-Werte rechts unter der Vorschau für den Bereich angezeigt, über dem
sich der Werkzeugzeiger gerade befindet. Daneben befinden sich die Vorschaubilddrehen-Schaltflächen.
Die Ansichtsgröße der Vorschau kann im Pull-down-Menü* zwischen 5% und 400%
gewählt oder über das Zoom-Werkzeug realisiert werden. Deaktiviert man die Option
Vorschau, wird das Bild so angezeigt, wie es vom Sensor-Chip aufgenommen wurde.
Das erlaubt einen problemlosen Vorher-Nachher-Vergleich.
Das Histogramm im Camera-Raw-Dialog ist ein Live-Histogramm. Es zeigt die Werte
der einzelnen Kanäle simultan in der jeweiligen Farbe an. Schnittmengen der Kanäle
werden durch die additiven Mischfarben kenntlich gemacht. Die Histogrammansicht
lässt sich nicht verändern, die Tonwerte darüber nicht beeinflussen.
Werkzeuge
Histogramm
Bildattribute
Abb. 13 Photoshop CS, Camera-Raw-Dialog mit erweiterten Einstellungen [Screenshot: Eigene Erstellung]
Einstellungen
Bildattribute, die in anderen Programmen erst vor der Speicherung festgelegt werden,
können in PS bereits im Camera-Raw-Dialog eingestellt werden. Das Farbraum-Menü
bietet verschiedene RGB-Farbräume zur Auswahl. Die Farbtiefe kann zwischen 8 bit und
16 bit pro Kanal gewählt werden. Größe legt die Pixelgröße fest, mit der das Bild
geöffnet wird. Der Standardwert für diese Einstellung ist die Pixelgröße, in der das Bild
aufgenommen wurde. Für eine gewünschte Neuberechnung stehen Vergrößerungen
und Verkleinerungen im Menü zur Verfügung. Diese Neuberechnung entspricht der
Funktion BILD > BILDGRÖßE ... > BILD NEU BERECHNEN in Photoshop. Adobe weist jedoch ausdrücklich darauf hin, dass das ACR-Plug-In einen neuen, weiterentwickelten Algorithmus für diese Aufgabe zur Verfügung stellt. [vgl. 48] Eine genaue, individuelle Größenangabe ist erst über den genannten Befehl möglich. Die Auflösung ist frei wählbar in
Pixel pro Zoll und Pixel pro Zentimeter.
Das Menü Einstellungen bietet folgende Möglichkeiten: Ausgewähltes Bild (Es werden
die Einstellungen des ausgewählten RAW-Bildes verwendet.), Kamerastandard (Es
werden die gespeicherten Standardeinstellungen einer bestimmten Kamera verwendet.), Vorherige Konvertierung (Es werden die Einstellungen des vorherigen Bildes
derselben Kamera verwendet.), Eigene und Dateiname (Es werden die Einstellungen
einer zuvor geöffneten RAW-Datei verwendet.) Im Menü Einstellungen können bis zu
100 Dateien angezeigt werden. [vgl. 46]
In den Registerkarten Anpassen und Details, die sowohl im Einfach- als auch ErweitertModus verfügbar sind, können alle essentiellen Einstellungen vorgenommen werden.
Belichtungseinstellungen werden unter Anpassen getroffen. Für das Herstellen der
Weißbalance ist es in den meisten Fällen ausreichend, eine der Vorgaben zu wählen.
Zur Verfügung stehen neben Als Aufnahme und Auto verschiedene Beleuchtungssituationen. Individuellere Veränderungen können mit den Schiebereglern Farbtemperatur und Farbton vorgenommen werden. Die Farbtemperatur kann zwischen
2 000 K und 50 000 K gewählt werden. Eine schnelle Weißbalance erreicht man mit
Hilfe des Weißbalance-(Pipetten-)Werkzeuges, mit dem man in der Vorschau in einen
Bereich klickt, der neutral (weiß oder grau) dargestellt werden soll.
Die Belichtung kann in Blendenstufen zwischen -2,00 und +4,00 verändert werden.
Weitere Schieberegler dienen der Beeinflussung von Tiefen, Helligkeit, Kontrast und
Sättigung.
Die Schärfen-Funktion auf der Registerkarte Details ist eine Variante des PhotoshopFilters Unscharf maskieren (USM). Soll ein Bild einer ausführlichen Bearbeitung unterzogen werden, ist es sinnvoll, die Schärfung im Camera-Raw-Dialog zu deaktivieren (in
den Einstellungen auf Null stellen bzw. in unter PHOTOSHOP > VOREINSTELLUNGEN... >
CAMERA-RAW-VOREINSTELLUNGEN Scharfzeichnung anwenden auf: Nur Bilder in Vorschau
anzeigen einstellen) und stattdessen am Schluss der Bearbeitung die Schärfe-Filter in
Photoshop zu verwenden. Auf dieser Registerkarte lässt sich weiterhin das Rauschen
bearbeiten. Da sich Bildrauschen aus Luminanz-(Graustufen-)Rauschen und Chroma-
Beschreibung ausgewählter Konverter-Software 51
(Farb-) Rauschen zusammensetzt [vgl. 46], wird ein Schieberegler für Luminanzglättung und für Farbstörungsreduktion angeboten. Wird einer dieser Regler auf Null
geschoben, deaktiviert man die Rauschreduktion.
Der Erweitert-Modus bietet zusätzlich die Registerkarten Blende und Kalibrierung. In ersterer lassen sich die Objektivfehler chromatische Abberation und Vignettierung* korrigieren. Kalibrierung bietet Einflussnahme auf einen eventuellen Tiefen-Farbstich sowie Farbton- und Sättigungs-Regler für alle drei Farbkanäle. Damit können in Photoshop zur
Verfügung stehende Farbprofile* individuell angepasst werden. [vgl. 49]
Es können sowohl alle getroffenen Einstellungen als auch eine ihrer Teilmengen gespeichert werden. Dazu ist die jeweilige Option im Menü hinter Einstellungen zu wählen.
Für eine Teilmenge müssen die gewünschten Einstellungen aktiviert, die restlichen
deaktiviert werden. Es wird jeweils eine XMP-Datei angelegt.
Das Betätigen des OK-Buttons im Camera-Raw-Dialog öffnet das Bild mit den getroffenen Einstellungen im Photoshop-Hauptfenster. Die dortige Bearbeitung kann – wenn
nötig – wie gewohnt erfolgen. Die wichtigsten Schritte werden im 16-bit-Modus
unterstützt.
Einige der Einstellungen, die im Camera-Raw-Dialog getroffen wurden, sind an dieser
Stelle für die endgültige Ausgabe veränderbar. Unter BILD > MODUS kann die Farbtiefe
verändert werden. BILD > BILDGRÖSSE legt die Ausgabegröße und -auflösung fest, die
Schärfung kann über einen Filter unter FILTER > SCHARFZEICHNUNGSFILTER erfolgen.
Neu in Photoshop CS ist die Histogramm-Palette: Zur Kontrolle der Bildkorrektur werden
die Änderungen während der Bearbeitung live visualisiert, direkte Regelungsmöglichkeiten werden allerdings nicht geboten.
EXIF- und IPTC-Daten
Wichtige Aufnahmeparameter lassen sich an der oberen Leiste des Camera-Raw-Dialoges ablesen. Detailliertere Informationen über EXIF- und IPTC-Daten erhält man im
Dateibrowser oder nach dem Öffnen unter DATEI > DATEI-INFORMATIONEN.
Ausgabeoptionen und Speicherung
Die wesentlichen Ausgabeoptionen werden bereits im Camera-Raw-Dialog als Bildattribute festgelegt. Sie sind in Photoshop-Hauptfenster allerdings auch weiterhin veränderbar.
Der letzte Schritt ist wie gewohnt DATEI > SPEICHERN bzw. SPEICHERN UNTER … In diesem
Menü fällt die Entscheidung für das Ausgabeformat, den Dateinamen und den
Speicherplatz sowie über eine eventuelle Profileinbettung. Die Formatauswahl ist sehr
umfangreich und umfasst alle wichtigen Formate, im 16-bit-Modus jedoch einge-
schränkt. Photoshop RAW (.raw) – nicht zu verwechseln mit Camera-RAW – ist ein
flexibles Dateiformat für den Austausch von Bildern zwischen Anwendungen und Plattformen. [vgl. 46]
Farbmanagement*
Grundlegend ist das Farbmanagement in PS über PHOTOSHOP > FARBEINSTELLUNGEN vorzunehmen.
Bezogen auf den RAW-Workflow ist die erste Entscheidung der Arbeitsfarbraum, in
dem das Bild geöffnet werden soll. Anschließend sind in PS in zwei Schritten unter
BILD > MODUS > PROFIL ZUWEISEN bzw. IN PROFIL KONVERTIEREN das Eingabe- und Ausgabeprofil zu wählen. In diesem Menü wird auch der Rendering Intent* bestimmt.
Fazit
Es ist die gewohnte Umgebung, die Photoshop vorteilhaft erscheinen lässt. Die RAWBildverarbeitung funktioniert insgesamt wenig effizient.
Der Camera-Raw-Dialog an sich ist sehr übersichtlich aufgebaut, die Handhabung
recht intuitiv. Er bietet eine hervorragende Funktionsvielfalt (z. B. Regler für chromatische Abberation und Vignettierung). Die Anpassung der Vorschau an die vorgenommenen Einstellungen geht sehr schnell. Die Einstellungen können bequem in ihrer
Gesamtheit (optional auch nur eine Teilmenge) gespeichert werden. Schwierig
gestaltet sich der Gesamt-Arbeitsablauf durch die Aufteilung der Arbeitsschritte auf das
ACR-Plug-In und das PS-Hauptfenster.
Die Bearbeitung im PS-Hauptfenster ist aufgrund der Bekanntheit zwar einfach, aber
der Workflow wenig offensichtlich. Die Einstellungen über die verschiedenen Menüs
setzt Kenntnis voraus und kostet Zeit.
Negativ ist die Tatsache, dass die RAW-spezifischen Einstellungen – auf denen die Vorteile dieses Aufnahmemodus basieren – im PS-Hauptfenster nicht mehr beeinflusst
werden können. Da das Kameraprofil erst dort zugewiesen werden kann, ist die intuitive Bearbeitung schwer möglich.
Insgesamt ist der Farbmanagement-Workflow mit ACR und PS ungünstig gelöst. Es
gibt keine Möglichkeit, das Eingabeprofil direkt im ACR zuzuweisen. Die Kameradaten
werden erst in einen der zur Verfügung stehenden Arbeitsfarbräume konvertiert. Durch
diese Farbraumtransformation gehen womöglich unnötig Daten verloren. Auch das
Konvertieren in das Ausgabeprofil benötigt einen extra Arbeitsschritt.
Da der Workflow im Hauptfenster nicht offensichtlich ist, können Arbeitsschritte leicht
vergessen werden.
Adobe Photoshop CS-Informationen
Systemanforderungen: Windows: Intel® Pentium®-Prozessor III oder 4; Microsoft®
Windows® 2000 oder Windows XP; 256 MB RAM; 280 MB freier Festplattenspeicher.
Macintosh : PowerPC®-Prozessor G3, G4 oder G5; Mac OS X Version 10.2.4 bis 10.3;
256 MB RAM; 320 MB freier Festplattenspeicher. Preis: (deutsch) 1228,44 €; ACRUpdate kostenlos. Kontakt: www.adobe.de; ACR-Download: www.adobe.de/
products/photoshop/cameraraw.html
6.2 CaptureOne Pro
Version:
CaptureOne Pro 3.5
Update zu CaptureOne Pro 3.6
Ab Ende November 2004 stand das Update zur Version 3.6 für den Mac zur Verfügung, das auch die RAW-Daten der Canon EOS 20d konvertieren kann.
Die Konverter-Software CaptureOne (kurz C1) des dänischen Unternehmens Phase One
wird vor allem bei professionellen Digitalfotografen momentan stark diskutiert und
sehr geschätzt.
PhaseOne stellt selbst digitale Kamerarückteile her und ist daher mit den Bedürfnissen
von Profifotografen vertraut. Der Softwarebereich von PhaseOne wurde verselbstständigt, um die hauseigene Bildverarbeitungssoftware auch getrennt von der Hardware anzubieten. Unter dem Namen CaptureOne werden professionelle RAW-Workflowlösungen für Besitzer von DSLR-Kameras vermarktet. CaptureOne ist für RAWDaten konzipiert. [vgl. 50]
Funktionsweise
C1 verarbeitet ausschließlich RAW-Daten. JPEGs und TIFFs können lediglich angezeigt,
aber nicht bearbeitet werden. Andere Bildformate werden nicht unterstützt.
Die Software ist sowohl für Aufnahmen mit angeschlossener Kamera entwickelt als
auch für die Verarbeitung bereits gespeicherter Bilddaten.
Alle Veränderungen am Bild werden in Echtzeit angezeigt. Dieser enorme Vorteil funktioniert dadurch, dass C1 beim Öffnen eines Ordners im Hintergrund von jeder Aufnahme ein „Vorschaubild“ (Preview) erzeugt, das deutlich kleiner als die Originaldatei
ist (wenige Megabyte). An diesem werden die veränderten Einstellungen gezeigt. Erst
bei der Konvertierung werden diese tatsächlich in das Bild eingerechnet. Um die Auswirkungen in voller Auflösung zu betrachten, wird das Focus-Tool genutzt.
Die Software funktioniert vollständig „multi-threaded“ – bei langwierigen Rechenvorgängen kann parallel an anderer Stelle weiter gearbeitet werden.
[vgl. 50, 51]
In C1 sind Farbprofile für jedes unterstützte Kameramodell in verschiedenen Beleuchtungssituationen hinterlegt. Jedes Profil kann bearbeitet und separat gespeichert
werden. Automatisch wird das generische Profil für das jeweilige Kameramodell in die
Datei eingebunden. Die Software arbeitet somit in jedem Fall über ein Eingabeprofil,
unabhängig davon, welches Profil letztendlich eingebettet wird.
Aufbau
(Siehe Abbildung 14) Die Paletten dieses Programms befinden sich fest angeordnet im
Gegensatz zu den schwebenden Paletten, die aus Photoshop bekannt sind und bei der
Bearbeitung das Bild teilweise verdecken. Die genaue Anordnung ist allerdings individuell festlegbar.
Werkzeuge
Werkzeug-Optionen
Symbolleiste
Browser
Vorschaufenster
Galerie
Abb. 14 Capture One 3.6, gesamtes Fenster [Screenshot: eigene Erstellung]
Das C1-Hauptfenster gliedert sich grob in vier Teile: Am oberen Rand befindet sich in
horizontaler Ausrichtung die Symbolleiste mit den Buttons bestimmter Werkzeuge und
Bearbeitungsschritte, der linke Streifen zeigt die Optionen des jeweils aktiven Werkzeugs, rechts schließen sich das Vorschaufenster und die Galerie (beinhaltet Thumbnails der Aufnahmen) an. Je nach Einstellung teilen sich Vorschau und Galerie das
Fenster in horizontaler oder vertikaler Aufteilung.
Die Reihenfolge der Werkzeuge spiegelt sehr passend den Workflow wider.
Öffnen
Im Organize-Tool befinden sich ein Aufnahme- und ein Verarbeitet-Ordner. Diese sind
vom Programm vorgegeben. In den Aufnahme-Ordner werden automatisch die Bilder
der angeschlossenen Kamera gelegt. Bearbeitete Aufnahmen werden bei unveränderter Einstellung im Verarbeitet-Ordner gespeichert.
Wird mit bereits auf der Festplatte befindlichen Bilddaten gearbeitet, so wird der
jeweilige Ordner in das Organize-Tool gezogen bzw. die Dateien in den AufnahmeOrdner kopiert und dieser markiert. Sofort werden die in ihm befindlichen Aufnahmen
als Thumbnails in der Galerie gezeigt. Beim Klick auf eine dieser Miniaturansichten
erscheint das Bild im Vorschaufenster.
Die Vorschau und die Galerie sind im Fenster sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Aufteilung möglich. Die Umverteilung kann durch Drücken der F8-Taste bzw. des
Buttons in der Symbolleiste unkompliziert vollzogen werden. Die horizontale Ausrichtung der Vorschau eignet sich für die Ansicht von Querformat-Aufnahmen, während
sich Hochformate effektiver in der vertikalen Ausrichtung beurteilen lassen. Das Vorschaufenster kann wahlweise ein, zwei oder vier Aufnahmen vergrößert darstellen
(ANSICHT > VORSCHAU). Die Markierung eines Thumbnails lässt die Aufnahme als Vorschau im aktiven Vorschaufenster erscheinen. Die Größe der Thumbnails kann im
Menü unter ANSICHT > MINITAURGRÖSSE gewählt werden. Unter C1PRO > EINSTELLUNGEN >
MINIATURANSICHTEN sind weitere Einstellungen möglich.
In die Vorschau kann stufenlos hineingezoomt werden, wobei ab einem bestimmten
Punkt nur noch die Pixel vergrößert werden. Für eine hochaufgelöste Ansicht ist das
Focus-Tool bzw. das darin zu findende Focus-Programm nötig.
Die Version 3.6 bringt eine sehr komfortable neue Funktion mit: Unter ANSICHT > VORSCHAU
findet sich die Möglichkeit, einen direkten Vorher-Nachher-Vergleich des unbe-
arbeiteten mit dem bearbeiteten Bild anzeigen zu lassen.
EXIF- und IPTC-Daten
Über den Button Show Info öffnet sich ein Fenster, in dem sämtliche Daten zur Aufnahme einzusehen sind (z. B. Dateityp und -größe, Aufnahmezeitpunkt, Bildgröße,
Farbtiefe, Belichtungswerte und Angaben zur verwendeten Kamera). IPTC-Daten sind
unter BILD > IPTC-EDITOR einzufügen.
Werkzeuge und Einstellungen
Die Werkzeuge in CaptureOne sind in ihrer Reihenfolge am Workflow ausgerichtet.
