Dezember
30
2007
07:30
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Belichtungskorrektur mittels Histogramm

Digitale Kameras bieten einen entscheidenden Vorteil gegenüber ihren analogen Kollegen. Die auf die Speicherkarte gebannten Fotos können direkt nach der Aufnahme auf dem Kamera-Display betrachtet werden. Somit ist es ein Leichtes, sich an die korrekte Belichtung heranzutasten. Dieser Ansatz ist aber viel zu langsam und erfordert wiederum Erfahrung. Wie muss ich die Belichtungskorrektur (in EV) wählen, damit das jetzt noch unterbelichtete oder überbelichtete Foto beim nächsten Auslösen gleich richtig belichtet wird? Es ist ein Spiel mit EV-Werten, das nur mit Erfahrungs‑ und Referenzwerten schneller ans Ziel führt. Doch es gibt auch eine elegantere und vor allem wesentlich effizientere Möglichkeit, die Stärke der Belichtungskorrektur zu bestimmen.

Das Histogramm

Das Histogramm stellt die statistische Verteilung der Helligkeitswerte eines Fotos visuell dar (siehe Abbildung 1). Auf der waagerechten Achse des Diagramms sind die Helligkeitswerte von dunkel nach hell und auf der senkrechten Achse die einem Helligkeitswert zugehörige Vorkommenshäufigkeit im Bild aufgetragen. Dies erlaubt einige schnelle Analysen über die aufgenommenen Bilddaten. Da der Sensor eine wesentlich geringere Dynamik als die des Auges aufweist, also sehr viel weniger Unterschiede zwischen komplett dunkel und komplett hell auflösen kann, ist es wichtig, diesen Tonwertumfang möglichst komplett auszunutzen ohne dabei die Grenzen zu überschreiten. Es sollte sich also sowohl der dunkelste als auch der hellste Punkt des Motivs im Tonwertumfang des Sensors befinden.

Histogramm (0 EV)
Abbildung 1: Histogramm (0 EV)

Um dies sicherzustellen, kann das Histogramm als Aussage über die Verteilung der Tonwerte/Helligkeitswerte herangezogen werden. Ist der Ausschlag des Histogramms am linken Rand übermäßig stark (siehe Abbildung 2), so ist der Tonwertumfang des Motivs nicht ideal auf den des Sensors abgebildet worden: das Bild ist unterbelichtet. Ebenso verhält es sich mit dem rechten Rand, hier handelt es sich dann analog dazu um eine Überbelichtung. Sind beide Ränder „ausgefressen„, so lässt sich der Tonwertumfang der Szene nicht in den des Sensors einpassen und es ist Postprocessing in der Bildbearbeitung am Rechner notwendig.

Histogramm (überbelichtet)
Abbildung 2: Histogramm eines unterbelichteten Bildes

Ein korrekt belichtetes Bild könnte ein Histogramm wie in Abbildung 1 haben. Ist das Bild jedoch unterbelichtet (siehe Abbildung 2), muss die Belichtung „nach rechts“ korrigiert werden. An dieser Stelle kommen die EV-Werte aus dem 3. Teil dieser Artikelserie endlich zum Einsatz. Die Korrektur „nach rechts“ bedeutet eine Änderung der Belichtung um positive EV-Werte und die Stärke der Korrektur kann an den Histogrammen der meisten Kamerahersteller sogar gut einschätzbar ablesen.

Als grafische Beispiele dienen diesem Artikel die Histogramme der Canon EOS 400D. Diese haben eine 5-fach Unterteilung des Tonwertumfangs im Histogramm und dienlicherweise entspricht jeder Schritt einer EV‑Änderung von 1. Abbildung 3 und 4 verdeutlichen die Auswirkung einer Belichtungskorrektur von 1 EV in negativer bzw. positiver Richtung. Die Kurve des Histogramms verschiebt sich gut sichtbar um die Breite eines der 5 eingeteilten Bereiche. Mit einem guten Auge lassen sich mit der Zeit auch ⅓- oder ½-Schritte im Histogramm „ablesen“. Somit kann die Belichtung sehr gut vorausgesagt und eine Unter‑ oder Überbelichtung schnell und vor allem gut abschätzbar korrigiert werden.

