Tonwertumfang Nikon DSLR's

[Gelöschtes Mitglied 5458]

Hallo Leute,

ich hab' da mal ne Frage ...

Ich fotografiere seit fast zwei Jahren mit meiner D70s vorwiegend Landschaft/stills und zwar durchweg im NEF-Modus mit Nachbearbeitung über Capture NX 1.2.
Insgesamt bin ich auch sehr zufrieden, bis auf...
Na ja, bei allen Fotos in denen ein blauer Himmelsverlauf vorkommt und die Kamera die hellsten Stellen des Himmels nicht mehr "packt", kommt es statt eines Verlaufes blau-hellblau-weiß in Wahrheit zu einem Verlauf blau-helltürkis-weiß. Das heißt an der Kante zum ausgefressenen Himmel kippt die Farbbalance. Z.B.hier :



Richtig erkennbar wird das erst im Ausschnitt:


Der stammt aus der oberen linken Ecke und ist zur Verdeutlichung mit Farbsättigung gepusht.
Nun hab' ich gedacht, die D70s ist ja auch kein Profi-Equipment und eine D200 oder gar D2x wäre die Lösung für mich, denn der Tonwertumfang meiner D70s scheint mir ohnehin nicht sehr toll.
Aber weit gefehlt: Auf der Eurofighter-Homepage sind etliche Fotos zu sehen die mit D2x oder D2xs aufgenommen wurden und die auch den selben "Fehler" zeigen wie meine 70er.

Weiß jemand wie man das Problem nennt, oder wie es entsteht ? Kann man darauf einwirken ?
Und vor allem: Warum haben die Cam's aus dem "anderen Lager" diesen Fehler nicht ???

Kennt jemand Vergleichstests die sich mit Tonwertumfang von DSLR's beschäftigen ? Und mit "meinem" Problem ?
Habt ihr das auch schon beobachtet oder hab ich was an den Augen ?

'freue mich auf eure Antworten !

Wolfgang

Klicken zum Weiterlesen...

 

[volkerm]

Moin Wolfgang,

das Problem ist nicht kameraabhängig. Die Himmelsfarbe besteht aus viel Blau und ein wenig Rot und Grün. Wenn man das überbelichtet, dann wird der Blaukanal auf den maximalen Helligkeitswert (255 im Wertebereich 0 ... 255) begrenzt, aber die anderen Farben haben noch entsprechend Spielraum und nehmen größere Werte an. Dadurch kippt die Farbbalance ins Türkis, weil nun relativ zu den anderen Farben der Blaukanal zu niedrig ist. Der kann aber nicht ansteigen, weil er schon seinen maximalen Wert erreicht hat.

Wird es noch heller, dann sind irgendwann auch der Rot- und Blaukanal gesättigt und das Ergebnis ist Weiß.

Man kann das ganz schön in einem Bildbearbeitungsprogramm nachvollziehen, wenn man dort Farben mischt und sich dabei auch die "reinen" Farben anschaut.

Lösung: wenn Farbtreue gefordert ist, dann muß man so belichten, daß der Blaukanal nicht gesättigt ist. Einige Kameras haben dazu ein RGB-Histogramm, wo man die Übersteuerung des Blaukanals erkennen kann. Bei einem solchen Motiv hilft das aber alles nichts, da muß man wegen des extremen Helligkeitsunterschiedes mit den Farbverfälschungen leben, denn sonst wäre eine extreme Unterbelichtung nötig.

 

[winston]

Moin.

Du hast nichts an den Augen ...

Das sind ausgefressene Lichter, die sind bei solchen kontrastreichen Motiven bzw. Motiven mit hohem Dynamikumfang nicht so einfach zu vermeiden. Die Farbänderungen am Übergang scheinen normal zu sein, zumindest fällt mir sowas bei meiner D80 auch immer wieder auf. Warum es ganz genau zu solchen Farbänderungen weiß ich auch nicht. Ich vermute, dass einzelne Farbkanäle schneller ausfressen als andere und es deshalb zu Farbveränderungen kommt.

Die Kameras der Konkurrenz haben übrigens (soweit ich weiß) auch keinen besseren Dynamikumfang.

Abhilfe:
Wenn Du Dir die Bilder anssiehst, wirst Du feststellen, dass die Schatten, also die dunklen Bereiche richtig belichtet wurden, was aber angesichts des zu großen Dynamikumfangs zu den ausgefressenen Lichtern führt. Diese Art der Belichtung bin ich von meiner D80 mit Matrixmessung gewohnt.