Durch nochmaliges Klicken auf den Button eines bereits aktiven Werkzeuges wird die
Werkzeug-Optionen-Palette ausgeblendet, um die Vorschau vergrößert anzuzeigen.
Das Organize-Tool ist für die Verwaltung der Aufnahmen in Ordnern zuständig.
Das Capture-Tool ist für Live-Aufnahmen mit angeschlossener Kamera konzipiert. Aufgrund dessen sind die meisten Optionen bei der Arbeit mit Daten von der Festplatte
inaktiv.
Das White-Balance-Tool ist für die Graubalance bzw. Farbstimmung im Bild zuständig.
Als wichtigste Funktion kann hier das Kameraprofil gewählt werden. Hinter dem Punkt
Abgleich ist ein Pull-down-Menü mit festen Werten für bestimmte Lichtsituationen hinterlegt. Alternativ kann mit der Pipette der gewünschte Weißpunkt bzw. ein Neutralgraupunkt im Bild angeklickt oder mittels Schieberegler die Farbtemperatur gewählt
werden. Die Farbtemperatur lässt sich in einem Intervall von 2 000 bis 12 000 K einstellen. Um eine besondere Farbstimmung zu erzeugen, kann die Farbbalance mit Hilfe
eines Farbkreises künstlich verändert werden. Die Farbbalance-Funktion basiert auf
dem HSB-Farbmodell. Es lassen sich sowohl der Farbton (Hue), die Sättigung (Saturation) als auch die Helligkeit (Brightness) beeinflussen. Um die Arbeit mit der Pipette
zu vereinfachen, befindet sich am unteren Ende dieser Leiste eine Gegenüberstellung
von Ausschnittvergrößerungen des Punktes, über dem sich die Pipette befindet: Links
wird er in momentanem Zustand gezeigt, rechts wird die Farbänderung dargestellt,
die eintritt, wenn dieser Punkt gewählt wird. Exaktes Arbeiten wird durch die Angabe
der jeweiligen R-, G- und B-Werte unterstützt. Die Einstellungen im White-Balance-Tool
können gespeichert werden.
Das Exposure-Tool beinhaltet hauptsächlich das Histogramm auf der Registerkarte
Werte und die Gradationskurve unter Kurve. Über den Button Automatisch anpassen
wird die Belichtung automatisch angepasst. Das Histogramm zeigt die Häufigkeitsverteilung der Helligkeitswerte für die einzelnen Kanäle mit Hilfe von Linien in der
jeweiligen Farbe an, während die Gesamt-RGB-Daten mittels grauer Fläche gekennzeichnet sind. Über dem Histogramm liegt die Gradationskurve, die an dieser Stelle
nicht direkt veränderbar ist. Sowohl das Histogramm als auch die Gradationskurve
können in den einzelnen Kanälen bearbeitet werden. Dieses Werkzeug bietet vier vordefinierte Belichtungskurven an: Film Standard (Wie Aufnahme), Film extra shadow, Film
high contrast, Linear response. Erstere erzeugt einen normalen Kontrast, der für „durchschnittliche“ Motive geeignet ist; extra shadow erhöht die Zeichnung in den Tiefen
durch leichte Verflachung des Kontrastes; high contrast erhöht den Kontrast und die
lineare Kurve gibt den Kontrast so wieder, wie er vom Sensor der Kamera aufgenommen wurde. Die Belichtung im Bild kann weiterhin durch die Schieberegler BK (Belichtungskontrolle), KK (Kontrastkontrolle) und Sätt (Sättigung) beeinflusst werden. Über
Schieberegler bzw. Pipetten können der Schwarz- und der Weißpunkt festgelegt
werden. Ist das Kontrollkästchen Farbbalance erhalten aktiviert, wirken sich die Veränderungen auf alle Kanäle aus. Die Gegenüberstellung der Ausschnittvergrößerungen
zeigt den Punkt, auf dem sich der Cursor befindet, im Original- und im bearbeiteten
Zustand. Die Einstellungen im Exposure-Tool können gespeichert werden.
Das Focus-Tool zeigt einen Bildausschnitt in der Originalauflösung, weshalb die Darstellung eine gewissen Rechenzeit in Anspruch nimmt. Durch Klicken auf einen Punkt
im Bild wird der jeweilige Ausschnitt vergrößert angezeigt. Mit Hilfe des Schiebereglers
kann der Zoom zwischen 100 % und 400 % Prozent variiert werden. Das Focus-Programm (Symbol oben links) erlaubt die Ansicht eines größeren Ausschnittes. Es öffnet
sich ein neues Fenster, welches eine Ausdehnung bis zum Vollbildmodus erlaubt. Dementsprechend steigt die benötigte Rechenzeit. Weil sie in der Originalauflösung am
besten zu beurteilen ist, befindet sich die Scharfzeichnungsfunktion unter diesem
Werkzeug. Sie arbeitet nach dem Prinzip der Unscharfmaskierung (USM), wozu ein
Umfang (0% bis 400%) und ein Schwellenwert (0 bis 50) zu bestimmen sind. Der
Radius ist in C1 auf zwei Pixel festgelegt. Die getroffenen Einstellungen werden sofort
in der Vorschau angezeigt. Vorteilhaft sind die möglichen übergeordneten Methoden:
Die Schärfung ist zwischen Standardwirkung und Weiche Wirkung (z. B. für Porträt- und
Modeaufnahmen) auszuwählen bzw. deaktivierbar. Unter diesem Punkt befindet sich
auch der Rauschfilter, der mittels Schieberegler einzustellen ist.
Vor der Datenkonvertierung wird der genaue Bildausschnitt gewählt. Dazu dient das
Freistell- oder Crop-Werkzeug, das in der Cursor-Mode-Palette in der Symbolleiste zu
finden ist. Mit seiner Hilfe kann im Vorschaufenster ein Rahmen im Bild in beliebiger
Größe oder mit vorgegebenem Seitenverhältnis aufzogen werden. Das restliche Bild
wird von einer Maske verdeckt, deren Farbe und Deckkraft individuell eingestellt
werden können. Ein Klicken auf die Maske löscht den gezogenen Rahmen.
Die eigentliche Bildverarbeitung erfolgt nach den Einstellungen im Process-Tool. Hier
können Zielanwendungen definiert und gespeichert werden, die oft Verwendung
finden. Als Zielformat kann TIFF (8 oder 16 bit pro Kanal) und JPEG (Qualitätsstufen
hoch, mittel, niedrig) gewählt werden. Es können verschiedene Ausgabeprofile gewählt
oder das Kameraprofil eingebettet werden. Auflösung und Ausgabeformat können in
verschiedenen Einheiten individuell gewählt werden. Die Aktion Verarbeitetes Bild
öffnen öffnet die konvertierte Datei zur Ansicht. Die individuellen Ausgabeoptionen
können in beliebiger Anzahl gespeichert werden.
Der Button Verarbeiten übergibt die Datei an das Batch-Tool. Im Batch-Tool (Batch,
engl. = Stapel) werden Dateien zusammengestellt, die die Stapelverarbeitung durchlaufen sollen.
Da die getroffenen Einstellungen erst zum Schluss in das eigentliche Bild eingerechnet
werden, können sie vor der Konvertierung jederzeit verändert werden. Unter BILD >
APPLY SETTINGS kann ausgewählt werden, welche Bearbeitungsschritte auf die Datei
angewandt werden sollen.
Im festgelegten Verarbeitet-Ordner wird automatisch ein Capture One Settings-Ordner
angelegt, der die ImageSettings (Konvertierungseinstellungen), Previews (niedrig aufgelöste Vorschaubilder) und Thumbnails der konvertierten Bilder enthält. Die ImageSettings-Dateien können im Finder geöffnet werden.
Farbmanagement
Unter C1PRO > PREFERENCES > COLOR MANAGEMENT werden die grundlegenden Farbmanagement-Einstellungen getroffen, wie der allgemeine Renderin Intent (Wiedergabepriorität) und das automatisch anzuwendende Profil für die unterstützten Kameramodelle. Während des Workflows können das Eingabeprofil im White-Balance-Tool und
das Ausgabeprofil im Process-Tool festgelegt werden.
Fazit
C1 ermöglicht einen optimalen und sehr effizienten Arbeitsablauf. Durch die Anordnung der Werkzeuge ist der Workflow mit allen nötigen Einstellungen offensichtlich
und auch ohne Vorkenntnisse intuitiv erfassbar.
Die Platzaufteilung zu Gunsten der Vorschaugröße ist optimal: Die Werkzeugoptionen
können unkompliziert aus- und eingeblendet werden, die vertikale oder horizontale
Aufteilung von Vorschau und Galerie ist sehr praktisch.
Alle Einstellungen werden sofort in der Vorschau angezeigt, was ein sehr gefühlvolles
Arbeiten erlaubt.
Der Farbmanagement-Workflow ist sehr gut und sehr einfach. Es wird stets mit Eingabe- und Ausgabeprofilen gearbeitet, deren Einstellung unkompliziert und offensichtlich ist.
Dadurch, dass alle nötigen Ausgabeoptionen im Process-Tool einzugeben sind, ist man
nie darauf angewiesen, an anderer Stelle bereits getroffene Einstellungen zu verändern.
Die „multi-thread“-Arbeitsweise komplettiert den zeitsparenden Workflow.
CaptureOne Pro-Informationen
Systemanforderungen: Windows 2000, XP; Mac OS X 10.2.8 und höher. Preis:
CaptureOne Pro: 450 €; Update zu 3.6 kostenlos. Kontakt: www.phaseone.com
6.3 SilverFast DC Pro Studio
Version:
SF Launcher v2.0.7
SilverFast DC Pro v6.2.1r8
SilverFast DC Pro Studio v6.4.0t7a
Aufgrund software-interner Farbmanagement-Schwierigkeiten von SilverFast DC Pro
wurde später mit der neuen Version SilverFast DC Pro Studio gearbeitet und direkt von
LaserSoft ein englischsprachiges Update (noch in der Testversion) zur Verfügung
gestellt. Die in der Software-Beschreibung verwendeten englischen Bezeichnungen
sind diesem Update entnommen, die in Klammern stehenden deutschen Bezeichnungen entsprechen denen aus der Version DC Pro.
SilverFast (kurz SF) der Kieler Firma LaserSoft Imaging AG ist als Scan-Software bekannt
geworden, die sich in den letzten Jahren auch auf der Seite der professionellen Anwender hohes Ansehen erworben hat. Ab Silverfast 6 ist die Benutzung des Programms
auch als Stand-Alone-Version möglich – das heißt unabhängig von Photoshop oder
eines anderen Bildbearbeitungsprogrammes. [vgl. 52]
Silverfast DC Pro ist eine scannerunabhängige Version von SilverFast, die für die Verarbeitung bereits vorliegender Bilddaten, speziell für die Verarbeitung von RAW-Daten
aus Digitalkameras, entwickelt worden ist. SilverFast DC Pro Studio beinhaltet Funktionen des neuen „Feature Upgrades“. [vgl. 59]
Funktionsweise
SilverFast liest beim Öffnen nicht die gesamte Bilddatei, sondern lediglich eine Vorschau in Monitorauflösung. Die getroffenen Einstellungen werden zunächst nur auf
diese Vorschau angewandt. [vgl. 53]
Diese Software enthält keine ICC-Profile für die unterstützten Kameramodelle, sondern
arbeitet mit individuellen Weißbalance-Profilen.
Beim Starten der SF-Software öffnet sich zunächst der SF Launcher und anschließend
der VLT (virtual light table, engl. = virtueller Leuchttisch). SF Launcher nennt sich die
Stand-Alone-Applikation, die zusätzlich zum Plug-In für Bildbearbeitungsprogramme
im Umfang enthalten ist. Der Vorteil dieser Arbeitsweise ist ein wesentlich niedrigeres
Memory-Erfordernis und das deutlich schnellere Laden der Applikation. [vgl. 52]
Öffnen
Standardmäßig öffnet sich zuerst der VLT. Die Dateien können allerdings auch direkt
im SF-Hauptfenster geöffnet werden.
VLT (Virtueller Leuchttisch)
(siehe Abbildung 15) Die Bereiche im SilverFast VLT-Fenster sind fest platziert, in ihrer
Anordnung jedoch individuell variierbar.
Links befinden sich die Registerkarten Navigator (Dateibrowser), Albums (Alben) und
Presets (zeigt Einstellungen für mögliche Fenster-Anordnung). Darunter ist der Magnifier (Zoom-Fenster) platziert. Im rechten Hauptteil befindet sich oben die Symbolleiste, mittig der Overview (Übersicht), im unteren Bereich das Album, der Hauptarbeitsbereich.
Wählt man im Navigator den Quell-Ordner der Bilder, werden sofort die Miniaturansichten im Overview aufgebaut. Diese zeigen das Format und den Dateinamen der
Aufnahmen. Die Größe der Miniaturen kann über den Button Select the size of the
thumbnails (Größe der Thumbnails wählen; gilt auch für Ansicht im Album- und Vergrößerungsfenster) verändert werden. Die jeweilige Datei, auf die der Cursor zeigt,
wird im Zoom-Fenster leicht vergrößert inklusive ihrer Pixelmaße und der Dateigröße
angezeigt. Über den Button Show preview (Preview anzeigen) ist es möglich, sich eine
Vorschau im Übersichts- oder Album-Fenster anzeigen zu lassen. Per Drag & Drop*
werden die zu bearbeitenden Bilder vom Overview (Übersicht) in das Album kopiert.
Hier erfolgt die „Vorarbeit“: Die Dateien können mit Hilfe der Werkzeuge umbenannt,
Symbolleiste
Zoom-Fenster
Übersicht
Album
Abb. 15 Silverfast DC Pro, VLT-Fenster (Virtual Light Table) [Screenshot: Eigene Erstellung]
nach zahlreichen Kriterien sortiert, gedreht, mit Kommentaren versehen werden u. ä.
Im Album lassen sich weitere Alben anlegen, um beispielsweise Aufnahmen thematisch
sortieren zu können.
Die Übergabe eines Bildes an das SF-Hauptfenster erfolgt über einen Doppelklick auf
eine Datei im Album (auch auf Thumbnail im Overview möglich) oder direkt über den
Button mit dem SF-Symbol in der Symbolleiste.
Mit Hilfe des JobManagers (sowohl im VLT als auch im Hauptfenster über den entsprechenden Button verfügbar) ist es möglich, die Aufnahmen für die Batch-Konvertierung vorzubereiten. Dieselbe Bilddatei lässt sich beliebig oft in den JobManager
ziehen und jeweils individuell bearbeiten. Dazu wird die Datei markiert, über den
Editier-Button geöffnet sich der Job-Editor, der wie das SF-Hauptfenster aufgebaut ist.
Hier lassen sich die jeweiligen Einstellungen vornehmen und speichern.
EXIF- und IPTC-Daten:
Im Menü des Buttons Select size of the thumbnails (Größe der Thumbnails wählen)
befindet sich auch der Befehl Display EXIF data (EXIF-Daten zeigen), die anschließend
im Vergrößerungsfenster zu sehen sind. Umfangreichere EXIF-Daten erhält man über
den Button View image information (EXIF-Daten anzeigen). Links davon befindet sich
der Button Edit IPTC information (IPTC-Daten editieren).
SF-Hauptfenster
(siehe Abbildung 16) Das SF-Hauptfenster gliedert sich in mehrere Paletten, die frei
verschoben werden können. Links oben befindet sich die Palette mit den Haupteinstellungen, darunter die Picture settings (Bildeinstellungs-Palette) und im rechten Bereich
das Vorschaufenster mit vertikaler Werkzeugleiste. Das Densitometer schwebt als Palette
über der Vorschau.
Um direkt in diesem Fenster ein neues Bild zu öffnen, wird der Open-(Öffnen-)Button
verwendet.
Im Vorschaufenster liegt ein Rahmen, der den Ausgabe-Bildausschnitt markiert. In ihm
wirken sich die Werkzeug-Einstellungen auf die Vorschau aus, die Picture settings (Bildeinstellungen) zeigen auch außerhalb des Rahmens Wirkung. Ein direkter VorherNachher-Vergleich mit den RAW-spezifischen Einstellungen ist somit nicht möglich.
Zoomen innerhalb des Vorschaufensters funktioniert, indem man bei aktivem ZoomWerkzeug die Ctrl-(Control-)Taste mit einem Mausklick kombiniert. Eine andere
Möglichkeit ist das Pull-down-Menü links unter der Vorschau, in dem sich bestimmte
Prozentwerte befinden. Es erscheint ein Rahmen im Vorschaufenster, der den zu vergrößernden Ausschnitt begrenzt. Diesen bewegt man im Bild und klickt auf den
Bereich, der angezeigt werden soll. Diese Arbeitsweise wirkt im ersten Moment seltsam
umständlich.
Das Densitometer zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereiches, über dem sich der
Cursor befindet. Darunter befindet sich eine Gegenüberstellung des zentralen Pixels in
seinem unbearbeiteten und bearbeiteten Zustand. Diese Darstellung wird durch die
Angabe der dazugehörigen RGB-Werte unterstützt.
Haupteinstellungen Werkzeuge
Bildeinstellungs-Palette
Abb. 16 Silverfast DC Pro Hauptfenster [Screenshot: Eigene Erstellung]
Einstellungen
Die nötigen Bildbearbeitungsschritte sind auf die Picture settings und die Werkzeuge
sowie auf die Registerkarte Frame (Rahmen) verteilt.
In der Picture settings-Palette befinden sich die Registerkarten Standard, Advanced
(Erweitert) und Navigator. Letztere ist nur dann vorhanden, wenn in die Vorschau
hineingezoomt wurde. Darin zeigt ein roter Rahmen den Bildausschnitt, der im Vorschaufenster zu sehen ist (ähnlich wie der Photoshop-Navigator). Das Verschieben
dieses Bereiches funktioniert nur über den Navigator und nicht in der Vorschau.
