Histogramm

Hallo,

ja, das ist natürlich möglich. Aber das war dann schon eine sehr exotische Darstellung. Fast alle üblichen verdächtigen EBV-Tools arbeiten nach diesem relativen Prinzip. Du kannst Dir natürlich auch Histogramme synthetisch zusammen basteln. Ein idealer Graukeil beispielsweise (kann man in Photoshop herstellen) enthällt alle Grauwerte gleich häufig. Sein Histogramm ist demnach ein schwarzes Rechteck, d. h. alle Pixelwerte haben die relative Häufigkeit 100%. Das Histogramm eines Fotos sieht auch in jedem Tool ähnlich ... aber nie wirklich identisch gleich aus. Die (sehr selten zu findenden) Histogramme von RAW-Dateien haben auch noch einige Besonderheiten.

Ciao
HaPe

Hallo blaufotograph,

das besondere an RAW-Histogramme ist, dass man im Prinzip nie welche zu sehen bekommt. Das ist deshalb schade, weil hier durchaus interessante Informationen verborgen sind, die man während der Bearbeitung nutzen könnte. Was Du in Deinem RAW-Konverter (Adobe Camera RAW, Lightroom, proprietäre Hersteller-Tools, etc.) siehst, ist nicht das RAW-Histogramm, sondern das Histogramm des im RAW-File eingebetteten JPEG-Fotos. Das ist der Grund, warum man beispielsweise in Photoshop/Lightroom Informationen aus den hellen und dunklen Bereichen heraus "zaubern" kann, die vorher offensichtlich gar nicht vorhanden waren. Tatsächlich waren sie vorhanden, man konnte sie im Histogramm des eingebetteten JPEGs nicht sehen, sondern hätte das "echte" RAW-Histogramm betrachten müssen.

RAW-Histogramme lassen sich nur in einigen ganz wenigen Spezialprogrammen sehen. Als Beispiel (und die Liste ist da wirklich sehr kurz) sei genannt das legendäre Rawnalyze (dessen Entwickler leider verstorben ist und das nicht mehr weiter entwickelt wird) oder RawDigger, das ich mir demnächst mal ansehen werde. Genannt sei dann auch noch Photomatix Pro, eigentlich ein HDR-Tool, aber es kann quasi beliebige Luminanzwerte als Histogramm darstellen. Nicht wirklich ein RAW-Histogramm, aber es geht in die Richtung.

Anders als in den üblichen RGB-Histogrammen, in denen entweder die Luminanz-Verteilung (wie bei NoDurians hier gezeigten Histogrammen) oder die Chrominanz-Verteilung der einzelnen Farbkanäle (Rot, Grün, Blau) gezeigt werden, sieht man in RAW-Histogramme die echten Pixelwerte ... gruppiert nach den Farbfilter (rot/grün/blau), die vor den Pixel angeordnet sind. Entsprechend des Definitionsbereichs geht die X-Achse mit den Luminanzen dann auch nicht von 0 bis 255 (wie bei den RGB-Histogrammen) sondern von 0 bis 4095 (bei 12 Bit RAW-Daten) bzw. von 0 bis 16383 (bei 14 Bit RAW-Daten). Der Wertebereich auf der Y-Achse ist weiterhin auf 100% normiert oder es sind absolute Zahlen auf einer logarithmischen Skala. Und: RGB-Bilder wie etwa in JPEG oder TIFF abgelegt, haben schon eine massive Korrektur (=> Gamma-Korrektur) hinter sich, die die Physiologie des Sehens berücksichtigt. Dunkle Bildteile werden stark verstärkt, helle Bildteile werden weniger verstärkt. Die RAW-Daten sind linear, sie haben die (Gamma-) Korrektur noch nicht hinter sich und deshalb findet man das komplette Histogramm-Gebirge fast immer in der Nähe der linken Seite.