Mit den meisten Raw-Konvertern kann man überbelichtete Bereiche mit Funktionen wie z.B. Higlight-Recovery in Bibblepro retten bzw. zurückholen. Das funktioniert aber nur bis zu ca einer Blendenstufe.

Deshalb solltest Du in solchen Situationen mittels der Belichtungskorrektur eher unterbelichten. Etwa -1 Blendenstufe oder sogar mehr. Dadurch saufen jetzt zwar die Schatten etwas ab, aber die kann man mit dem Raw-Konverter viel leichter wieder anheben (ohne dass das Rauschen all zu sehr zunimmt).

Mit DSLR sollte man, wenn man mit Raw bzw, Nef arbeitet, auf die Lichter belichten, denn abgesoffene Schatten lassen sich viel leichter retten als ausgefressene Lichter (Weil in den scheinbar dunklen Schatten noch Bildinformationen enthalten sind, in den weißen überbelichteten Stellen aber kaum noch.)

Hoffe geholfen zu haben...

Gruß,
Bernd

 

[Retina]

Hallo Wolfgang,

mit den Augen hast Du sicher keine Probleme, im Gegenteil. Auch die D70s hat, was den Tonwerteumfang betrifft, kein untypisches Verhalten. Die DSLRs geben und nehmen sich da nicht sooo viel. Ausnahme sind die Fuji DSLRs, die durch ihre zwei unterschiedlichen Pixelgrößen einen deutlich größeren Dynamikumfang haben.

Als Grund für die Türkisverschiebung sehe ich auch das von Volker beschriebene Problem der Sättigung einzelner Kanäle. Die D70s (sowie vermutlich alle zweistelligen Modelle) hat nur eine Kanalverstärkung im Gegensatz zur D200 oder D2X, die die Verstärkung für jeden Farbkanal einzeln wählen. Was erschwerend hinzukommt ist, dass zur Steuerung dieser Verstärkung mehr oder weniger der Grünkanal herangezogen wird. (Es wird vermutlich kein Spitzlicht im Himmel angezeigt, oder?) D.h. bei überwiegend grünen Bildern sollte der Effekt nicht so stark zu sehen sein. Bei roten oder überwiegend blauen dagegen eher. Wenn Du sagst, dass das Problem auch bei der D2X zu beobachten ist, dann müsste man nochmal genauer hinschauen: Könnte es sein, dass es sich um Bilder handelt, die bei Basisempfindichkeit aufgenommen sind? Möglicherweise hat der Blaukanal selbst bei individueller Verstärkung keine "Verstellweg" mehr hin zu niedrigeren Empfindlichkeiten, wodurch es dann trotzdem zur Sättigung kommt.

Eine pragmatische Lösung wäre etwas unterzubelichten (-0,7EV z.B.), was natürlich den Umfang zu den Tiefen reduziert. Sollte das eine zu starke Einschränkung bedeuten, wäre bei Landschaftsaufnahmen ein moderates HDRI vielleicht eine Möglichkeit?

Viele Grüße,
Burkhard

 

[volkerm]

Burkhard,

zu Erklärung dieser Farbverschiebung sind die technischen Details in der Kamera, wie das Thema schaltbarer Verstärker, nicht von Bedeutung.

Nimm ein beliebiges Foto mit Himmelblau und erhöhe in der Bildbearbeitung die Helligkeit. Ganz unvermeidlich kippt der helle Himmel ins Türkis, sobald die Helligkeit zu sehr ansteigt. Das hat mit den Details der Kamera wirklich gar nichts nichts zu tun.

 

[maikm]

Hat schon mal jemand versucht, in Capture NX dem Himmel per U-Point seine Farbbalance zurück zu geben?

Es gibt auch RAW-Konverter, die beim Abwärtskorrigieren der Belichtung ganz schlau einen einzelnen ausgefressenen Kanal anhand der anderen beiden Kanäle wieder rekonstruieren bzw. über 255 hinaus extrapolieren, Rawshooter kann das z.B. teilweise. Speziell beim Himmel funktioniert das oft recht gut, weil die Fläche so schön homogen ist.