Standard beinhaltet Einstellungen bezüglich der Belichtung und des Weißabgleichs.
Die Belichtung ist in Blendenstufen von -3,03 bis 3,03 zu verändern. Das Pull-downMenü Light source (Lichtquelle) bietet diverse Voreinstellungen zum Weißabgleich.
Manuell ist die Farbtemperatur (Colour temperature) von -2 000 bis 4 000 Grad Kelvin
einstellbar. Diese Einteilung entspricht nicht dem gewohnten Arbeiten. Für die weitere
Beeinflussung der Farbstimmung ist der Regler Colour tint (Farbe; von Grün nach
Magenta) vorgesehen. Die Settings (Einstellungen) dieser Palette können gespeichert
und geladen werden. Positiv in der neuen Version ist das auf der Picture settings vorhandene Histogramm. Leider ist es nicht zu sehen, wenn man sich auf der Registerkarte Advanced befindet.Die Registerkarte Advanced (Erweitert) bietet Einflussnahme auf
Brightness (Midtones) (Helligkeit (Mitteltöne)), Contrast (Kontrast) und Saturation (Sättigung) sowie Regler für Luminace smoothing (Luminanzglättung) und Colour noise reduction (Farbstörungsreduktion).
Werkzeuge
Die Werkzeuge stehen der Bearbeitung sämtlicher Bilddatenformate zur Verfügung.
Der Klick auf ein Werkzeugsymbol aktiviert dieses sofort (Zoom (Lupe), Triangles
(Pipette)) oder öffnet ein eigenes Fenster, in dem Einstellungen vorgenommen werden
können. Die Image-Automatic (Bildautomatik) wird infolge eines Mausklicks sofort ausgeführt und passt die Tonwerte automatisch an.
Das Histogramm ist sehr komfortabel aufgebaut. Durch Klicken auf das jeweilige Symbol kann zwischen dem RGB- und dem CMYK-Modus gewählt, die jeweiligen Kanäle
einzeln, simultan oder durch vertikale Teilung des Fensters übereinander angezeigt
werden. Während das Histogramm-Fenster geöffnet ist, sind keine anderen Einstellungen möglich.
Die Gradation Curves (Gradationskurve) bietet dieselben Ansichten wie das Histogramm. Darüber hinaus befinden sich in diesem Fenster Regler für Midtones (effective
brightness) (Mitten (effektive Helligkeit)), Contrast (Kontrast), Highlights (Lichter),
Shadows (Tiefen) und Brightness (Helligkeit).
Die global (globale) und selective colour correction (selektive Farbkorrektur) sind anhand
von Farbkreisen und Reglern vorzunehmen. Die globale Korrektur ist weiterhin anhand
von 3 Komplementärfarben-Reglern, die selektive Korrektur durch HSL-(Hue, Saturation, Luminance) Regler einstellbar.
Das Symbol des Triangles: Highlight-Shadow-Tool (Licht-Tiefen-Werkzeugs) ist in drei
Teile gegliedert. Bei jeweiliger Aktivierung erhält man die Lichter-, Mitten- oder Tiefenpipette, mit der manuell auf einen Punkt im Bild geklickt wird.
Der Expert-Dialog (Experten-Dialog) zeigt detaillierte Parameter zum Bild in Zahlenwerten.
Die Werkzeugleiste am Vorschaufenster umfasst umfangreiche Funktionen. Die wichtigste davon ist der Image-Pilot. Dieser zeigt die empfohlene Werkzeugreihenfolge, mit
der das Bild bearbeitet werden soll. Die Werkzeuge werden in dieser Reihenfolge bei
Aktivierung automatisch abgearbeitet, d. h. geöffnet – die jeweiligen Einstellungen sind
selbständig durchzuführen und zu bestätigen. Die einzelnen Werkzeuge können individuell aktiviert oder deaktiviert werden. Das unterste Symbol in der Leiste realisiert
den Wechsel zum VLT.
Ausgabeoptionen und Speicherung
Die Konvertierung des Bildes wird durch den Process- (Bearbeiten-)Button gestartet. Die
Optionen dafür werden in der Registerkarte Frame (Rahmen) eingestellt. Diese
Benennung basiert darauf, das ausschließlich der Bereich des Bildes, der vom Rahmen
umgeben ist, konvertiert wird. Zahlenwerte für seine Größe werden bei Output (Ausgabe) eingetragen.
Der Image mode (Bildmodus) legt die Ausgabefarbtiefe fest. Image type (Bildtyp; z. B.
Landscape (Landschaft), Technic (Technik), Skin tones (Hauttöne)) bezieht sich auf die
Bildautomatik, die bei getroffener Auswahl durchgeführt wird. Das Pull-down-Menü
Filter bietet folgende Möglichkeiten: None (Kein), Sharpen (USM) (Schärfung (USM)),
Descreening (Entrasterung), GANE® (Rauschunterdrückung). Wird ein Filter gewählt,
öffnet sich das jeweilige Einstellungsfenster, das eine vergrößerte Vorschau eines
Bereiches in aktuellem und in bearbeitetem Zustand zeigt. Zur Auswahl dieses Bereiches klickt man auf Preview (Vorschau) und mit dem entstehenden Cursor-Quadrat auf
die gewünschte Stelle im Bild. Diese Vorgehensweise wirkt anfangs sehr umständlich,
da ungewohnt. Es kann jeweils nur ein Filter auf das Bild angewandt werden.
Der Sharpen- (Schärfen-)Filter arbeitet mit Unscharfmaskierung und bietet die
bekannten Einstellungsmöglichkeiten Intensity (Stärke), Threshold (Schwellwert) und
Matrix (entspricht dem Radius). Die Funktion dieses Fensters scheint in der neuen Version noch nicht ausgereift, da die dazugehörige Vorschau in einigen Momenten unbegründet nicht vergrößert. Davon abgesehen wirken geschärfte kontrastreiche Konturen seltsam unruhig.
Die Fenster des Descreening- (Entrastern-) und GANE®-Filters sind ähnlich aufgebaut.
GANE® bietet die Einstellungen low (wenig), medium (normal), high (viel) und custom.
Leider äußert sich dieser Filter vorwiegend in starker Weichzeichnung.
Für die Ausgabe sind bei Bedarf ein Q-Faktor (Qualitäts-Faktor) sowie Screen (Rasterweite) oder Auflösung anzugeben. Beide Werte beeinflussen sich gegenseitig.
Im Pull-down-Menü des Buttons Predefined output resolutions (vordefinierte Ausgabeauflösungen) sind die Auflösungen für wesentlichen Ausgabezwecke (z. B. Web, Newspaper
(Zeitung), Standard Print (Offset), Art Print (Kunstdruck)) hinterlegt.
Der Process- (Bearbeiten-)Button öffnet den Sichern-Dialog. Hier werden Dateiformat,
Dateiname und Bestimmungsort festgelegt. Als Formate werden TIFF, JPEG (verschiedene Optionen möglich, Qualität über Schieberegler einstellbar) und EPSF angeboten.
Es existiert weiterhin die Möglichkeit, die Datei im Album abzuspeichern.
Farbmanagement
Die Farbmanagement-Einstellungen befinden sich auf der Karteikarte General (Allgemein): Button Options (Optionen): Karteikarte CMS. Unter Colour Management (FarbManagement) wird entschieden, auf welche Art SilverFast mit den einzelnen Geräten
unter der Bildbearbeitungssoftware zusammenarbeitet. Bei der Wahl von ColorSync
werden unter Profiles for ColorSync (Profile für ColorSync) die jeweiligen Ein- und Ausgabeprofile eingegeben. Unter Embedded ICC-Profiles (Eingebettete ICC-Profile) wird ein
evtl. eingebettetes Profil angezeigt und über die Einbettung eines Profils entschieden.
Apply (Übernehmen) wendet die getroffenen Einstellungen auf das Bild an. Bei der Einbettung eines CMYK-Ausgabeprofils erscheint im Densitometer ein kleiner CMYKButton, mit dessen Hilfe man zwischen der RGB- und der CMYK-Ansicht des Bildes in
der Vorschau wechseln kann (Softproof*).
Der CMS-Dialog ist recht kompliziert aufgebaut und bedarf einiger Übung.
SilverFast DC Pro/DC Pro Studio-Informationen
Systemanforderungen: Mac® OS X; 256 MB RAM; 150 MB freier Festplattenspeicher.
Windows® ME, XP, 2000; CPU 1GHz; 256 MB RAM; 150 MB freier Festplattenspeicher.
Preis: 499 € inkl. IT8 Testchart Kontakt: www.silverfast.com
Fazit
SF DC Pro Studio erinnert durch den VLT stark an die bekannte Arbeitsweise aus der
analogen Fotografie, seine Handhabung ist entsprechend verständlich und angenehm.
Die Einstellungen im Hauptfenster sind hingegen schwieriger. Vor allem die Arbeit mit
Farbprofilen ist wenig komfortabel gestaltet. Zum einen ist der CMS-Dialog nicht
offensichtlich in den Workflow integriert, zum anderen sind die vorzunehmenden Einstellungen schwer verständlich. Größter momentaner Nachteil ist, dass die Anwendung verschiedener Kameraprofile keine sichtlichen Auswirkungen auf das Bild in der
Vorschau hat, weswegen die Arbeit des Profils nicht direkt in SF beurteilt werden kann
– ein Softproof ist praktisch nicht möglich. Dieser Fehler ist von Lasersoft erkannt
worden und wird hoffentlich in der nächsten Version behoben sein.
Die Werkzeuge und Einstellungen bieten sehr umfangreiche und detaillierte Möglichkeiten. An der Aufteilung auf die Picture settings und die Haupteinstellungen wird
erkennbar, dass SilverFast nicht ausschließlich für RAW-Daten konzipiert ist.
Die Anwendung der Filter überrascht im Gegensatz zu den anderen Programmen: Sie
können nicht kombiniert werden, weshalb z. B. keine Rauschunterdrückung möglich
ist, wenn das Bild scharfgezeichnet werden soll.
Die Zusammenfassung der Ausgabeoptionen auf der Frame-Palette ist sehr sinnvoll,
doch genau hier fehlt die Einbindung des Farbmanagements. Die vorgefertigten Ausgabeauflösungen sind sehr anwenderfreundlich.
Die Platzaufteilung des Hauptfensters ist nicht zu Gunsten der Vorschau vorgenommen
worden.
Positiv und leicht zu handhaben ist der JobManager, wobei es einige Zeit in Anspruch
nimmt, den Job-Editor jeweils zu öffnen und die Einstellungen vorzunehmen.
6.4 Auswertender Vergleich der Software
Die Software ist jeweils für die professionelle Bildverarbeitung konzipiert. Der Funktionsumfang ermöglicht die komplette notwendige Bearbeitung. Die Werkzeuge und
Einstellungsmöglichkeiten sind grundsätzlich sehr ähnlich. Die vorgenommen Veränderungen werden live in der Vorschau angezeigt.
Bereits bei der Beurteilung des Aufbaus zeigt sich das Konzept von CaptureOne sehr
anwenderfreundlich. Die schwebenden Paletten in Photoshop und SilverFast sowie
deren Platzeinteilung bezüglich der Vorschau erschweren die Arbeit in diesen Programmen.
Hinsichtlich des Workflows arbeitet CaptureOne unübertroffen. Die Reihenfolge der
Arbeitsschritte erschließt sich durch bloße Anordnung der Werkzeuge. In SilverFast sind
sehr gute Ansätze für einen leicht verständlichen Workflow zu erkennen, jedoch
machen ihn die sehr umfangreichen differenzierten Einstellungsmöglichkeiten
(??positiver hervorheben??) im ersten Moment undurchsichtig. Vor allem die Profileinbindung ist denkbar ungünstig angeordnet, wodurch diese Einstellungen leicht vergessen werden können. In Photoshop ist lediglich das ACR-Plug-In übersichtlich aufgebaut und ermöglicht intuitives Arbeiten. Sobald das Bild direkt in Photoshop geöffnet
ist, sind die Bearbeitungsschritte in den Menüs versteckt und erscheinen nur dem
geübten Anwender einfach. Auch hier neigt man zum Vergessen von Einstellungen.
Die getroffenen Einstellungen wirken sich jeweils live auf das Bild aus. CaptureOne und
SilverFast nutzen zur Verkürzung der Rechenzeit eine niedrig aufgelöste Vorschau im
Gegensatz zu Photoshop, das mit der hochaufgelösten Datei arbeitet. CaptureOne
erlaubt durch die sehr schnelle Darstellung sehr genaue und feine Einstellungen, auch
Photoshop ermöglicht dies trotz kurzer Rechenzeit. Die Verwendung der Schieberegler
in SilverFast hingegen zeigen ihre Auswirkung eher zögerlich.
Die Arbeit mit Farbmanagement ist die Basis der drei Programme. Photoshop als Vorreiter auf diesem Gebiet überzeugt bei der Arbeit mit RAW-Daten nicht. Es fehlt das
direkte Einbinden von Eingabe- und Ausgabeprofil. Der Zwischenschritt über die Wahl
eines Arbeitsfarbraums im ACR ist sehr ungünstig. Davon abgesehen funktioniert Farbmanagement im Hauptfenster durch die direkte Wahl des Rendering Intents und den
Softproof sehr gut. Die Einbindung von Farbmanagement in CaptureOne ist sehr
anwenderfreundlich. Es ist ersichtlich im Workflow intergriert, der Softproof beim Eingabeprofil funktioniert sehr schnell und sehr gut. Die Auswirkungen des Ausgabeprofils
sind hingegen in der Vorschau nicht zu sehen. Der Farbmanagement-Workflow
arbeiteit insgesamt sehr sicher, indem er stets über das Kameraprofil funktioniert (automatisch durch das generische oder durch Eingabe des individuell erstellten Profils). SilverFast scheitert leider vordergründig daran, dass das Farbmanagement noch nicht
ausgereift funktioniert – ein verbindlicher Softproof mit dem Eingabeprofil ist nicht
möglich. Doch auch die Anordnung und die Einstellungen in der Software sind weder
effizient, noch benutzerfreundlich gelöst. Hinzukommend erscheint die Funktionsweise
einiger Bearbeitungsschritte (z. B. Schärfen, GANE®) nicht ausgereift.
Eine effiziente Arbeitsweise mit mehreren Bilddateien bzw. mit verschiedenen Ausgabevarianten einer Aufnahme erlauben die Programme auf unterschiedlichem Weg.
Auch hier überzeugt CaptureOne durch die Zusammenfassung aller Ausgabeoptionen
im Process–Tool. Die verschiedenen Einstellungen können getroffen und gespeichert
werden. Die Datei wird daraufhin entweder direkt konvertiert oder an das Batch-Tool
für die Stapelverarbeitung gegeben. Durch die „multi-thread“-Arbeitsweise ergeben
sich auf keinem Weg Verzögerungen für die weitere Arbeit. In SilverFast ist der JobManager für die Stapelverarbeitung verantwortlich. Er funktioniert sehr gewinnbringend, jedoch müssen die Einstellungen im Job-Editor wie im SF-Hauptfenster vorgenommen werden, was – wie bereits erwähnt – recht zeitaufwändig ist. Weiterhin
können die Aufnahmen, die im Stapel konvertiert werden sollen, nur in einem
Dateiformat ausgegeben werden. Benötigt man verschiedene Formate, müssen die
Jobs gesplittet werden. Während der Konvertierung kann in der Software nicht weitergearbeitet werden. Auch Photoshop funktioniert nicht „multi-threaded“.
Erschwerend kommt hinzu, dass Einstellungen im ACR nicht nach dem Öffnen im
Hauptfenster verändert werden können. Dazu muss das Bild neu geöffnet werden, was
erheblich viel Zeit kostet und den grundlegenden Vorteil der RAW-Bilder relativiert. Das
Konvertieren mehrerer RAW-Daten ist in PS wenig effizient. Über die Stapelverarbeitung können lediglich dieselben Aktionen auf verschiedene Dateien angewandt
werden.
Ein Vorher-Nachher-Vergleich der Bilddaten im unbearbeiteten und bearbeiteten
Zustand funktioniert dank der neuen Funktion in CaptureOne sehr komfortabel. Photoshop ermöglicht dies nur im ACR-Plug-In, im Hauptfenster ist dies indirekt über die Protokoll-Palette möglich. In SilverFast existiert keine entsprechende Funktion.
Die Programme unterscheiden sich auch deutlich in den Kameramodellen, deren RAWDaten sie verarbeiten können. In dieser Hinsicht erlauben Photoshop und SilverFast die
Arbeit mit einer recht großen Anzahl von digitalen Kompakt- und Spiegelreflexkameras, während die Auswahl derer in CaptureOne beschränkt ist. CaptureOne zielt
stärker auf die Arbeit mit professionellen DSLRs und Kamerarückteilen (von PhaseOne)
ab. Photoshop öffnet die RAW-Daten einer sehr großen Anzahl von Kameramodellen,
einige auch ohne offizielle Unterstützung.
Entscheidend für die Wahl einer Software ist unter anderem der Preis. Hier zeigt sich
deutlich der unterschiedliche Funktionsumfang der Software. CaptureOne und SilverFast rangieren im selben Preissegment. CaptureOne verarbeitet ausschließlich RAWDaten und kann auch für die Aufnahme mit angeschlossener Studiokamera verwendet
werden. SilverFast verarbeitet sowohl RAW-, als auch JPEG- und TIFF-Daten, kann also
in gewissem Umfang für die allgemeine Bildbearbeitung genutzt werden. Standardmäßig wird in der Medienvorstufe allerdings mit Photoshop gearbeitet. Sein hoher
Preis basiert auf dem unerreicht hohen Funktionsumfang. Für Photoshop 7, in dem das
ACR-Plug-In noch nicht integriert war, konnte er kostenpflichtig erworben werden. In
der aktuellen Photoshop-Version ist ACR fester Bestandteil, die Updates sind kostenlos.
In Bezug auf die RAW-Verarbeitung wäre Photoshop somit die günstigste Software.