Hier mal ein Beispiel (nur zur Information) ein Bild der Deckenbemalung in einem indischen Tempel in Singapur - so wie das Bild ohne Bearbeitung aus der Kamera kommt:

etwas schief, ziemlich bunt ... aber das soll uns erstmal nicht stören. Fotografiert in RAW (wie immer). Als Histogramm wird in Photoshop CS 6 das Histogramm des eingebetteten JPEGs angeboten. Alles noch keine Überraschung.

Die Helligkeitswerte sind gut verteilt, die Werte stoßen zwar rechts und links an, aber sie nähern sich mit einer stark fallenden Flanke ... also ist alles gut, alles richtig gemacht. Es gibt einige ganz wenige abgesoffene und überstrahlte Bereiche. Aber die sind so klein, dass man sie nicht wirklich sehen kann im Bild.

Nun das "echte" (nicht maßstabsgerechte) RAW-Histogramm des RAW-Files aus Rawnalyze vom identisch gleichen Foto:

die drei Histogramm-Berge diese (korrekt belichteten !) Fotos liegen am linken Ende gedrängt. Ein Farb-Kanal einer JPEG Datei kann 256 verschiedene Werte annehmen. Im RAW-Histogramm "verschenken" wir abertausende von Werte, die uns eine noch bessere Farbdifferenzierung ermöglichen würde und nutzen nur einige wenige tausend Werte, die aber natürlich trotzdem mehr differenzierte Informationen transportieren können und so beispielsweise Tonwertabrisse verhindern helfen - selbst dann wenn wir das Bild massiv bzgl. Helligkeit und Kontrast verändert haben.

Wollte man den richtigen Maßstab für beide Histogramme verwenden, dann müsste das obige RGB-Histogramm eigentlich so breit sein:

Man sieht schon die gigantische Menge an Informationen, bis zu 64 mal mehr, die im RAW-File zusätzlich steckt. Wer also nachbearbeiten möchte, sollte dies tunlichst mit RAW-Files (oder alternativ 16 Bit TIFFs) machen und nicht mit JPEG-Files. Warum das so ist, sieht man IMO an diesen Histogrammen sehr eindringlich.

Eine Gruppe von wackeren Foto-Nachbearbeitern sagte nun: Lasst uns doch auch das restliche, ungenutzte RAW-Histogramm verwenden und lasst uns die Bilder so aufnehmen, dass auch der rechte Teil verwendet wird. Entsprechend nennt man diese Technik dann auch "belichte-nach-rechts" oder englisch "expose-to-the-right" oder kurz ETTR und diese ETTR Verfechter überbelichten ihre Bilder nun stark und erhoffen sich dadurch eine bessere Farbdifferenzierung und ein geringeres Rauschen. Die ETTR-Technik ist in der Fachwelt einigermaßen umstritten.

Ciao
HaPe

Hallo,

bevor das Thema wieder versandet (so interessant dürfte es für die meisten dann doch nicht sein) vielleicht noch abschließend:

Histogramme lassen sich bei zwei unterschiedlichen Zeitpunkten der Bilderstellung nutzen:

(1) während der Aufnahme und
(2) während der Nachbearbeitung am PC.

Da die meisten offensichtlich doch eher selten die Bilder bearbeiten, vielleicht noch ein Wort zur Aufnahme.

Quasi alle digitalen Kameras haben heute die Möglichkeit, das Luminanz-Histogramm, also die graphische Darstellung der Häufigkeit einzelner Helligkeitswerte im Bild, darzustellen, sobald das Bild im Kasten ist. Einige wenige Kameras (wie z. B. meine Nikon D3s) können darüber hinaus ein sog. Live-Histogramm darstellen, also das Histogramm, dass sich mit den gegebenen Aufnahmeparameter und den Lichtverhältnissen einstellen würde, wenn man jetzt auf den Auslöser drücken würde. So ein Live-Histogramm sieht witzig aus, wenn das Histogramm-Gebirge permanent hin und her wabert, aber ich verwende es ehrlich gesagt höchst selten. Sehr viel mehr Kameras bieten das Chrominanz-Histogramm an, also die graphische Darstellung der Werteverteilung der einzelnen (Rot-/Grün-/Blau-) Kanäle der Kamera.