Histogramm (-1 EV)
Abbildung 3: Histogramm (-1 EV)

Histogramm (+1 EV)
Abbildung 4: Histogramm (+1 EV)

Sehr zuvorkommend ist diese Methode auch im Bereich der High-Key und Low-Key Fotografie. High-Key Aufnahmen zeichnen sich durch die überdurchschnittlich starke Verteilung der Tonwerte im hellen Bereich aus. Für Low-Key Aufnahmen gilt das Gegenteil, die Tonwerte konzentrieren sich hauptsächlich im dunklen Bereich. Mittels Histogramm lässt sich also das Ergebnis der Aufnahme optimieren und die Verteilung der Tonwerte ans Limit im entsprechenden Bereich verschieben.

Im nächsten und vorerst letzten Teil dieser Artikelserie „Belichtung meistern“ wird eine Technik aus der Zeit der analogen Fotografie (die Zonentechnik von Ansel Adams) in einer für die Digitalfotografie vereinfachten Variante zur adaptiven Nutzung des Belichtungsmessers der Kamera vorgestellt.

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Dezember
30
2007
19:05

[…] Teil 5 Belichtung meistern Das Herzstück der Artikelserie: Belichtungskorrektur mittels Histogramm […]

April
8
2008
01:43

Gast

Du kannst nicht so einfach das Histogramm versetzen, um den Wert 1, wenn Du es um EV 1 änderst! Ich muss mich auch weiter einlesen, aber die Werte sind unters. gewichtet je EV-Zelle. Nach rechts, zu den hellen Bildinformationen, sind weniger Farbwerte verfügbar und eine Flanke im dunklen Bereich wird im hellen eher bauchig.

April
8
2008
09:51

Das ist vollkommen richtig, aber erstens geht es hier ja um die Praxis und nicht um wissenschaftliche Genauigkeit (die ich in entsprechend akademischem Umfeld zu schätzen weiß) und zweitens dienen die Grafiken im Artikel als Beispiel, sind also auch dementsprechend gekennzeichnet. In der Praxis hat sich für mich die Aufteilung des Histogramms als sehr gute Richtlinie erwiesen, wenn auch die Abbildung oben ein Fake ist, aber zur Verdeutlichung musste das einfach sein. Wäre dennoch interessant zu wissen, wie die Gewichtung in etwa ausschaut. In der Praxis wird man das wahrscheinlich eh nicht anwenden, aber interessant ist es.

April
9
2008
00:39

Gast

Erst einmal danke für deine Arbeit und Mühe!
Müsste nicht +1 EV anders aussehen, nur ein Ev-Kästchen nach rechts? Du hast gleich 2 genommen. Meiner Meinung nach ist das so richtig. Man kann es schon anwenden, heutzutage haben viele Kameras das sogenannte LiveView und dort kann man live die Belichtung im Histogramm ablesen. Gut, machen wird man es vor der Aufnahme eher nicht, da man mit der Zeit den „Kniff“ raus hat, aber hilfreich ist es schon – wie ein Belichtungsmesser, der heute überflüssig geworden ist.

Würde ich richtig belichten, müsste ich nicht immer manuel in der EBV das Histogramm anschauen und weiter nach rechts ziehen. Gut, in Zeiten von RAW auch nicht mehr nötig (aber Reserven hat’s schon).
Grüße

April
9
2008
00:46

@2. Gast
Gut beobachtet, aber das eine Histogramm ist –1EV, das andere +1EV. Die Differenz ist also 2 EV 🙂 LiveView ist meines Wissens übrigens noch gar nicht sooo stark vertreten. Im Canon-Lager kenne ich nur die 40D und die 450D, also die 2 neuesten Modelle. Ich bin auch ein starker Verfechter vom möglichst perfekten Bild direkt in der Kamera. Klar, RAW hat Reserven und viel ist auch noch in der EBV möglich, aber wenn’s dann an große Bildmengen geht, mit denen man vom Shooting kommt, ist man um jeden Einzelschritt weniger NACH dem Foto froh 🙂 Wenn man nur noch ein bisschen die Entwicklungsparameter anfasst (Weißabgleich perfektionieren) und nochmal gescheit croppt, ist der Abend nach 300 Bildern schon gelaufen. Deshalb kein Schritt zuviel in der EBV :-Ⅾ

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