CaptureOne erscheint basierend auf der Beschränkung auf RAW-Bilddaten recht kostenintensiv. In Anbetracht des effektiven Workflows amortisiert sich diese Investition.
Insgesamt kann CaptureOne für die RAW-Konvertierung vorbehaltlos empfohlen
werden.
In SilverFast sind einige Funktionen momentan noch nicht ausgereift, die Anordnung
der Arbeitsschritte ist z.T. wenig anwenderfreundlich.
Phostoshop bietet sehr professionelle Funktionen, arbeitet mit RAW-Daten allerdings
nicht effektiv.
7. Praktische Arbeit mit den RAW-Daten
Für die Beurteilung von RAW-Daten und RAW-Konvertern wurden Testaufnahmen
gemacht. Das Aufnahmemotiv wurde gewählt, um die Stärken der RAW-Daten deutlich zu machen. Wenn es der Funktionsumfang der Kamera zuließ, wurden auch Aufnahmen in den anderen zur Verfügung stehenden Bilddatenformaten gemacht, um
den Qualitätsunterschied zu untersuchen. Für die Auswertung wurden die RAW-Daten
in der besprochenen Konverter-Software konvertiert.
7.1 Testaufnahmen
7.1.1 Verwendete Kameramodelle
Bei den Testaufnahmen wurde versucht, verschiedene Kameraklassen sowie ein
möglichst breites Spektrum an Sensortechnologien zu verwenden. Allgemein ist zu
bemerken, dass die Möglichkeit der Aufnahme von RAW-Daten den ConsumerKameras bisher weitesgehend vorenthalten blieb.
Neben den RAW-Daten ist es den meisten der verwendeten Kameras möglich, JPEGAufnahmen zu machen. Leider stand kein Modell zur Verfügung, dass mit TIFF-Daten
arbeitet. Es gibt nur wenige Kameramodelle, die dieses Format unterstützen. Der überwiegende Teil der professionellen Digitalkameras arbeitet direkt mit RAW-Daten.
Den digitalen Spiegelreflexkameras (DSLR) ist es im Gegensatz zu den Kompaktkameras möglich, mit verschiedenen Objektiven zu arbeiten. Entscheidend für die Bilddatenqualität sind die Sensortechnologie und -größe, die Auflösung (angegeben in
Megapixel (MP), 1 MP = 1 Million Pixel) sowie die Farbtiefe. Die Angabe der Farbtiefe
bezieht sich auf den Wert, mit dem der interne A/D-Wandler arbeitet. Ausgegeben
werden die JPEG-Aufnahmen mit 24 bit (8 bit pro Farbkanal) und die RAW-Daten mit
16 bit. Digitale Kameras ermöglichen im Allgemeinen die Aufnahme verschiedener
Datenformate inklusive Video- und Tonformate. Für diese Arbeit sind lediglich die Bilddatenformate von Bedeutung.
Praktische Arbeit mit den RAW-Daten 70
Canon EOS 10 D (DSLR)
Sensor:
CMOS
Auflösung:
6,3 MP (3 072 x 2 048 Pixel)
Farbtiefe:
36 bit
Nennempfindlichkeit: ISO 100
Bilddatenformat:
JPEG, RAW (auch simultan möglich)
Canon EOS 20 D (DSLR)
Sensor:
CMOS
Auflösung:
8,2 MP (3 504 x 2 336 Pixel)
Farbtiefe:
36 bit
Bilddatenformat:
JPEG, RAW
Canon PowerShot S40 (digitale Kompaktkamera)
Sensor:
CCD
Auflösung:
4 MP (2 272 x 1 704 Pixel)
Farbtiefe:
30 bit
Bilddatenformat:
JPEG, RAW
Fuji Finepix S20 Pro (digitale Kompaktkamera)
Sensor:
Super CCD SR der 4. Generation
Auflösung:
6 MP (2 832 x 2 128 Pixel)
Farbtiefe:
30 bit
Bilddatenformat:
JPEG, RAW
Sigma SD 9 (DSLR)
Sensor:
CMOS FoveonX3
Auflösung:
3,5 Mio. Vollfarbenpixel (2 268 x 1 512 Pixel;
10,29 Mio. Pixelsensoren)
Farbtiefe:
36 bit
Bilddatenformat:
RAW
Von allen Kameras wurden Testaufnahmen im RAW-Modus gemacht. Zum Vergleich
wurden mit der Canon EOS 20d, der Canon PowerShot S40 und der Fuji S20 Pro
Bilder im JPEG-Format aufgenommen.
7.1.2 Aufnahmemotiv
Das Motiv setzt sich aus zahlreichen verschiedenen Objekten und Materialien zusammen, anhand derer die Leistungsfähigkeit der RAW-Daten untersucht werden soll. Es
wird in Abbildung 17 dargestellt.
Der Gretag Macbeth ColorChecker DC ist speziell für Digitalkameras (DC = Digital
Camera) entwickelt wurden. Durch die Steigerung der Anzahl der Farbfelder ist der
Farbraum gegenüber bisherigen Testcharts erweitert worden. Die dargestellten Farben
sind gestrichen – nicht gedruckt –, um Moirés aufgrund des Druckrasters auszuschließen. Er dient zur Kontrolle der digitalen Farbwiedergabge und zur Erstellung
individueller Kameraprofile.
Um einen maximalen Kontrastumfang zu erzeugen, beinhaltet die Aufnahme sowohl
schwarzen Samt zur Darstellung sehr dunkler, matter Töne als auch weißes Porzellan,
das sehr helle, glänzende Stellen im Bild repräsentiert. Anhand dieser Materialien kann
die Zeichnung in den Tiefen und den Lichtern beurteilt werden, die aufgrund der
großen Farbtiefe in RAW-Dateien wesentlich differenzierter erscheinen müsste. Ausgereizt wird diese Untersuchung durch die schwarze Figur auf dem schwarzen Samt:
Es ist von Interesse, zu sehen, ob die optische Trennung der beiden Objekte in den
Bildern noch erkennbar ist. Weiterhin dienen die dunklen Stellen im Bild der Beurteilung des Rauschverhaltens der Kameras.
Abb. 17
Aufnahmemotiv der Testaufnahmen [eigene Erstellung]
Die Scharfzeichnung und Tonwerttrennung kann an Objekten mit filigranem Muster
beurteilt werden, so z. B. dem dunklen Stoff mit dem kleinen Karomuster, der Kleidung
der japanischen Figur oder den Garnrollen. Auch leicht strukturierte Oberflächen
machen sich hier bemerkbar, dazu dienen die kleine Druckerpresse und die Dose
rechts im Bild, sowie die Papierproben, die nicht nur unterschiedliche Farben, sondern
auch unterschiedliche Strukturen aufweisen.
Verläufe entstehen an glatten reflektierenden Oberflächen wie der Thermosflasche
oder der blauen Vase. An den Weihnachtskugeln und Goldknöpfen werden Spitzlichter
zu sehen sein, die auf eventuelles Blooming untersucht werden.
Die ausgedruckten Linienpaare dienen der Beurteilung von Moirés und Schärfe und
der Darstellung der Schärfeverluste durch JPEG-Komprimierung.
7.1.3 Aufnahmebedingungen
Um eine gewisse Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurden die Aufnahmebedingungen weitesgehend konstant gehalten. Aufgrund der unterschiedlichen kamerainternen Technologien der modellabhängigen Optiken war eine absolute Übereinstimmung nicht möglich.
Als Beleuchtung diente eine Studioblitzanlage bestehend aus drei Blitzgeräten mit
einer Leistung von je 250 Ws und einer Farbtemperatur von 5600 K. Zur gleichmäßigen frontalen Ausleuchtung wurden zwei Blitzgeräte – mit 1 x 1 m großen Softboxen versehen – in je einem Winkel von ca. 45° im Abstand von ca. 1,5 m vor dem
Motiv platziert. Das dritte Blitzgerät stand zur Decke gerichtet hinter dem Motiv, um
für indirekte Beleuchtung zu sorgen. Die Blitzanlage war die einzige Beleuchtung – der
Raum war fensterlos, die Raumbeleuchtung ausgeschaltet. Lediglich die Canon PowerShot S40 besitzt keinen Anschluss für ein externes Blitzgerät, weswegen die Anlage
über den eingebauten Blitz optisch ausgelöst werden musste. Um dennoch dieselbe
Beleuchtung zu gewährleisten, wurde das Blitzlicht verdeckt. Bei den Aufnahmen mit
der Fuji Finepix S20 Pro wurde die Blitzleistung auf ein Viertel reduziert, da die Nennempfindlichkeit dieser Kamera mit ISO 200 die der anderen deutlich übersteigt. Alle
übrigen Aufnahmen wurden mit voller Blitzleistung gemacht, die Kameras stets auf
ihre Nennempfindlichkeit eingestellt. Die Belichtungszeit betrug jeweils 1/60 s (Blitzsynchronzeit). Die Aufnahmen sind aus Belichtungsreihen gewählt worden.
Für die Spiegelreflexkameras wurde jeweils das gleiche Objektiv verwendet: ein DC(Digital-Camera-) Objektiv mit einer Brennweite von 18–50 mm, was bezogen auf das
Kleinbildformat einer Brennweite von ca. 50–80 mm entspricht. Die Brennweite wurde
stets so gewählt, dass sich der gleiche Bildausschnitt ergibt.
Die Kamera stand frontal und mittig zum Motiv in ca. 2 m Abstand und ca. 1,50 m
Höhe. Das Motiv wurde von einem leicht erhöhten Standpunkt aufgenommen.
Die Schärfeebene befindet sich in der Mitte der Tiefenausdehnung des Aufbaus. Aufgrund zu erwartender Restreflexe liegt sie nicht direkt auf dem Testchart.
7.2 Konvertierung
7.2.1 Grundlagen
Der Abschnitt 7.2.1 enthält die Hardware-Voraussetzungen sowie die Software-Einstellungen, die die Basis für die praktische Arbeit darstellen. Weiterhin wird der allgemeine
Workflow erläutert.
Arbeitsplatz
Apple MacIntosh Power PC G4
Betriebssystem: Mac OS X Version 10.2.8
Arbeitsspeicher: 512 MB
Prozessoren: Dual 867 MHz
Farbmanagement
Die Aufgabe von Farbmanagement ist es, „in einer offenen Systemwelt konsistente
Farbe von der Eingabe über die Gestaltung bis hin zur Ausgabe zu erreichen“ [vgl. 5 S.
V]. Durch die Verwendung von gerätespezifischen Farbprofilen – der Beschreibung der
individuellen Farbwiedergabe – soll eine medien- und geräteunabhängige, plattformund programmübergreifende getreue Wiedergabe von Farbe gewährleistet werden. In
einer offenen Systemwelt ist die Voraussetzung dafür die Profilierung von Eingabe- und
Ausgabegeräten.
Ein tieferer Einblick in die Funktionsweise von Farbmanagement soll kein Ziel dieser
Untersuchung sein.
Der praktische Umgang mit den Bilddaten im Rahmen dieser Arbeit basiert auf der
Profilerstellung für die einzelnen Kameramodelle sowie auf der Monitorprofilierung.
Eine Monitorprofilierung geht stets mit einer Monitorkalibrierung einher.
Die Schwierigkeit der Profilierung von Digitalkameras besteht in den wechselnden
Beleuchtungssituationen. Jede Beleuchtungsstituation benötigt ihr eigenes Profil5. Aus
In der Analogfotografie wird dieser Umstand über die entsprechende Filmwahl kompensiert. Die
Profilierung von Scannern ist aufgrund der konstanten Beleuchtung – abgesehen von der Veränderung,
der die Lichtquelle im Laufe der Zeit unterlegen ist – weniger umfangreich. .
5
diesem Grund wurden für diese Arbeit nicht die generischen Profile der Kamera- bzw.
Softwarehersteller verwendet, sondern eigene Profile erstellt.
Monitorprofilierung und -kalibrierung
- Hardware: Gretag Macbeth eye-one
- Software: basICColor display 2.5.7
- Einstellungen: - Kalibration: linear
- Weißpunkt: D50
Kameraprofilierung
- Testchart: Gretag Macbeth ColorChecker DC
- Software: Gretag Macbeth ProfileMaker 5
- Einstellungen: - Motivtyp: Eigene
- veränderte Motivoptionen:
Optimierung dunkler Bildbereiche: 3 (gering): Schattenbereiche aufhellen; Sättigungsanpassung: Hochgesättigte
Farben -2; Pastellfarben -2; Kontrastanpassung: 0
- Beleuchtung: D50
Die Motivoptionen wurden subjektiv durch das Probieren der vorhandenen Einstellungen ausgewählt. Die auszuwählenden Motivtypen zeigten stets einen sehr hohen
Kontrast, der sich im Zulaufen der dunklen Bereiche (Tiefen) äußerte. Auch die Sättigung musste reduziert werden.
Farbmanagement-Einstellungen
- Farbmanagementsystem: ColorSync
- Arbeitsfarbraum: ECI*-RGB
- Monitorprofil (selbst erstellt)
- Ausgabeprofil für Web-Bilder: sRGB
- Ausgabeprofil für Vierfarbdruck: ISO Coated
ColorSync ist das Macintosh-interne Farbmanagementsystem.
Als Arbeitsfarbraum wurde ECI-RGB gewählt. Er wird speziell in der Druckvorstufe verwendet, da er einen großen Farbumfang aufweist, der den des Offsetdrucks vollständig einschließt.
sRGB (s = standardisiert) ist das Standardprofil für Bilder im Internet. Dieser Farbraum
ist für die Bildschirmdarstellung ausgelegt und kann von den meisten Monitoren vollständig dargestellt werden.
ISO Coated ist das Standard-Ausgabeprofil in der europäischen Druckvorstufe für den
Vierfarb-Offsetdruck auf gestrichenem Papier.
Die verwendeten Farbräume werden in Abbildung 18 grafisch dargestellt. Zu erkennen
ist u.a. der deutlich kleinere Farbumfang (Gamut*) der Ausgabefarbräume gegenüber
dem des Arbeitsfarbraums.
Abb. 18
Der Umfang des ECI-RGB-Farbraumes
gegenüber dem sRGB-Farbraum und dem
Offsetdruck. Die Darstellung erfolgt auf
der a-b-Ebene des CIE-Lab-Koordinatensystem.
[54 S.132]
Aufgrund der Funktionsweise von RAW-Daten war es nicht möglich, mit demselben
Kameraprofil in den verschiedenen RAW-Konvertern zu arbeiten. Die Grundlage der
Profilerstellung ist das fotografierte Testchart als TIFF-Datei. Aus diesem Grund müssen
die RAW-Daten nach TIFF konvertiert werden. Diese Konvertierung ist abhängig von
der verwendeten Software. Auch wenn gleiche Einstellungen benutzt werden, arbeiten
die Programme mit eigenen Farbinterpolations-Algorithmen, weswegen die konvertierten Dateien nie vollkommen identisch sind.
Es wurden für jedes Kameramodell und jede Konverter-Software eigene RAW-Profile
erstellt. Die Profilerstellung für die JPEG-Bilddaten ist nicht anwendungsspezifisch.
Zur Konvertierung der für die Profilerstellung genutzten Datei wurden alle Einstellungen im Konverter manuell auf Null gesetzt. Anschließend wurde die Weißbalance
sowie die Belichtung optimiert (Farbtemperatur jeweils ca. 5 000 K, RGB-Wert für zentrales Weißfeld des ColorCheckers ca. 230). Diese Einstellungen wurden gespeichert,
da sie der Ausgangspunkt für die spätere Profilzuweisung sind.
Workflow
Der genaue Arbeitsablauf ist abhängig vom Aufbau der Konverter-Software. Es existiert
eine gewisse Grundreihenfolge der Schritte als Basis der Bearbeitung.
Der RAW-Aufnahme werden die Einstellungen zugewiesen, die auch für die Konvertierung zur Profilerstellung verwendet wurden. Dadurch werden sowohl die Weißbalance
als auch die Belichtung grundlegend optimiert. Detaillierte Einstellungen bezüglich des
Kontrastes und der Farbwiedergabe werden nicht im Konverter getroffen, sondern
über die Profilzuweisung realisiert. Es folgt die Scharfzeichnung der Bilder und die
Wahl des genauen Bildausschnittes unter Beibehaltung des für die Fotografie typischen
Seitenverhältnisses von 3:2 (Querformat). Für die Konvertierung und Speicherung
müssen die Ausgabeoptionen festgelegt werden: Ausgabeprofil, Farbtiefe, Auflösung,
Ausgabegröße, Dateiformat.
Zur Darstellung der verschiedenen Ausgabemöglichkeiten in der Medienvorstufe werden jeweils drei Ausgabevarianten erzeugt: Eine weboptimierte Bilddatei („web“), eine
für den Offsetdruck auf gestrichenem Papier („print“) und eine für die Archivierung
geeignete mit maximalen Informationen („max“).