Nun könnte man sich fragen: "Wozu brauche ich überhaupt ein Histogramm am Kameradisplay? Ich sehe doch, ob das Bild gut belichtet ist!" Ja und nein. Grundsätzlich ist das Kamera-Histogramm nicht überlebensnotwendig. Zu Zeiten der analogen Fotografie gab es das ja auch nicht. Häufig ist es aber so, dass die Beurteilung des Bildes am Kameraomonitor nicht immer ganz einfach ist. Ich denke da beispielsweise an Situationen mit ungünstigen Lichtverhältnissen, in denen man das Bild auf dem Display nur schemenhaft erkennen kann. Oder wenn einfach nicht genügend Zeit zwischen den Bilder bleibt und man gerne mit einem Blick erkennen möchte, ob das Bild gelungen ist oder nicht. Für die Überbelichtungen bieten einige Kameras die "Clipping" Anzeige an. Hierbei fangen überbelichtete Bildteile an abwechselnd schwarz und weiß zu blinken. Das ist sehr praktisch, deckt aber nicht alle Eventualitäten ab.

Das Histogramm lässt nun tatsächlich eine Beurteilung der Aufnahme mit einem Blick zu. Dies kann es, weil lediglich alles gezeigt wird um diese Frage zu beantworten und alle Informationen fehlen, die in diesem Zusammenhang nicht relevant sind. Zwar unterscheiden sich alle Bilder und damit auch alle Bild-Histogramme untereinander, trotzdem gibt es einige immer wiederkehrende Muster von Gut- und Schlechtfälle.

Ein Bild ist in der Regel dann "gut" wenn sich das Histogrammgebirge dem Rand rechts und links nähert, ihn aber nicht berührt. Erstaunlicherweise ist es fast immer völlig egal, ob man eine Landschaft fotografiert, oder eine Familienfeier mit Blitz, oder ein Blumenmakro, oder eine Abendszene mit hohen ISOs oder ein Konzert: Wenn das volle Spektrum der Möglichkeiten ausgenutzt wird ist das Ergebnis fast immer sehr nahe an dem, was wir mit den Augen sehen würden und deshalb empfinden wir solche Bilder als gelungen. Dunkle Szenen werden linkslastige Histogramme produzieren und helle Szenen rechtslastige Histogramme, aber genutzt werden sollte immer die gesamte Bandbreite. Wenn das Histogrammgebirge einen Rand oder beide Ränder minimal berührt, ist das meist kein Problem. Ein gutes Indiz für eine "sanfte" Berührung ist, wenn die Flanke des Histogramm-Gebirges in Richtung Rand deutlich sichtbar abfällt und nicht mehr ansteigt.

Ein Bild hat in der Regel ein Problem, wenn sich ein Histogrammberg am linken Rand auftürmt (Zeichnungsverluste in den Schatten) oder wenn es sich am rechten Rand auftürmt (Zeichnungsverluste in den Lichtern). Wenn das Histogrammgebirge sich auf die Hälfte oder zwei Drittel des Histogrammbreite beschränkt, empfinden wir das Bild meist als flau, kontrast- und kraftlos. Wenn der Mittelteil fehlt, sehen wir das Bild als zu hart und unnatürlich. Wenn zwischen linkem Rand und erstem markanten Histogrammberg eine kleine, aber deutliche Lücke ist (ab ca. 10% der Histogrammbreite), wird es dem Bild an Tiefe fehlen, weil wir im Bild unbedingt dehr dunkle Bereiche brauchen, damit das Bild natürlich aussieht. Knapper belichten mit einer halben oder drittel Belichtungsstufe bringt hier Abhilfe. Lücken am rechten Rand können okay sein, wenn es zum Motiv passt.