Maik

 

[smashIt]

das problem kommt daher das der himmel kein reines blau is sondern bereits ne leichte tendenz in richtung grün hat

wenn man sich die farbkomponenten eines himmels-pixels anschaut sieht der bei deinem bild oben so aus:

mit zunehmender helligkeit wandern die 3 werte jetzt nach rechts richtung anschlag. als erstes steht der blaue an, als 2. der grüne kanal
und gleiche teile blau und grün, und ein geringerer anteil rot is nunmal türkis

 

[Retina]

Burkhard,

zu Erklärung dieser Farbverschiebung sind die technischen Details in der Kamera, wie das Thema schaltbarer Verstärker, nicht von Bedeutung.

Nimm ein beliebiges Foto mit Himmelblau und erhöhe in der Bildbearbeitung die Helligkeit. Ganz unvermeidlich kippt der helle Himmel ins Türkis, sobald die Helligkeit zu sehr ansteigt. Das hat mit den Details der Kamera wirklich gar nichts nichts zu tun.

Volker,

Deine Überlegung, dass Capture NX das Problem (bzw. das Bearbeitungsprogramm) verursacht ist mir auch durch den Kopf gegangen. Wenn ich mir die Vergrößerung von Wolfgang (äh, also seinem Beispielbild meine ich...) anschaue, dann sehe ich, dass die RGB-Werte große Sprünge machen. Die Quantisierung ist hier sehr grob und übrigens unterschiedlich für die drei Farbkanäle: Rot und Blau haben Binierungen von 8 Werte während Grün nur eine Binierung von 4 Werten hat. Da es für mich keinen triftigen Grund gab warum Capture NX hier so grob abstufen würde sofern die feinen Stufen verfügbar wären bin ich davon ausgegangen, dass die Zwischenstufen bei der Aufnahme verloren gingen*.

Während ich das hier schreibe fällt mir auf, dass wenn ich die Tonwerte für die drei Farbkanäle betrachte (R=256/8, G=256/4, B=256/8), dann komme ich genau auf 16bit Darstellungstiefe. (Interessant, dass man das "freie Bit" dem Grünkanal (=~Luminanz) gegeben hat.) Wenn Du sagst, dass dieses Türkisphänomen generell schon bei der Bearbeitung auftritt, heißt das, dass NX nicht TrueColor bedienen kann? Kann ich mir eigentlich nicht vorstellen. Dass es bei entsprechender Formatwahl R+G+B=16bit nicht besser z.B. auf meinem Schirm dargestellt werden kann, ist klar, aber beim Bearbeiten müsste es doch besser gehen, oder habe ich da etwas im Detail nicht verstanden?

Viele Grüße,
Burkhard

*) Der Fehler meinerseits in der Argumentation war anzunehmen, das die Darstellung über NX optimal erfolgen würde.

 

[guido!]

Volker,

Deine Überlegung, dass Capture NX das Problem (bzw. das Bearbeitungsprogramm) verursacht ...

...so habe ich Volker jetzt aber nicht verstanden, dass Capture NX das Problem ist.
Ich habe das so verstanden, dass weder die Kamera noch das Bearbeitungsprogramm das Problem ist, sondern die Zusammensetzung der Himmelsfarbe...

 

[tkrause_de]

Hi!

Interessantes Thema! Bringt als Abhilfe evtl. ein erweiterter Farbraum etwas? Also anstatt sRGB den Adobe RGB benutzen? Adobe RGB bietet ja etwas mehr Helligkeitswerte an als sRGB.

Grüße, Tobi

 

[volkerm]

...so habe ich Volker jetzt aber nicht verstanden, dass Capture NX das Problem ist.

Korrekt. Es ist einfach die maximale Helligkeit für den Blaukanal überschritten. Und dann kippt die Farbbalance, weil die anderen Kanäle sich noch zu hellen Werten hin ändern können, während Blau am Maximalwert festhängt. Ob man das in 8bit oder 16bit betrachtet, ist dabei völlig egal.

 

[maikm]

Burkhard, Du denkst zu kompliziert. Lies Dir Volkers erstes Post nochmal durch, mehr gibt's zu dem Thema eigentlich gar nicht zu sagen.

Maik

 

[Retina]

Korrekt. Es ist einfach die maximale Helligkeit für den Blaukanal überschritten. Und dann kippt die Farbbalance, weil die anderen Kanäle sich noch zu hellen Werten hin ändern können, während Blau am Maximalwert festhängt. Ob man das in 8bit oder 16bit betrachtet, ist dabei völlig egal.