- web:
Profil: sRGB, Farbtiefe: 8 bit, Ausgabeauflösung: 72 dpi, Ausgabegröße:
30 x 20 cm, Dateiformat: JPEG (maximale Qualität)
- print: Profil: ISO Coated, Farbtiefe: 8 bit, Ausgabeauflösung: 300 dpi, Ausgabegröße: 30 x 20 cm, Dateiformat: TIFF (ohne Kompression)
- max:
Profil: Kameraprofil, Farbtiefe: 16 bit, Ausgabeauflösung: 300 dpi, Ausgabegröße: 100%, Dateiformat: TIFF (ohne Kompression)
web: Für die Ausgabe werden die Daten auf 8 bit reduziert. Die Ausgabeauflösung ist
in diesem Fall die Monitorauflösung, die meist 72 dpi beträgt. Im Zusammenhang mit
der eingegebenen Ausgabegröße wird die Bildgröße interpoliert (verkleinert). JPEG
wird als Dateiformat verwendet, um die Dateigröße für die Übertragung möglichst
gering zu halten. Um nicht sichtbar Qualität einzubüßen, wird die kleinste Kompressionsstufe (höchste Qualität) verwendet.
print: Für die Ausgabe werden die Daten auf 8 bit reduziert. Die Auflösung beträgt
300 dpi als Standardwert für den Bilderdruck mit einem 60er Raster. Die Ausgabegröße übersteigt mit 30 x 20 cm das Format, das mit den Sensorpixeln der Kameras
bei dieser Auflösung möglich wäre. Die Bildgröße wird somit interpoliert. Da die Farbund Größeninterpolation gemeinsam während der Konvertierung der RAW-Daten
erfolgen, wird die Größeninterpolation der bisherigen gegenüber als qualitativ über-
legen deklariert. Als Dateiformat wurde TIFF gewählt, da es von allen DTP-Programmen importiert werden kann und keine Qualitätseinbußen mit sich bringt.
max: Das jeweilige Kameraprofil als maximaler Farbraum der Kamera wird in die Datei
eingebettet. Als Farbtiefe wird das Maximum, also 16 bit, gewählt. Als Auflösung werden
300 dpi bei einer Skalierung von 100% gewählt, somit wird die Bildgröße nicht interpoliert. Die Daten werden als TIFF gespeichert, um maximale Qualität und Farbtiefe beizubehalten.
Tabelle 4 gibt Auskunft darüber, welche der verwendeten Kameramodelle von der
getesteten Software unterstützt werden. Es ist ersichtlich, dass die einzelnen Programme unterschiedliche Kameramodelle unterstützten. ACR 2.3 ist der einzige Konverter, der mit den RAW-Daten aller Kameras arbeiten kann.
Canon
EOS 10d
Canon
EOS 20d
Canon
PowerShot
S40
Fuji
S20
Sigma
SD 9
CaptureOne 3.6
x
x
-
-
-
Photoshop PS
ACR 2.3
x
(x)
x
x
x
SilverFast
DC Pro Studio
x
(x)
-
-
x
Tabelle 4 Übersicht, welche RAW-Daten der verwendeten Kameramodelle mit den getesteten Programmen
konvertiert werden können. [eigene Erstellung]
x = offiziell unterstützt, (x) = nicht offiziell unterstützt, dennoch möglich, - = nicht möglich
7.2.2 Ablauf und Einstellungen in der Konverter-Software
Photoshop CS
Über DATEI > ÖFFNEN wurde das jeweilige Bild im Camara-Raw-Dialog angezeigt. Die zur
Konvertierung für die Profilierung getroffenen Einstellungen wurden geladen. Die
Bildattribute wurden so gewählt, dass sie für die nachfolgende Bearbeitung das größte
Potenzial beinhalten. Als Farbraum wurde Adobe RGB gewählt, der aufgrund seiner
Größe für die digitale Bildbearbeitung oft verwendet wird. Das Bild wurde mit 16 bit
Farbtiefe und in Originalgröße geöffnet. Als Auflösung wurden 300 dpi eingegeben.
Detailliertere Ausgabeoptionen wurden an dieser Stelle nicht vorgenommen – sie
wurden direkt in Photoshop festgelegt –, um nicht für jede Variante des Bildes den Dialog neu öffnen zu müssen. Vorbeugend wurde ein geringer Wert für die Farbstörungsreduktion eingegeben, da diese Funktion nach der Bearbeitung in Photoshop nicht
mehr zur Verfügung steht.
Der erste Schritt nach dem Öffnen im Hauptfenster war das Zuweisen des eigens
erstellten Kameraprofils über BILD > MODUS > PROFIL zuweisen. Um nicht unnötig
Arbeitsschritte für die verschiedenen Ausgabeoptionen wiederholen zu müssen, folgte
an dieser Stelle das Freistellen des gewünschten Bildauschnittes mit dem Crop-Werkzeug. Unter BILD > BILDGRÖSSE wurden die exakte Ausgabegröße sowie die Ausgabeauflösung festgelegt. Die Scharfzeichnung wurde subjektiv über FILTER > SCHARFZEICHNUNGSFILTER >
UNSCHARF MASKIEREN... vorgenommen. Die Konvertierung in das Zielprofil erfolgte
über BILD > MODUS > IN PROFIL KONVERTIEREN. Der Rendering Intent wurde individuell
anhand des Softproofs in der Vorschau gewählt. Die Konvertierung nach sRGB wurde
perzeptiv durchgeführt, nach ISO Coated relativ farbmetrisch mit Tiefenkompensierung.
Für die Ausgabe im Internet und im Druck wird die Farbtiefe auf 8 bit reduziert (BILD >
MODUS > 8 BIT). Schließlich erfolgt über DATEI > SPEICHERN UNTER ... die Wahl des Dateiformats, des Dateinamens und des Speicherortes.
Um die RAW-Daten für eine andere Ausgabevariante zu konvertieren, kann im Protokoll
bis zur Bildgrößeneinstellung zurückgegangen und die erwähnten Schritte mit veränderten Einstellungen abgearbeitet werden.
Lediglich zur Erzeugung der „print“-Datei ist es nötig, die Originaldatei erneut im
Camera-Raw-Dialog zu öffnen, um unter Größe die maximale Vergrößerung zu wählen,
damit für die endgültige Ausgabegröße auf die maximalen Daten zurückgegriffen
werden kann.
CaptureOne Pro
Im Orgainize-Tool wurde das jeweilige Bild aktiviert. Im White-Balance-Tool wurden die
zur Profilierung getroffenen Einstellungen geladen und das erstellte Profil zugewiesen.
Auch im Exposure-Tool wurden die gespeicherten Einstellungen geladen. Als Belichtungskurve wurde linear response gewählt. Zum Schärfen wurde die Standardwirkung
genutzt, der Rauschfilter war bei den konvertierten Bildern nicht nötig.
Im Process-Tool wurden die Ausgabeoptionen für die drei Datei-Varianten gespeichert
und jeweils aktiviert.
Als Wiedergabepriorität wurde in den Farbmanagement-Einstellungen perzeptiv, als
Wiedergabequalität optimal gewählt.
SilverFast DC Pro Studio
Über den VLT wurden die RAW-Dateien in den JobManager gezogen und die Einstellungen im Job-Editor vorgenommen. In der Picture Settings-Palette wurden die Einstellungen unter Advanced manuell auf Null gestellt, die für den Weißabgleich und die
Belichtung geladen. Die Ein- und Ausgageprofilzuweisung erfolgt für jedes Bild im
CMS-Dialog. Das Farbmanagement-System ist ColorSync, die jeweiligen Profile werden
abhängig vom einzubettenden Profil neu eingestellt. Als Rendering Intent blieb perceptual (wahrnehmungsgetreu) konstant. In der Frame-Palette wurden die verschiedenen
Ausgabe-Optionen gespeichert und zur Konvertierung jeweils geladen. Als Filter wurde
Sharpen (USM) gewählt und individuell eingestellt.
Alle Dateien, die in dasselbe Dateiformat konvertiert werden sollten, wurden im JobManager aktiviert und die Konvertierung gestartet.
7.3 Auswertung
7.3.1 Dateigrößenvergleich
In der Gegenüberstellung (siehe Tabelle 5) wird der Unterschied der Dateigröße einer
RAW- und JPEG-Datei im Vergleich zu TIFF deutlich. Auch zwischen RAW und JPEG sind
die unterschiedlichen Größendimensionen zu erkennen.
Die Dateigröße eines unkomprimierten Bildes ergibt sich aus der Bildpunktanzahl und
der Gesamtfarbtiefe. Die RAW-Aufnahmen beinhalten stets die volle Pixelanzahl des
Sensors und werden von den verwendeten Kameras mit 16 bit ausgegeben. Da sie
lediglich Graustufeninformationen speichern, enthalten sie nur einen Farbkanal.
Canon
EOS 10d
Canon
EOS 20d
Canon
PowerShot
S40
Fuji
Finepix
S20 Pro
Sigma
SD 9
RAW
07,8 MB
08,3 MB
02,7 MB
13,0 MB
07,3 MB
TIFF
(theoretisch)
37,8 MB
49,2 MB
24,0 MB
18,0 MB
21,0 MB
JPEG
-
02,8 MB
01,5 MB
02,5 MB
-
Tabelle 5 Dateigrößenvergleich zwischen den Aufnahmen in RAW, JPEG und TIFF. Die tatsächlich konvertierten
TIFF-Dateien konnten aufgrund der Größenveränderung nicht zum Vergleich dienen. Der TIFF-Berechnung liegt
die Pixelanzahl und Farbtiefe der RAW-Datei zu Grunde.
Offensichtlich gibt nur die Fuji S20 Pro die RAW-Daten in unkomprimiertem Zustand
aus6, während die RAW-Dateigröße der anderen Kameramodelle von der theoretischen
Berechnung abweichen.
Die TIFF-Dateien sind deutlich größer, weil sie im RGB-Modus 3 Farbkanäle enthalten7.
Wieder fällt die Fuji S20 Pro auf: Die TIFF-Datei ist kleiner als die der Canon EOS 10d,
obwohl beide Kameras offiziell mit ähnlicher Sensorauflösung arbeiten. Dies ist auf die
Technik des SuperCCD-SR-Sensors (siehe 3.3.1) zurückzuführen. Die Bildinformationen
der 6 Mio. S- und R-Pixel werden im RAW-Konverter zusammengerechnet – das entstehende Bild ist lediglich aus 3 MP aufgebaut. Die JPEG-Datei dagegen wird in
doppelter Größe ausgegeben (also 6 MP), da die um 45° gedrehten Pixel des Sensors
für die Ausgabe in ein normales Pixelraster umgeordnet werden müssen, wozu
kameraintern zusätzliche Pixel interpoliert werden. [vgl. 23]
Der Vergleich zeigt, dass RAW-Daten aufgrund des deutlich geringeren Speicherplatzbedarfs im Gegensatz zu TIFF für Digitalaufnahmen besser geeignet sind.
7.3.2 Beurteilung der bearbeiteten Aufnahmen
Die originalen RAW-Daten können nicht zu einem Vergleich verwendet werden, da sie
nicht direkt betrachtet werden können. Der Ansicht in der Konverter-Software liegen
die software-eigenen Algorithmen zugrunde. Die konvertierten TIFF-Dateien basieren
auf dieser Tatsache, weshalb auch deren Vergleich schwierig ist. Die nach TIFF konvertierten RAW-Daten desselben Kameramodells aus den verschiedenen Programmen sind
nicht identisch und können es aufgrund der angewandten Technologie auch nicht
sein.
Zur Beurteilung werden die Dateien verwendet, die mit den „max“-Einstellungen konvertiert wurden. Die Betrachtung erfolgte in Photoshop. Die Bilder wurden im Farbraum des jeweils eingebetteten Kameraprofils und in voller Größe (100%) geöffnet.
Mit der Canon EOS 20d, der PowerShot S40 und der Fuji S20 Pro wurden Vergleichsaufnahmen im JPEG-Format gemacht, die in Photoshop bearbeitet wurden. Die
Bearbeitung beschränkte sich dabei auf die Profilzuweisung und die individuellen Ausgabeoptionen. Weißabgleich, Belichtungsanpassung (Tonwertkorrektur) und Scharfzeichnung wurden kameraintern ausgeführt.
Die „print“- und die „web“-Variante der konvertierten RAW-Daten wurden zur Erprobung des Workflows angefertigt, ihre Qualität weicht nicht grundlegend von der
„max“-Datei ab. Erstere ist aufgrund der Vergrößerung etwas unschärfer und erscheint
6
7
6 MB Sensorauflösung (abgerundet) multipliziert mit 2 (16 bit = 2 Byte) ergeben eine 12-MB-Datei.
Es werden bei 16 bit pro Farbkanal 6 Byte pro Bildpunkt zur Speicherung benötigt.
kontrastärmer8. Die „web“-Datei hingegen wirkt aufgrund der Verkleinerung schärfer
und kontrastreicher. Die Größenveränderung verbirgt viele Bildfehler. Lediglich SilverFast erzeugt JPEG-Dateien, die deutlich überschärft erscheinen und Linienstrukturen im
Bild zerstören (siehe Raster der ColorChecker-Felder und Linienfelder).
Canon EOS 10d – RAW
Die RAW-Daten der EOS 10d können von allen getesteten Programmen konvertiert
werden.
Photoshop mit ACR 2.3 Die Bildqualität dieser Kamera überzeugt bereits bei der
Ansicht im Camera-Raw-Dialog. Bei genauer Betrachtung war eine leichter Farbsaum
am rechten Rand des Papierblattes zu erkennen, weshalb eine leichte Korrektur der
chromatischen Abberation vorgenommen wurde. Der USM-Filter wurde mit einer Stärke
von 130 und einem Radius von 1 verwendet.
Das Aussehen des Bildes nach abgeschlossener Konvertierung ist sehr gut. Sowohl
Farbwiedergabe, Schärfe als auch Detailauflösung sind von sehr hoher Qualität. Die
Schärfe und die Detailauflösung geben deutlich die Materialstrukturen wieder: Neben
den Objekten im Vordergrund ist auch die Struktur des Hintergrundstoffes gut erkennbar. Die Schriftzeichen auf den Objekten sind gut lesbar, lediglich unter den Papierproben ist der Schriftgrad zu klein, um eine optimale Deutung zu gewährleisten. Die
Linien werden bis zu einem Abstand von 0,6 mm aufgelöst.
Die Zeichnung ist sowohl in den Tiefen als auch in den Lichtern optimal. Die Formen
im Samt sowie die Trennung zur schwarzen Figur sind sehr ausgeprägt. Das Muster
des Porzellankännchens sowie die Struktur auf den weißen Papierproben sind zu
erkennen.
Im gesamten Bild ist kein Rauschen zu erkennen. Die Thermosflasche sowie die Weihnachtkugeln enthalten Spitzlichter, jedoch kein Blooming. Die Übergänge der Spitzlichter sind weich. Ein Moiré tritt lediglich im 0,4-mm-Linienfeld auf.
SilverFast DC Pro Studio Das Bild wurde mit einem Wert von 60 geschärft, wodurch
auch die Color-Noise-Reduction-Einstellung sehr stark (Wert 60) vorgenommen werden
musste, da sich die Schärfung in den Linienfeldern im Entstehen von stark farbigen
Artefakten auswirkte.
Bereits die 100 %-Ansicht macht deutliche Mängel im gesamten Bild sichtbar. Die
Farbwiedergabe wird durch eine Übersättigung in den Rot- und Gelbtönen sowie
„Eine wahrnehmungsphysiologische Besonderheit führt dazu, dass weniger scharfe Bilder bei gleicher
Größe auch als kontrastärmer und weniger farbgesättigt (flauer) wahrgenommen werden, ohne dass dies
messtechnisch nachweisbar wäre.“ [10 S. 9 f.].
8
einen Magentastich, der sich vor allem in den dunklen Bereichen zeigt, negativ beeinflusst. In homogenen Farbflächen des ColorCheckers – vor allem bei Blau und Grün –
zeigt sich eine deutlicher Sättigungsabfall der Farben zu den Rändern der Flächen. Die
Detailauflösung ist recht gut, die Linienfelder werden bis 0,6 mm aufgelöst. Die Scharfzeichnung in SF überzeugt hingegen nicht. Kontrastreiche Übergänge (v.a. bei Schriftzeichen) wirken unruhig, die Konturen sind nicht glatt. Sie erzeugt bereits ab dem 1,0mm-Linienfeld Moirés, die Linien wirken wellig.
Fehler, wie Rauschen und Blooming sind nicht zu erkennen. Die Strukturen der
Objekte werden gut aufgelöst. Sowohl in den Tiefen als auch in den Lichtern ist eine
gute Zeichnung vorhanden.
CaptureOne Die Bildqualität in CaptureOne ist sehr gut und entspricht den Ausführungen zu Photoshop.
Canon EOS 20d – RAW
Die RAW-Daten der EOS 20d können offiziell mit ACR und CaptureOne konvertiert
werden. Die Verarbeitung mit SilverFast DC Pro Studio ist möglich, wird aber softwareseitig noch nicht ausgereift unterstützt.
Photoshop mit ACR 2.3 Die Bildqualität dieser Kamera ist sehr gut und kann mit der
des Vorgängermodells verglichen werden. Hervorzuheben ist, dass die Detailauflösung
die der 10d übersteigt: Die Linienfelder werden bis 0,5 mm aufgelöst, selbst die
Schriftzeichen unter den Papierproben sind lesbar. In sehr dunklen Bildstellen ist ein
geringes Rauschen zu erkennen.
SilverFast DC Pro Studio Dieses Kameramodell wird von SF nicht vollständig unterstützt, was sich in beschränkten Funktionen der Picture Settings-Palette äußert. Die
Weißbalance-Einstellungen sind nicht wie gewohnt durchführbar. Es wurde lediglich
der Exposure-Wert verändert, um die Helligkeit zu optimieren. Die Weißbalance war
bereits gut und wurde ausschließlich über die Profilzuweisung optimiert.
Die Aufnahmen der 20d werden in SF gut konvertiert. Die Bildqualität ist entsprechend
der in PS, lediglich die Scharfzeichnung macht sich wiederum negativ durch Wellenbildung in den Linientests und leicht unruhige Schriftkonturen bemerkbar. In hellen
neutralen Bereichen ist ein leichter Grünstich zu erkennen.
CaptureOne Die Daten der 20d werden in C1 sehr gut konvertiert. Das Potenzial
der Kamera in Verbindung mit dieser Software ergibt optimale Bilddaten. Die Details
entsprechen denen der PS-Konvertierung, in den Tiefen ist jedoch kein Rauschen zu
erkennen.
Canon EOS 20d – JPEG
Die Bildqualität überzeugt auf den ersten Eindruck. Sowohl Farbwiedergabe, Detailauflösung und Schärfe sind sehr gut (im direkten Vergleich relativiert sich das). Das Bild
wirkt kontrastreicher und schärfer als die konvertierte RAW-Aufnahme. Die Auflösung
der Linienfelder ist bis 0,6 mm sehr deutlich, ein schwaches Moiré zeigt sich lediglich
bei 0,4 mm. Bildfehler, wie Rauschen und Blooming, sind nicht zu erkennen. Die
Zeichnung in den Tiefen und den Lichtern ist gut. Die Oberflächenstrukturen sind
deutlich zu erkennen. Die Übergänge der Spitzlichter sind weich.
Erst bei sehr detaillierter Betrachtung machen sich Artefakte bemerkbar, die auf das
Dateiformat und die kamerainterne Bildbearbeitung zurückzuführen sind. Es gibt
Bereiche auf dem Hintergrundstoff, auf dem die Struktur durch die Kompression nicht
mehr aufgelöst wird. Vor allem kontrastreiche Übergänge wirken überschärft: Der
innere Rand der ColorChecker-Felder ist heller als das restliche Farbfeld, auch die
Schriftzeichen auf dem Papier und dem ColorChecker zeigen sehr helle Konturen.
Diese Fehler machen sich allerdings erst ab einer Ansichtsgröße von 200 % störend
bemerkbar.
Canon PowerShot S40 – RAW
Die RAW-Daten der PowerShot S40 können lediglich mit ACR konvertiert werden.
Die Farbstörungsreduktion wurde weiterhin gering gewählt, eine leichte chromatische
Abberation wurde ausgeglichen. Der USM-Filter wurde mit einer Stärke von 100
angewendet. Durch die relativ schlechte Detailauflösung äußerte sich eine stärkere
Wirkung nicht verbessernd.
Die Farbwiedergabe im Bild ist sehr gut, doch die Detailauflösung und die Schärfe sind
deutlich schlechter als die der Canon DSLRs. Die Linienfelder werden bis 0,7 mm aufgelöst. Aufgrund der fehlenden Schärfe sind ausschließlich die Schriftzeichen des
ColorCheckers lesbar. Strukturen sind kaum zu erkennen. Das Muster auf dem Porzellan kann nicht gedeutet werden. Homogene Flächen wirken sehr unruhig.
Canon PowerShot S40 – JPEG
Das Bild ist leicht überbelichtet. Die Farbwiedergabe ist gut, doch es fehlt an Schärfe
und Detailauflösung. Auf den reflektierenden Oberflächen ist Blooming zu erkennen,
die Übergänge sind dementsprechen abrupt.
Die Linienfelder werden bis 0,9 mm aufgelöst, Moirés sind nicht vorhanden. Die
Zeichnung in den Tiefen ist sehr gut, in den Lichtern ist sie dagegen schwer zu
erkennen, da auch die Detailauflösung für die filigranen Muster und Strukturen nicht
ausreichend ist. Oberflächenstrukturen sind im gesamten Bild nicht zu erkennen.
Anhand der Farbfelder und der Schrift auf dem ColorChecker lassen sich Artefakte
durch kamerainterne Bildbearbeitung erkennen: Die starke Scharfzeichnung zeigt sich
an den hellen Konturen. Bildfehler durch JPEG-Komprimierung sind nicht zu erkennen.
Fuji FinePix S20 Pro – RAW
Die RAW-Daten dieses Kameramodells konnten lediglich mit ACR konvertiert werden.
Die Bildqualität der RAW-Aufnahmen ist in Verbindung mit dieser Software wenig
überzeugend. Bereits die Weißbalance war schwierig: Die Arbeit mit der Pipette
erzeugt unterschiedliche Farbstiche in den weißen Bereichen, abhängig davon, ob sie
auf ein weißes oder neutralgraues Feld im ColorChecker anwendet wurde. Die Farbstörungsreduktion wurde in maximaler Stärke angewendet, konnte den unruhigen Eindruck homogener Flächen jedoch nicht zufriedenstellend mindern. Am rechten Rand
des Papierblattes wurde ein Farbsaum mit dem Regler für chromatische Abberation entfernt. Die Profilzuweisung in PS brachte eine Verbesserung der Farbwiedergabe9, auf
dem Papierblatt sind allerdings weiterhin ungleichmäßige Farbstiche zu erkennen. Insgesamt werden weiße Bereiche des Motivs durch die verrauschte Wiedergabe im Bild
nicht neutral angezeigt.
Detailauflösung und Schärfe im Bild sind sehr schlecht. Es wirkt durch die unruhige
Wiedergabe der Flächen sehr unscharf, was über den USM-Filter kaum zu verbessern
war. Es wurde eine Stärke von 100 gewählt, höhere Werte verstärkten den verrauschten Eindruck. Die Linienfelder werden lediglich bis 1,0 mm aufgelöst, Strukturen auf
den Objekten sind nicht zu erkennen, weswegen auch die Zeichnung in den Tiefen
und den Lichtern kaum ausgeprägt ist. Die Trennung der schwarzen Figur vom Samt
ist zu erkennen im Gegensatz zu dem Muster auf dem Porzellan oder der Papierstrukturen. Schriftzeichen sind im gesamten Bild kaum lesbar. In den Reflexionen auf
der Thermosflasche und den Weihnachtskugeln ist deutliches Blooming zu erkennen,
auf der matten Weihnachtskugel kommt es zu starken Tontrennungen.
Fuji FinePix S20 Pro – JPEG
Das gesamte Bild ist sehr unscharf, die Farbflächen sind unruhig, wirken verrauscht.
Die Schärfe und Detailauflösung sind dementsprechend schlecht. Die Linienfelder
werden bis 0,9 mm aufgelöst, es gibt keine Moirés.
Die ProfileMaker-Software zeigte bei der Profilerstellung eine Fehlermeldung über ein ungleichmäßig
belichtetes Testchart. Da die Beleuchtung der Aufnahmen stets konstant war, ist dieser Umstand offensichtlich auf die Konvertierung zurückzuführen.
9
Die Zeichnung in den Tiefen und den Lichtern ist schlecht, die schwarze Figur hebt
sich sehr schwach vom Samt ab. Oberflächenstrukturen sind nicht zu erkennen.
Die homogenen Flächen im Bild wirken verrauscht, aber nicht fleckig. Die allgemeine
Farbwiedergabe ist recht gut.
Bedingt durch die schlechte Detailauflösung werden die Artefakte durch die
kamerainterne Bildbearbeitung nur bei genauer Betrachtung deutlich. In den Farbfeldern des ColorCheckers sind helle Konturen zu erkennen, die auf starke Scharfzeichnung zurückzuführen sind. Bildfehler durch JPEG-Komprimierung sind nicht zu
erkennen.
Sigma SD 9
Die Konvertierung der RAW-Daten ist mit SilverFast und ACR möglich.
Photoshop mit ACR 2.3 Die Bildqualität ist in diesem Fall sehr kontrovers. Im
Camera-Raw-Dialog wurde eine recht stark ausgeprägte chromatische Abberation entfernt. Die Farbstörungsreduktion wurde mit einem hohen Wert angewandt, da sich auffällige Farberscheinungen in den Linienfeldern zeigten.
Die Farbwiedergabe macht einen sehr guten, natürlichen Eindruck. Auch Schärfe und
Detailauflösung sind als gut zu beurteilen. Die Wiedergabe homogener Farbflächen im
Bild lässt die Konvertierung in PS scheitern. Vor allem dunkle und gesättigte Farbflächen sind sehr unruhig, sie wirken fleckig. Die Farbstörungsreduktion im ACR war
dagegen machtlos.
Linienfelder werden bis 0,7 mm aufgelöst. Eine stärkere Scharfzeichnung machte sich
in den Flächen und an kontraststarken Übergängen negativ bemerkbar. Die Konturen
der Schrift und der Linien wirken bereits unruhig. Die Oberflächenstrukturen der
Materialien sind gut zu erkennen, die reflektierten Spitzlichter zeigen kein Blooming.
Die Zeichnung ist sowohl auf dem Porzellan als auch im Samt gut zu erkennen, doch
auch die Wiedergabe der sehr dunklen Stellen im Samt wirkt fleckig.
SilverFast DC Pro Studio Die Konvertierung in SF überzeugt durch eine sehr klare,
scharfe Wiedergabe der Bildstrukturen. Die Farbwiedergabe scheitert durch einen
starken Gelbgrünstich in den dunklen Bereichen, vor allem im Samt und auf der Druckerpresse. Der in PS entstandene fleckige Eindruck zeigt sich nur in den roten Papierproben. Die Scharfzeichnung in SF ließ erneut Moirés in den Linienfeldern entstehen,
bereits ab 1,0 mm. Die Konturen der Schriftzeichen werden bei Schärfung wie in PS
zunehmend unruhig. Die Lesbarkeit der Schrift ist aufgrund dessen eingeschränkt.
Sämtliche Oberflächenstrukturen sind gut zu erkennen, die Zeichnung in den Tiefen
und Lichtern ist sehr gut, es ist weder Blooming noch Rauschen zu erkennen.
7.3.3 Vergleich der Aufnahmeformate
Unterschiede in der Bildqualität zwischen den Formaten sind bei den Bildern desselben
Kameramodells erst bei genauer Betrachtung zu erkennen. Aufgrund der hohen Qualitätsstufe, die für die JPEG-Komprimierung gewählt wurde, sind kaum Artefakte zu
erkennen, die auf der Formatwahl beruhen. Lediglich die kamerainterne Scharfzeichnung der Bilder wird deutlich. In allen Bildern ist diesbezüglich derselbe Fehler zu
sehen.
Canon EOS 20d
Als Vergleichsdatei wurde die in C1 konvertierten RAW-Daten aufgrund ihrer hervorragenden Qualität genutzt.
Die Qualitätsunterschiede bei der Canon EOS 20d sind sehr gering. Farbwiedergabe
und Schärfe sind jeweils sehr gut, die Sättigung wirkt im JPEG-Bild geringfügig stärker.
Es ist die Lichter- und Tiefenzeichnung, die in den konvertierten RAW-Daten erkennbar
stärker ausgeprägt ist (siehe Samt, Haare der japanischen Figur und Porzellan). Auch
die Wiedergabe der Oberflächenstruturen lässt im direkten Vergleich Unterschiede zu
Gunsten der RAW-Daten erkennen. Besonders deutlich wird das auf dem karierten
Stoff, der im JPEG-Bild weichgezeichnet erscheint. Aber auch die Druckerpresse und
die Papierproben lassen eine detailliertere Darstellung im RAW-Bild erkennen. Selbst
die Scharfzeichnung ist bei genauer Betrachtung (z. B. Schrift des ColorCheckers) in
den konvertierten RAW-Daten besser erfolgt.
Canon PowerShot S40
Das JPEG-Bild der Canon PowerShot S40 ist leicht überbelichtet, was allein durch die
Profilzuweisung nicht korrigiert werden konnte. Die konvertierten RAW-Daten zeigen
dieses Problem nicht, da die Belichtung manuell im Konverter optimiert wurde.
Der Kontrast der JPEG-Aufnahme ist stärker, wodurch das Bild schärfer wirkt. Im direkten Vergleich erscheinen die Scharfzeichnungs-Artefakte deutlicher. Die Darstellung der
dunklen Bereiche ist durch den höheren Kontrast im JPEG-Bild deutlich besser. Die
Zeichnung in den Tiefen ist trotz der stärkeren Helligkeit im RAW-Bild der der JPEGAufnahmen nicht überlegen. Die homogenen Flächen erscheinen in den konvertierten
RAW-Daten fleckig, während JPEG sie gleichmäßiger wiedergibt. Die Sättigung scheint
in der JPEG-Aufnahme geringfügig höher, was allerdings auch auf eben genannten
Umstand zurückzuführen sein kann. Die Auflösung der Linienfelder ist trotz ungenügender Schärfe im RAW-Bild besser. Die JPEG-Aufnahme zeigt eine unruhige Wiedergabe des 0,7-mm-Feldes, während die Trennung der Linien im RAW-Bild noch erkennbar ist. Die Artefakte aufgrund der kamerainternen Scharfzeichnung werden im
Vergleich deutlicher.
Fuji FinePix S20 Pro
Die JPEG-Datei der Fuji FinePix S20 Pro ist bezogen auf die Pixelanzahl doppelt so groß
wie die RAW-Datei. Diese Tatsache basiert auf der Sensor-Technologie (siehe 3.3.1 und
7.3.1). Sie verschlechtert die Vergleichbarkeit. Deutlich besser als in der konvertierten
RAW-Aufnahme werden die homogenen Flächen im Bild wiedergegeben. Sie sind weiterhin verrauscht, aber nicht fleckig. Die weißen Flächen enthalten keine Farbstiche,
die Farbwiedergabe ist insgesamt deutlich besser. Die dunklen Bereiche sind im konvertierten RAW-Bild zu hell, die Zeichnung ist – offenbar auch aufgrund dessen –
besser als in der JPEG-Aufnhame. Die JPEG-Datei löst die Linienfelder bis 0,8 mm auf,
während sich im RAW-Bild bereits bei 1,0 mm Moirés bilden.
7.3.4 Schlussfolgerung
Die Qualität der konvertierten RAW-Daten ist abhängig von der kamerainternen Technik und der Konverter-Software. Die Ergebnisse aus den verwendeten Programmen
unterscheiden sich z.T. stark. Photoshop überzeugt bei der Arbeit mit den CanonKameras, während die Aufnahmen der Fuji FinePix S20 Pro und der Sigma SD 9 mit
deutlichem Qualitätsverlust konvertiert wurden. SilverFast erzeugt mit den RAW-Daten
der Sigma SD 9 bessere Bilder, die Konvertierung der Canon-EOS-Modelle führte hingegen zu auffälligen Farbverfälschungen. CaptureOne unterstützt lediglich die CanonEOS-Modelle, diese allerdings in sehr guter Qualität.
Die Unterschiede zwischen den JPEG- und RAW-Bildern sind erst im direkten Vergleich
erkennbar. Die erhöhte Sättigung einiger JPEG-Dateien lässt darauf schließen, dass die
kamerainternen Bildbearbeitungsprozesse die aufgeführten überschreiten. Kein
Kamerahersteller legt offen, welche genauen Transformationen die Daten in der
Kamera durchlaufen. Die Aufnahmen der Canon EOS 20d bestechen durch ihre hohe
Detailauflösung und Schärfe, wodurch deutliche Qualitätsverluste aufgrund der JPEGKomprimierung erst deutlich werden. Durch die geringe Detailauflösung der Canon
PowerShot S40 und der Fuji FinePix S20 Pro sind in dieser Hinsicht kaum Unterschiede
zu erkennen. Anhand der Fuji-Aufnahmen wird hingegen sichtbar, dass die herstellerspezifische Software – gemeint ist die Firmware der Kamera – besser auf die RAWDaten abgestimmt ist als die Algorithmen, die Photoshop verwendet. Eine Recherche
im Fuji-FinePix-Forum ergab, dass dieses Problem bekannt ist. Den Aussagen der Mitglieder zu Folge können die RAW-Daten der Fuji-Kameras mit SuperCCD-Sensor ausschließlich von herstellerspezifischer Software qualitativ hochwertig konvertiert
werden, die im Lieferumfang der Kameras nur mit begrenztem Funktionsumfang enthalten ist.
Die Daten der getesteten Kompaktkameras eignen sich nicht für die professionelle
Medienvorstufe. Die DSLRs bieten sehr gutes Potenzial, die Konvertierung der Daten
der Sigma SD 9 funktioniert mit den verwendeten Programmen jedoch nicht ausgereift.
Anhand der professionellen Qualität der Canon-EOS-Modelle wird deutlich, dass
Digitalaufnahmen nicht grundsätzlich mit bekannten Bildfehlern, wie Rauschen oder
Blooming arbeiten. Moirés sind technisch bedingt nur schwer zu vermeiden, die entstehen auch bei der Arbeit mit Scannern. Farbsäume sind bei professionellen Kameras
kaum anzutreffen. Sie können erfolgreich im ACR entfernt werden.
Die RAW-Daten zeichnen sich neben den erkennbaren Qualitätsunterschieden durch
ihr theoretisches Potenzial aus. Durch die Belichtungskompensierung in der Software
kann es in der Praxis kaum zu Fehlbelichtungen bei der Aufnahme kommen. Der veränderbare Weißabgleich ermöglicht individuelle Farbstimmungen, bietet aber vor
allem den Vorteil, nicht von den geringen Möglichkeiten der Kamera abhängig zu sein.
Bei 16 bit Farbtiefe pro Kanal sind der Bearbeitung kaum Grenzen gesetzt, ohne dass
sie zu sichtbarem Qualitätsverlust in der Ausgabe führen.
8. Fazit
8.1 Zusammenfassung
Seit der DTP-Entwicklung wird in der Medienvorstufe mit digitalen Bilddaten gearbeitet. Durch die Entwicklung der Digitalkameras wurde ein vollständig digitaler Workflow möglich. Ein vollständig digitaler Workflow ist aus Zeit- und Kostengründen
erstrebenswert, konnte sich aufgrund des überwiegend mangelnden Qualitätspotenzials der Digitalfotos bisher nicht in allen Bereichen der Medienvorstufe durchsetzen.
Anforderungen der Medienvorstufe
Die Archivierung von Bildern erfolgt bisher zum großen Teil in materieller Form. Dieses
Aufbewahren der Diapositive bzw. Negative kostet Platz, erschwert ein Wiederfinden
bestimmter Bilder und macht ein erneutes Scannen bei Gebrauch erforderlich. Bilder,
die bereits in digitaler Form vorliegen, sind oftmals für einen bestimmten Ausgabezweck angefertigt, wodurch sich die Verwendungsmöglichkeiten beschränken.
Um einen möglichst flexiblen Umgang mit den Bilddaten und die höchste Qualität für
den jeweiligen Ausgabezweck gewährleisten zu können, bedarf es der Archivierung
neutraler Bilddaten. Diese sind idealer Weise medien- und farbneutral, sowie ausgabegrößenunabhängig sind.