Na gut, dann stelle ich ´mal die Hypothese auf, dass es an NX (bzw. dem Bearbeitungsprogramm) liegt. Die einfache These mit dem Maximalwert in der Sättigung erklärt es nämlich nicht: Der Blauwert verändert sich beim Übergang von der weißen zur blauen Seite des Bildes nicht monoton. Der Wert erreicht sein Minimum(!) gerade im türkisfarbenen Streifen während rechts und links höhere Werte zu sehen sind. Mit einer vorzeitigen Sättigung bekomme ich das doch nicht erklärt, oder?

Wenn ich in meinem vorherigen Posting übrigens von 16bit gesprochen habe, dann meinte ich nicht 16bit pro Kanal, sondern 16bit für alle drei Kanäle zusammen. Nun könnte es schlicht ein Darstellungsproblem des Browsers sein, worauf auch die von smashIt angezeigten RGB-Werte hindeuten, die von denen, die mein Browser anzeigt, abweichen. Wenn Du aber sagst, dass das Türkis schon bei der Bearbeitung auftritt, dann reicht das auch wieder nicht zur Erklärung aus, oder?

Gruß,
Burkhard

 

[volkerm]

Burkhard, ich werde darauf nicht weiter eingehen, ist auch nicht nötig.

 

[MichelRT]

Hi!

Interessantes Thema! Bringt als Abhilfe evtl. ein erweiterter Farbraum etwas? Also anstatt sRGB den Adobe RGB benutzen? Adobe RGB bietet ja etwas mehr Helligkeitswerte an als sRGB.

Grüße, Tobi

Nein, RGB egal ob Adobe_RGB oder sRGB hat immer 8Bit pro Farbe.

Grüßle Michel

 

[maikm]

Nein, RGB egal ob Adobe_RGB oder sRGB hat immer 8Bit pro Farbe.

Auch nicht richtig, aber tut auch nichts zur Sache hier.

Maik

 

[Gelöschtes Mitglied 5458]

Hallo nochmal,

tolle Beteiligung hier !!!
Und auch echt interessante Denkansätze.
Was Capture NX angeht liegt ihr aber komplett falsch ! Das Phenomen tritt schon im unbearbeiteten NEF auf und wird durch erhöhen der Farbsättigung in NX nur mitverstärkt.
Nein nein, das ist schon ein Kamera-Problem !

Ob ein anderer Farbraum das wirklich beheben kann ?

Wolfgang

 

[Nobody]

Wie Volker bereits sagte, eine Frage des Dynamikumfangs, welcher typischerweise im Blau- und Rotkanal am geringsten ist und Himmelsblau besteht nunmal aus einer Mischung von Cyan und Magenta (deshalb auch das Farbkippen). Somit aus direkt tangierten Farben, die im Print entsprechend weiter ausfressen.

Kurzum, wenn aus fototechnischer Sicht alle Stricke reißen, dann bietet Photoshop alleine schon genügend Tricks um leere Flächen wieder mit Leben zu füllen ...

 

[FrankF]

Ich hatte solche Probleme mit Farbübergängen Rosa / Lila / Weiß / Grün .

Im RAW war die Welt aber noch in Ordnung und in einem sehr sorgfältig durch Capture 4.4 und PSCS2 gezogenen 16-Bit-Tiff auch.

Das Problem trat bei mir erst auf, als ich für den Druck auf 266dpi 50x75 hochskaliert und nach 8 Bit konvertiert habe.

Herzlich

Frank

Lösung: Stativ und HDR.

 

[AndyE]

Burkhard,
du hast dich mit Deiner Analyse komplett verlaufen.

1) 16bit pro RGB triple gibt es schon seit Jahren nicht mehr. Praktisch alle Computersysteme verwenden heutzutage 24bit (3x8bit), oder mehr.
2) Ob 8 oder 16bit pro Farbkanal für die Quantisierung zur Verfügung stehen ist egal, damit kann der Sensor auch nicht einen größeren Dynamikumfang abdecken.
3) Stell dir 3 Photosites für R + G + B am Sensor vor. Füll sie langsam an, von (0, ganz Schwarz), immer weiter. nach dem Demosaic wird das gemeinsame Ergebnis alle möglichen Grauschattierungen durchlaufen. Wenn einer dieser Photosites nicht mehr weitere Photonen aufnehmen kann, weil er voll ist (die 2 restlichen aber schon), dann ergibt das einen Farbstich. Volkers Beispiel und Erklärung ging in diese Richtung (nicht ganz genauso, aber im Prinzip).
4) CNX bekommt schon falsche Rohdaten (wurscht ob RAW oder JPEG).

LG,
Andy