Analogfotografie vs. Digitalfotografie
Die vollzogene technische Entwicklung erlaubt das Konkurrieren der beiden Formen
auf gleichem Niveau. Das Auflösungsvermögen (sowohl die Detailauflösung als auch
die Bildpunktanzahl betreffend) digitaler Bildaufzeichnungssysteme hat das der analogen bereits ein- bzw. überholt, die möglichen digitalen Aufnahmeformate (bezogen
auf die Chipgröße) entsprechen denen der Analogfotografie, so dass bezüglich der
Ausgabegröße keine Technik im Vorteil ist. Der mit digitalen Bildsensoren aufnehmbare
Kontrastumfang übersteigt bereits die Möglichkeiten von analogem Filmmaterial (siehe
Abbildung 1). [vgl. 23]
Die digitalen Technologien basieren zum Teil stark auf der analogen Arbeitsweise (siehe
vor allem Fujis SuperCCD SR, FoveonX3). Zudem bietet die Digitalfotografie einige
bedeutende Vorteile: Durch den Wegfall sämtlicher analoger Arbeitsschritte ist sie
deutlich schneller und sowohl kosten- als auch materialsparend. Die vielfältigen
digitalen Bearbeitungsmöglichkeiten machen sie zum Teil flexibler. Sie setzt die Ver-
Fazit 90
wendung aktueller Hard- und Software voraus, die allerdings überwiegend auch für
den teil-digitalen Workflow mit analogem Bildmaterial Voraussetzung ist.
Die Digitalfotografie erzeugt z.T. Bildfehler, die bei analoger Arbeitsweise nicht auftreten (Moirés, Interpolationsartefakte). Im Digitalisierungsprozess analoger Vorlagen
können dieselben Fehler auftreten. In Anbetracht dessen und aufgrund der modernen
professionellen Hard- und Software-Technik besteht grundlegend qualitativ kein Nachteil gegenüber der Analogfotografie.
Farbtiefe
Die Farbtiefe einer Bilddatei bestimmt die maximal mögliche Anzahl darstellbarer
Farben bzw. Helligkeitsstufen. Die reproduzierbare Anzahl von Farben ist in Abhängigkeit vom Ausgabemedium beschränkt. Monitore arbeiten mit maximal 24 bit (8 bit pro
Farbkanal), der standardisierte Vierfarbdruck ermöglicht es nicht, die 16,7 Mio. möglichen Farben einer solchen Bilddatei wiederzugeben (siehe Abbildung 1). Die Angaben
über das Farbauflösungsvermögen des menschlichen Auges differieren stark in den verschiedenen Quellen. Deutlich wird allerdings, dass selbst 8 bit pro Farbkanal unsere
visuellen Fähigkeiten übersteigen. Resultierend daraus sind mehr als 8 bit pro Farbkanal für die Ausgabe nicht nötig bzw. technisch oft nicht möglich.
Nicht-lineare Abbildungsprozesse in der EBV erzeugen Rundungsfehler. Belichtungskorrekturen, Farbraumtransformationen und Farbkorrekturen errechnen Farbwerte mit
Hilfe nicht-linearer Prozesse, weshalb diese Schritte zu Informationsverlusten führen. In
der Medienvorstufe wird mit verschiedenen Ausgabefarbräumen gearbeitet, die sich in
ihren Farbumfang stark unterscheiden. Farbraumtransformationen sind schwierige
Berechnungen, die im Falle eines großen Eingabe- und eines recht kleinen Ausgabefarbraum bei 24-bit-Daten unvermeidbar zu Bilddefekten führen. Ein digitales Bild lässt
sich nur dann beschädigungsfrei bearbeiten, wenn die Eingangsfarbtiefe deutlich
größer als die Ausgabefarbtiefe ist.
[vgl. 10 S. 13–15]
Aufgrund der Computer-Funktionsweise enthalten die von der Kamera ausgegebenen
Bilddateien mit 8 bit oder 16 bit pro Farbkanal, während die A/D-Wandler der Kameras
selten mit vollen 16 bit arbeiten. Die fehlenden Farbwerte werden interpoliert.
Sensoren und Filtertechnik
Es existiert eine Vielzahl kamerainterner Technologien. Sie beruhen jedoch auf denselben Prinzipien (Photoeffekt, additives Farbsystem). Es ist nicht Ziel dieser Arbeit, die
Qualität dieser Technologien zu werten.
Fazit 91
Herkömmliche Bilddatenformate in Digitalkameras
Die überwiegende Zahl von Digitalkameras arbeitet mit dem JPEG-Format. Aufgrund
seiner Eignung für fotografische Bilder und seines geringen Speicherplatzbedarfs
zeichnet es sich für den effektiven Umgang mit Bilddaten aus. Es ist Standard für Multimedia-Anwendungen, jedoch inkompatibel mit einigen Layoutprogrammen.
JPEG beschränkt die Bilder auf 8 bit pro Farbkanal und erzeugt Qualitätsverlust durch
Komprimierungsartefakte. Jedes erneute Speichern führt zu erneuter Komprimierung.
TIFF erlaubt eine sehr hohe Qualität der Bilddaten durch eine Farbtiefe von bis zu 16
bit pro Farbkanal und eine verlustlose Komprimierung. Die Verwendung von TIFF in
Digitalkameras ist aufgrund der Dateigröße wenig effizient und in der Praxis selten
anzutreffen. Basierend auf der hohen Qualität und der Medienneutralität ist es Standard in der Medienvorstufe, speziell in der Druckvorstufe.
Durch die zunehmenden Einflussmöglichkeiten an der Kamera werden auch diese Aufnahmeformate flexibler. So kann bei einigen Kameramodellen z. B. der Schärfungsgrad
oder die Sättigung individuell gewählt werden. Die kamerainterne Bildbearbeitung ist
kein Nachteil, der direkt mit der Formatwahl verbunden ist.
RAW-Daten
RAW-Daten sind die Grundlage jedes Digitalbildes, ob fotografiert oder gescannt.
Können diese Daten nicht direkt ausgegeben werden, werden sie geräte-intern konvertiert.
RAW-Daten aus Digitalkameras bieten die maximale Information der Sensordaten und
maximale Bearbeitungsmöglichkeiten, was dem Fotografen maximale Einfluss- und
Gestaltungsmöglichkeiten gestattet. Sie arbeiten in der Regel mit höherer Farbtiefe als
herkömmliche Digitalfotoformate und werden unformatiert aus der Kamera ausgegeben. Sie speichern lediglich die Graustufenwerte der von den Sensorelementen aufgenommenen Lichtintensitäten. Für die weitere Nutzung müssen die RAW-Daten in
spezieller Software konvertiert werden. Die Qualität der Bilder ist abhängig von der
Sensorqualität und der Konverter-Software. Die RAW-Daten sind beliebig oft mit verschiedenen Einstellungen konvertierbar, die Originaldaten sind nicht veränderbar.
Aufgrund der Funktionsweise und Bearbeitungsmöglichkeiten verhält sich eine RAWAufnahme in einiger Hinsicht wie das Fotografieren mit analogem Negativmaterial,
während eine JPEG- bzw. TIFF-Aufnahme mit einem Diapositiv vergleichbar ist. [vgl.41]
Es existiert momentan kein Standard für RAW-Daten, der Dateiaufbau ist herstellerspezifisch. Adobe versucht, mit der Digital-Negative-Spezifikation (DNG) einen Standard zu etablieren.
Fazit 92
RAW-Konverter
Auch herkömmliche Bilddatenformate aus Digitalkameras sind mit Konverter-Software
verarbeitet worden – der kamerainternen Firmware.
Ein RAW-Konverter wandelt die RAW-Daten in standardisierte Bilddatenformate um. Er
führt die Farbinterpolation der Sensordaten durch und ermöglicht grundlegende Bildbearbeitungsschritte. Er interpretiert die EXIF-Daten der RAW-Datei.
Es existieren hersteller- bzw. modellspezifische Programme sowie Programme von
Drittanbietern, die die RAW-Daten verschiedener Kameramodelle unterstützen.
Ein RAW-Konverter ist die Grundlage für die Arbeit mit RAW-Daten.
Ausgewählte Konverter-Software
Die verwendete Konverter-Software unterscheidet sich in den unterstützten Kameramodellen sowie in ihrem Funktionsumfang.
Jeder Hersteller verwendet eigene Konvertierungs-Algorithmen, weswegen die konvertierten Daten nie identisch sind.
Voraussetzungen zur Arbeit mit RAW-Daten
Die Arbeit mit RAW-Daten erfordert ein Digitalkameramodell, das die Aufnahme im
RAW-Modus erlaubt sowie eine Konverter-Software, die die Daten dieses Kameramodells unterstützt. Zur Bildverarbeitung wird ein leistungsfähiger Rechner benötigt,
der nach den Systemanforderungen der Software die Betriebssysteme Windows 2000
oder XP sowie einen Pentium III- oder -4-Prozessor, eine Leistung von mindestens 1
GHz voraussetzt bzw. Mac OS X mit einem G3-Prozessor oder höher. Der Arbeitsspeicher sollte mindestens 256 MB RAM betragen, der freie Festplattenspeicher ca.
200 bis 300 MB. Der Farbmonitor sollte mindestens mit einer 16-bit-Grafikkarte
arbeiten. Bezogen auf die professionelle Medienvorstufe sollte ein Farbmonitor mit
einer Bildschirmdiagonale von mindestens 17 Zoll und eine Grafikkarte verwendet
werden, die den „True Color“-Modus unterstützt. TFT-Monitore (Flachbildschirme,
Laptop- und Kamera-Displays) sind für die Bildbearbeitung ungeeignet. [vgl. 10 S. 32]
Zusätzlich zu diesen Hardware-Anforderungen ist für die farbverbindliche Bildbearbeitung ein profilierter Monitor und ein Farbmanagement-System grundlegend. Die
individuelle Profilerstellung für die Kameras ist optional, die Kamera bzw. die Konverter-Software sind meist mit generischen ICC-Profilen ausgestattet.
Veränderungen zum herkömmlichen Workflow
Der herkömmliche Workflow basiert überwiegend auf der hybriden Arbeitsweise mit
analogen Vorlagen. Als herkömmlicher digitaler Workflow wird die Arbeit mit standardisierten Bilddatenformaten aus Digitalkameras verstanden.
Fazit 93
Die grundlegende Veränderung zum RAW-Workflow besteht in der Konvertierung der
RAW-Daten in ein standardisiertes Bilddatenformat. Dieser Prozess umfasst zusätzliche
Bearbeitungsschritte, wie die Belichtungskorrektur, den Weißabgleich etc.
Die Veränderungen zum digitalen Abschnitt des hybriden Weges sind gering, es
entfällt das Retuschieren von Fehlern, die im Scanprozess entstanden sind.
Die Veränderung zur bisherigen Arbeitsweise mit Digitalkameras liegt in der externen
Ausführung der Datenverarbeitungsschritte, die bei herkömmlichen Digitalfotoformaten in der Kamera automatisch durchgeführt werden. Die Arbeit mit den konvertierten Bilddaten entspricht der Arbeit mit herkömmlichen Digitalfotos.
Qualität der Testaufnahmen
Die Testaufnahmen zeigen deutliche Unterschiede zwischen den Bilddaten der getesteten Kameramodelle sowie der verwendeten Konverter-Software. Auch zwischen den
Aufnahmeformaten sind Qualitätsunterschiede zu erkennen.
8.2 Schlussfolgerung
Die Arbeit mit RAW-Daten aus Digitalkameras befindet sich in der Entwicklung. Der
fehlende Standard macht die Arbeit mit verschiedenen Kameramodellen schwierig.
Die zugrunde liegende Technologie der RAW-Daten prädestiniert sie für die Arbeit in
der Medienvorstufe. Sie benötigen geringen Speicherplatz, sind farbraumneutral und
können somit individuell für den jeweiligen Ausgabezweck optimiert werden. Sie verbinden praktisch die Vorteile der digitalen und der analogen Arbeitsweise.
Für den Fotograf entfällt die Entscheidung nach den Kameraeinstellungen vor der Aufnahme – die RAW-Daten sind flexibel einsetzbar. Realistisch betrachtet gestaltet sich
diese Arbeitsweise momentan allerdings schwierig. Durch den fehlenden Standard sind
RAW-Daten nicht medienneutral, die Kompatibilität zu Programmen der grafischen
Industrie ist sehr eingeschränkt. Die ständige Weiterentwicklung von Hard- und Software macht die zukünftige Verwendung von heutigen RAW-Daten unsicher.
Die Konvertierungseinstellungen erfolgen überwiegend subjektiv, wodurch eine
genaue Reproduktion des Originalmotivs nicht gewährleistet werden kann. Da in den
wenigsten Fällen der Fotograf seine Bilder für die endgültige Ausgabe bearbeitet, entstehen drastische Unterschiede in den Ergebnissen. Ein Kompromiss könnte in der vom
Fotografen mit den grundlegenden Optionen nach TIFF konvertierten Datei liegen, die
gering geschärft und in voller Farbtiefe in einem geeigneten Farbraum abgespeichert
Fazit 94
wird. Das individuell erstellte Farbprofil eignet sich aufgrund seiner Größe als Farbraum, da das Archivieren eines Farbprofils für jede Bilddatei aufwendig ist, sollte ein
standardisierter, geräteunabhängiger Farbraum Verwendung finden, so z. B. Lab oder
ECI-RGB.
Die nach TIFF konvertierten Bilder sind medienneutral, in einem geeignet großen Farbraum ist die Farbneutralität gegeben und bei maximaler Auflösung ist Spielraum für
die Ausgabegröße vorhanden. Die absolute Erfüllung der Kriterien ist – wie bereits
erwähnt – nicht möglich. Die Bearbeitungsmöglichkeiten der TIFF-Dateien sind gegenüber den RAW-Daten eingeschränkt, der Speicherbedarf ist sehr hoch. Zur Archivierung sollten wenn möglich die TIFF-Datei sowie die Original-RAW-Daten aufbewahrt
werden.
RAW-Daten sind lediglich eine Zwischenstufe. Die Verwendung von Bilddaten in
Medienproduktion geschieht weiterhin über standardisierte Bilddatenformate. JPEG
bleibt berechtigter Standard für Multimedia-Anwendung, TIFF für die Druckvorstufe.
Für die Arbeit mit Digitalkameras ist RAW den herkömmlichen Formaten grundsätzlich
überlegen. Gegenüber JPEG zeichnet es sich durch die hohe mögliche Farbtiefe, die
verlustlose Kompression und die Farbraumneutralität aus. TIFF arbeitet ebenfalls verlustlos mit maximaler Farbtiefe, ist allerdings auf den in der Kamera verwendeten Farbraum beschränkt und erschwert durch den hohen Speicherplatzbedarf die effiziente
Arbeit. Die vor der Aufnahme erforderlichen Einstellungen bezüglich der Auflösung,
Scharfzeichnung etc. sind nicht direkt mit dem Aufnahmeformat verbunden. Professionelle Kameras erlauben zunehmende Einflussmöglichkeiten, weswegen sich eine
16-bit-TIFF-Datei (genauer 48 bit in RGB) mit deaktivierten kamerainternen Bildbearbeitungsschritten dem Potenzial der RAW-Daten theoretisch stark annähert.
Der deutliche Vorteil der Aufnahme im JPEG- oder TIFF-Format liegt in der vorhandenen Standardisierung.
Für nicht-professionelle Anwendungen behält JPEG seine Berechtigung zur Verwendung in Digitalkameras.
Die Veränderungen zum herkömmlichen Workflow sind gering. Auch die softwareund hardware-seitigen Voraussetzungen unterscheiden sich kaum von denen der
bisherigen professionellen Bildbearbeitung. Mit entsprechender Konverter-Software
eignet sich jeder Vorstufenbetrieb zur RAW-Verarbeitung, der bisher Bildbearbeitung
auf hohem Niveau betrieben hat.
Fazit 95
Grundlegend für die folgenden Ausführungen sind die Bilddaten der Canon EOS 20d.
Die Testaufnahmen haben gezeigt, dass die Qualität der konvertierten RAW-Aufnahmen stark von der verwendeten Konverter-Software abhängig ist. Eine professionelle Kameratechnik ist für hochwertige Bilddaten Voraussetzung, garantiert aber
nur in Verbindung mit geeigneter Software qualitativ hochwertige Ergebnisse. Aufgrund der unterschiedlichen Verarbeitung der Daten und dem Unterschied an unterstützten Kameramodellen, kann keine Drittanbieter-Software für alle Anforderungen
geeignet sein. Im Rahmen dieser Arbeit wurden keine modellspezifischen Programme
getestet. Es ist jedoch davon auszugehen, dass deren Funktionsweise sehr gut auf die
jeweiligen RAW-Daten zugeschnitten ist und dadurch eine recht sichere Konvertierung
erlaubt. Anhand des Vergleiches der JPEG- und RAW-Bilder der Fuji FinePix S20 Pro ist
deutlich geworden, dass die kamerainterne Konverter-Software bessere Ergebnisse
liefert. In der Medienvorstufe ist es jedoch unmöglich, für alle RAW-Daten die
passenden Konverter zur Verfügung zu stellen.
Die Testaufnahmen verdeutlichen weiterhin, dass die Qualität von JPEG-Aufnahmen
sehr gut sein kann. Im durchgeführten Workflow beschränkte sich die Bearbeitung der
JPEG-Bilder auf die Profilzuweisung. Die Veränderung der Daten beschränkte sich somit
auf ein Minimum, weswegen kaum Qualitätsverluste verzeichnet werden konnten. Die
Aufnahme von JPEG-Bildern unter Studio-Bedingungen stellt den Idealfall dar und wird
in der Praxis kaum praktiziert.
Das Potenzial der RAW-Daten ist erstaunlich. Sämtliche Schwierigkeiten im Aufnahmemotiv wurden optimal wiedergegeben.
Die Qualitätsunterschiede zwischen den Kameraklassen wurden in den Testaufnahmen
deutlich. Die DSLRs liefern hochwertigere Bilder als die Kompaktkameras.
Der Unterschied zwischen JPEG- und RAW-Aufnahmen wird im direkten Vergleich
erkennbar.
Die verschiedenen Kameramodelle arbeiten mit sehr unterschiedlichen Sensoren, auch
differiert die verwendete Filtertechnik. Es ist deutlich geworden, dass die getesteten
RAW-Konverter vor allem mit den neu entwickelten Techniken (SuperCCD SR,
FoveonX3) Probleme haben.
Eine Beurteilung der Konverter-Software kann lediglich bezüglich der getesteten ThirdParty-Software erfolgen. Die Programme zeichnen sich aus durch ihre hohe Funktionalität. Sie entsprechen sich in ihren grundlegenden Funktionen und Einstellungen.
Die Bedienung ist recht unterschiedlich sowie die Kameramodelle, die unterstützt
werden.
Fazit 96
Offensichtlich funktioniert die Unterstützung bestimmter RAW-Daten durch die Programme nicht optimal, weshalb kamera- bzw. herstellerspezifische Software
notwendig bleibt. Die Konverter befinden sich in der Entwicklung, bezüglich der
unterstützten Kameras sind sie ständiger Aktualisierung unterworfen.
Es ist nicht möglich, einen Konverter zu empfehlen, der alle Anforderungen erfüllt. Das
passende Programm für das jeweilige Modell muss durch Tests gefunden werden.
Der Digitalfotografie ist es möglich, mit professioneller Technik Aufnahmen zu
machen, die das Potenzial von Analogaufnahmen übersteigen. Kombiniert man diese
Tatsache mit den Bearbeitungsmöglichkeiten von RAW-Daten, ergibt sich eine neue
Dimension in der Fotografie.
Die unterschiedlichen Medienvorstufenbereiche haben unterschiedliche Anforderungen an Bilddaten, der Bildwiedergabe sind durch das jeweilige Medium Grenzen
gesetzt. Die Arbeit mit RAW-Daten erlaubt die Erstellung ausgabeoptimierter Bilddaten
in höchster Qualität. Basis dafür sind professionelle Kameratechnik und Konverter-Software, die optimal aufeinander abgestimmt sind.
Fazit 97
Glossar
Abtasttheorem Zusammenhang
Anti-Aliasing Durch die Ergänzung von
zwischen Detail- und Pixelauflösung: Die
Halbtönen (Entstehung von weicheren
Detailauflösung digitalisierter Bilder ist
Übergängen) wird der Aliasing-Effekt
nur halb so hoch wie die Pixel-Auflösung.
verringert.
Auch Nyquist- oder Shannon-Theorem
genannt nach den Informationstheo-
Artefakte Falschfarbige Pixel. Bildfehler.
retikern Nyquist und Shannon.
[vgl. 7 S. 169]
Auflösung Fähigkeit eines Bildaufzeichnungssystems, feine Details zu erfassen
additives Farbsystem Farbsystem auf
(bezogen auf ein Längenmaß). In der
der Basis von Lichtfarben. Die drei
Digitalfotografie auch die Anzahl an
Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB)
Pixeln, aus denen ein Bild aufgebaut ist.
addieren sich in ihren Helligkeiten.
Bit Kurzbezeichnung für „binary digit".
Algorithmus In der EDV eine Ver-
(engl. = Binärelement). Kleinste Codie-
arbeitungsvorschrift, die angibt, wie
rungseinheit in digitalen Systemen, die
Eingabedaten in Ausgabedaten umge-
die Werte 0 und 1 annehmen kann.
wandelt werden.
[vgl. 1 „Algorithmus]
Blendenstufe Auch Blendenzahl.
Bezeichnet den effektiven Durchmesser
Aliasing Stufiger Eindruck von schrägen
der Blendenöffnung. Die jeweils nächst-
Linien durch die Pixelanordnung.
höhere Blendenstufe (nächste Blendenzahl) lässt die doppelte Lichtmenge
Analoge Daten (analog, griech. = ent-
durch das Objektiv. [vgl. 4 S. 30]
sprechend) Werden durch eine physika-
Die Anzahl der Blendenstufen gibt Aus-
lische Größe dargestellt, die sich ent-
kunft über den Kontrastumfang.
sprechend den abzubildenden Vorgängen
stufenlos ändert.
Button (engl. = Knopf) Funktionsknopf
[vgl. 7 S. 14]
in grafischen Programmoberflächen.
Analogfotografie Herkömmliche
Byte Abkürzung für „binary term“ (engl.
Fotografie auf Filmmaterial.
= binärer Ausdruck). Die Standardmaßeinheit für die Dateigröße. Ein Byte
Glossar 98
umfasst Informationsmengen bestehend
ankommenden Lichtes). Bei Aufsichtsvor-
aus 8 bit. Ein Byte kann 28=256 verschie-
lagen spricht man von Schwärzung (S).
dene Zustände annehmen. Ein Kilobyte
[vgl. 58 S. 75]
(kB) entspricht 1.024 Byte, ein Megabyte
(MB) 1.024 kB. [vgl. 4 S. 30]
Digitale Daten (digit, engl. = Stelle,
Ziffer, Zeichen) Werden durch Zeichen
CIE Internationale Beleuchtungs-
eines begrenzten Zeichenvorrats und
kommission.
somit abgestuft dargestellt. [vgl. 7 S. 14]
CIE-Lab Theoretischer idealer Farbraum,
Digitalfotografie Fotografie, die zur
der alle für den Menschen sichtbaren
Bildaufnahme mit digitalen Bildsensoren
Farben umfasst. Er ist geräteunabhängig
arbeitet.
und wird als Standard-Farbraum für Farbmanagement verwendet.
Display (engl.) Anzeige
CIE-XYZ siehe CIE-Lab
Drag & Drop (engl. = ziehen & fallenlassen) Das Verschieben von Objekten zu
CMYK Farbmodell/Farbmodus für den
beliebigen Positionen auf dem Bildschirm
Vierfarbdruck.
DTP (engl.) „Publizieren vom SchreibConsumer-... (engl. = Konsument,
tisch aus“) Die Herstellung von Druckpro-
Verbraucher) Kategorie von Produkten,
dukten mit einem Computer.
die nicht für professionelle Anwender,
sondern für die „breite Masse“ konzipiert
Dynamikumfang Maximaler Tonwert-
sind.
umfang eines Motivs, der mit Film, Fotopapier oder Sensor erfasst werden kann.
Dateiformat Eine Konvention, die angibt, auf welche Weise die in der Bitfolge
ECI Expertengruppe, die sich mit der
einer Datei enthaltene Information zu
medienneutralen Verarbeitung von Farb-
interpretieren ist. [vgl. 1 „Dateiformat“]
daten in digitalen Publikationssystemen
beschäftigt.
Dichte Als fotografische Dichte wird der
Lichtabsorptionsgrad (Opazitätswert) in
Farbkanal In der digitalen Bildverarbei-
logarithmischer Schreibweise bezeichnet.
tung eine Technik, mit der die Farb-
D = lg O, O = I0/I1 (D = Dichte, O =
informationen eines Bildes gespeichert
Opazitätswert, I0 = Intensität des auf-
und zum Bearbeiten aufgerufen werden
gestrahlten Lichtes, I1 = Intensität des
können. Ein Farbkanal enthält die Farb-
Glossar 99
informationen einer bestimmten Farbe
Intensität. Das menschliche Auge reagiert
eines Farbmodus.
bei hoher Beleuchtungsstärke weniger auf
Helligkeitsschwankungen als bei schwa-
Farbmanagement Steuerung der
cher Beleuchtung. Das entspricht nicht
digitalen Bildwiedergabe durch Software-
dem Verhalten technischer Geräte. Durch
Werkzeuge und Charakterisierungsdaten.
die Gammakorrektur können die Unterschiede zwischen Auge und Bilderfas-
Farbmodell Ein Schema zur Beschrei-
sung, Anzeige- und Ausgabegeräten aus-
bung, Darstellung und Wiedergabe von
geglichen werden.
Farben. Wird auch als Farbraum oder
[vgl. 4 S. 30]
Farbmodus bezeichnet. [vgl. 4 S. 30]
Gamut Farbumfang eines Farbraumes,
Farbmodus siehe Farbmodell.
d.h. die Größe der Menge der darstellbaren Farben in einem bestimmten Farb-
Farbraum Dreidimensionales Koordina-
raum. [vgl. 31 S. 29]
tensystem zur Beschreibung von Farben.
Umfasst einen bestimmten Farbumfang.
High-End-... (engl.) professionell.
Farbprofil Charakterisierung eines Farb-
Histogramm Grafische Darstellung der
gerätes durch die zahlenmäßige Ver-
Häufigkeitsverteilung der Tonwerte eines
knüpfung von geräteabhängigen Farb-
Bildes.
daten mit einem geräteunabhängigen
Farbraum.
hybrid (lat.) Von zweierlei Herkunft.
Farbtemperatur In Kelvin angegebene
ICC Internationale Vereinigung zur Stan-
Größe für die Farbart einer Strahlung
dardisierung der Farbbearbeitung im
bezogen auf den Farbton eines erhitzten
Computer.
schwarzen Körpers bei entprechender
Temperatur..[vgl. 1 „Farbtemperatur“]
ICC-Profil Nach der ICC-Spezifikation
erstelltes Farbprofil.
Firmware Herstellerspezifische Software
in der Kamera.
ISO Internationale Vereinigung zur Ausarbeitung internationaler Normen.
Gamma Das Verhältnis von hellen bildtönen zu dunklen. [vgl. 31 S. 29]
IPTC Name des Standards für Bild-
Dieser Begriff bezieht sich auf die nicht
beschriftungen. IPTC-Daten werden nicht
lineare Reproduktion von Helligkeit bzw.
automatisch erstellt. Sie beinhalten
Glossar 100
zusätzliche Informationen zur Bilddatei,
Plattform Computersystem (Hardware-
wie z.B. Angaben zum Urheber oder zum
oder Rechnerplattform).
Inhalt des Bildes.
Plug-In Programmmodul, das die Funkkompatibel Eigenschaft von Software
tionen eines Programms erweitert.
oder Hardware, trotz unterschiedlicher
Herkunft oder Bauweise bzw. Struktur
Posterizing Tontrennung durch
zusammenarbeiten zu können.
ungenügende Anzahl von Tonwerten.
[vgl. 1 „kompatibel“]
PostScript Von Adobe entwickelte
Kompression/Komprimierung
Seitenbeschreibungssprache, die zum
Umwandlung von Dateien in eine ver-
Standard in der professionellen Druckvor-
kürzte Form.
bereitung geworden ist.
Konvertierung Umwandlung von Daten.
Print... (to print, engl. = drucken) Druck
Metadaten Übergeordnete Daten zur
Pull-down-Menü (engl.) Software-
Bilddatei.
Menü, das beim Anklicken ausklappt.
Multimedia Integrative Verwendung ver-
Quantisierung Bei der Erfassung von
schiedener Medientypen, wobei min-
analogen Signalen wird der Wert für jedes
destens ein dynamischer (z.B. bewegte
Signal quantisiert, d.h. ihm wird von
Bilder, Ton) miteinbezogen ist.
einem A/D-Wandler eine Binärzahl zuge-
[vgl. 1 „Multimedia“]
ordnet. [vgl. 4 S. 31]
One-Shot-Kamera Digitalkamera, die
Rendering Intent Beschreibt die Art und
alle Farbkanäle in einer Aufnahme auf-
Weise, wie die Farbraumtransformation
nimmt. Auch für bewegte Motive
zwischen zwei verschieden großen Farb-
geeignet.
räumen durchgeführt wird.
Photon Kleinstes Lichtpartikel.
RGB Farbmodell des additiven Farbsystems mit den Primärfarben Rot, Grün
Pixel Digitaler Bildpunkt. Kleinste
und Blau.
Informationseinheit eines Bildes. Kunstwort aus den englischen Begriffen
Scanner (engl. = Abtaster) Gerät zur
„picture" (engl. = Bild) und „element"
Digitalisierung von analogen Vorlagen.
(engl. = Element).
Glossar 101
Sensor Allgemein: Messgrößenauf-
Stufen als im endgültigen digitalen Signal
nehmer. In der Digitalfotografie der Teil
benötigt werden. [vgl. 4 S. 32]
des Bildaufnahmesystems, der das Licht
als analoges Signal aufnimmt und in ein
Tag (engl.) Schildchen, Etikett
elektronisches umwandelt.
Thumbnail (engl. = Daumennagel)
Scan-Kamera Digitalkamera, die mit
Bezeichnung für kleine Vorschaubilder
einem Zeilensensor arbeitet, der das Bild
(Miniaturen).
abscannt. Daher nicht für bewegte
Motive geeignet.
Three-Shot-Kamera Digitalkamera,
die für jeden Farbkanal eine Aufnahme
Softproof Simulation des Druckergeb-
auf je einen Sensor mit vollflächigem
nisses am Bildschirm.
Farbfilter macht. Nur für unbewegte
Motive geeignet.
Spitzlichter Helle Reflektionen einer
Lichtquelle aufgrund von hoch-
Tool (engl.) Werkzeug
glänzenden Oberflächen, die keine oder
nur wenige Bilddetails enthalten.
Update (engl. = Aktualisierung) Bezeich-
[vgl. 4 S. 32]
nung für die Aktualisierung von Software.
Still-life-Fotografie (still-life, engl. = Still-
Vignettierung Fotografie: Abfallende /
leben) Fotografie unbewegter Motive.
ansteigende Helligkeit zu den Bildrändern
hin.
Supersampling Bezeichnet die Quantisierung eines analogen Signals in mehr
Glossar 102
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Selbstständigkeitserklärung
Hiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und nur unter Verwendung der angegebenen Quellen angefertigt habe.
Meißen, den 14.01.2005
Steffi Ehrentraut
Danksagung
Grundlegend danke ich Herrn Lowicki für die Inspiration, Motivation und andauernde
Unterstützung, für die Kontakte zu den Firmen Lasersoft und Sigma, sowie für die Verfügungstellung der Canon PowerShot S40.
Vielen Dank an Herrn Kreil vom Unternehmen Foto Kreil in Zeitz, der mit seinem
Wissen, seiner Zeit und vor allem seinen Kameras die Testaufnahmen ermöglicht und
durchgeführt hat.
Für die Testaufnahmen danke ich weiterhin der Firma Sigma für die temporäre
Leihgabe der Sigma SD9.
Die Arbeit mit der nicht am Fachbereich vorhandenen Software ermöglichten die
Firmen PhaseOne und Lasersoft. Mein Dank gilt speziell Renate Lange von PhaseOne
für die unkomplizierte Lizenzvergabe und Jan-Willem Rossee von Lasersoft für die
Klärung abschließender Fragen.
Ich danke den Mitgliedern der ECI-Mailingliste, vor allem Herrn Dietmar Wüller, für die
schnelle und kompetente Beantwortung meiner Fragen rund um Colormanagement in
der verwendeten Software.
Desweiteren gilt mein Dank den Mitgliedern des Fuji-FinePix-Forums und denen der
dard-Newsgroup (de.alt.rec.digitalfotografie) für ihre geleisteten Hilfestellungen.
Herrn Schulze gilt mein Dank für die (leider oft benötigte) Hilfe am Rechner, sowie
Frau Jentzsch und ihm für die ausdauernde mentale Unterstützung und die Gesellschaft im Reprolabor :)
Danke.
Thesen zur Diplomarbeit
1. Der Wiedergabequalität von Bilddaten sind durch das Ausgabemedium Grenzen
gesetzt. In der Medienvorstufe ist es dennoch vorteilhaft, mit deutlich höherem
Datenpotenzial zu arbeiten, als letztendlich ausgegeben werden kann. Das
Potenzial der RAW-Daten ermöglicht die Erstellung ausgabeoptimierter Bilddaten in
maximaler Qualität.
2. Die Verwendung von RAW-Daten erlaubt flexibleres Arbeiten als mit analogem
Material. Professionelle Technik vorausgesetzt, können Analog- und
Digitalfotografie auf gleichem Niveau arbeiten, das Potenzial der Digitalfotografie
kann das der analogen Arbeitsweise grundlegend übertreffen.
3. Die Bildqualität von Digitalaufnahmen ist grundlegend abhängig von der Qualität
der in der Kamera verwendeten Technik und den Konvertierungs-Algorithmen.
4. Der Unterschied zwischen den Voraussetzungen und dem Workflow für die Arbeit
mit RAW-Daten gegenüber herkömmlicher Bildbearbeitung ist gering.
5. Aufgrund ihrer Funktionsweise sind RAW-Bilddaten für die Archivierung
prädestiniert. Momentan gefährdet die fehlende Standardisierung eine derartige
Verwendung. Adobe versucht, mit DNG einen Standard zu etablieren.
6. Der Aufbau von RAW-Daten ist herstellerspezifisch. Drittanbieter haben offensichtlich Schwierigkeiten, funktionierende Konvertierungs-Algorithmen für die verschiedenen Spezifikationen zu entwickeln. Die unterschiedlichen Algorithmen der
Konverter-Entwickler machen die Arbeit mit RAW-Daten teilweise unsicher.
7. Jede Konverter-Software verarbeitet die RAW-Daten nach eigenen Algorithmen,
weswegen die Ergebnisse aus verschiedenen Programmen nie identisch sind. Auch
momentan vorhandene RAW-Daten können von der zukünftigen Weiterentwicklung der Konverter-Software profitieren.
8. Die Erstellung standardisierter Bilddateien über RAW-Daten bringt tendenziell große
Vorteile für die Medienvorstufe. Eine branchenweite direkte Verwendung der RAWDaten ist aufgrund ihres proprietären Aufbaus schwierig. Eine zukünftige Standardisierung könnte die Lösung sein.
Anlage (CD)
Zur Visualisierung der Testaufnahmen ist dieser Arbeit eine CD-ROM beigefügt, die
sowohl die Original-RAW-Daten als auch die in den Programmen konvertierten Dateien
enthält.

Verarbeitung von RAW-Bilddaten im Medienvorstufen

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