Wer in RAW fotografiert sollte daran denken, dass er noch signifikante Reserven hat, wenn das Histogramm Probleme im Bild zeigt, da am Kameramonitor nur das Histogramm des eingebetteten JPEGs zeigt, nicht das RAW-Bild selbst. Wo genau die akzeptablen Grenzen sind, muss man sich für sein Kameramodell individuell erarbeiten.

Helligkeits-Histogramm zeigt nur die gemittelte Gesamthelligkeit eines RGB-Pixels. Es berücksichtigt die Farbkanäle nicht einzeln. Gerade bei Landschafts- und Naturaufnahmen ist das dreigeteilte Histogramm mit der getrennten Anzeige der drei Farbkanäle sehr nützlich, da gerne mal bei flächigen, sehr hellen Bildbereichen (Pastellfarben z. B. in der People und Beauty-Fotografie, Himmel und Wolken bei Landschaften) es gerne mal zu Farbverschiebungen kommt, wenn ein Kanal überbelichtet ist (aka in der Sättigung ist) die anderen aber noch nicht. Kommt es zusätzlich noch zu Tonwertabrissen, dann zeigt sich das in den bekannten unschönen Farbstreifen unterschiedlicher Breite, bei denen (beispielsweise) der blaue blaue Himmel einen Gelbstich bekommt, kurz bevor er komplett überbelichtet ist. Im Displaybild kann man das nicht erkennen, im Histogramm des Blaukanals aber sehr gut.

Dies nur als kurzer Einblick, wozu das Histogramm in der Kamera taugt. So richtig spannend wird es natürlich erst hinterher bei der Nachverarbeitung am PC.

Ciao
HaPe

Hallo,

war das jetzt eigentlich zu detailliert, zu speziell, zu praxisfremd für ein Reiseforum?

Ich frage nur, damit die nächste Antwort besser zur Zielgruppe passt.

... wo doch der Fotografiebereich hier im Forum jetzt so schön ausgebaut ist

Ciao
HaPe

Hallo Maxi,

Quote from Maxi

[...] weil ich nur Bahnhof verstehe und keinerlei Ahnung davon habe wovon hier geredet wird.

ich bin sicher, Du hast auch das eine oder andere Spezialgebiet, in dem Du Dir im Laufe von Jahren einen Fundus an Wissen angeeignet hast, mit dem Du anderen Verwunderung und Erstaunen abringen kannst. Ich müsste mich schon sehr täuschen, wenn das nicht so wäre.

Bernhard, Axel, NoDurians, Petra und viele andere haben schon mit Histogrammen gearbeitet und deshalb muss man da nicht ganz vorne einsteigen. Und wenn man die - ohnehin schon langen - Beiträge nicht ausufern lassen will, dann muss man einfach ein gewisses eingeführtes Vokabular verwenden. "Luminanz" ist nichts anderes als die "Helligkeit" und "Chrominanz" die "Farbigkeit" eines Fotos. Und mit Hilfe der Physik lassen sich diese diffusen Begriffe greifen.

Nichts desto trotz hat es in den vergangenen hundert Jahren herausragende Fotografen gegeben, die von alle dem keine Ahnung hatten und uns bis auf den heutigen Tag mit ihren Bildern faszinieren. Gerade das finde ich so fesselnd an der Fotografie. Technik kann, muss aber nicht beteiligt sein, um gute Fotografien zu erstellen.

Ciao
HaPe

Hallo Petra,

Quote from Mikado

Allerdings funktioniert das nicht immer bei der Tier- oder Sportfotografie. Da reicht dann meist die Zeit nicht für ein 2. Foto.

schon klar. Das Histogramm ist keine Wunderwaffe, sondern einfach ein Hilfsmittel, das uns die Kamerahersteller an die Hand geben. Und wir können es nutzen, oder wir können es lassen, wenn wir nicht wollen oder wenn es einfach nicht brauchbar ist für unser Motiv.

Ich habe viel gelernt, in dem ich wirklich guten Fotografen über die Schulter geschaut habe und mich mit ihnen viel unterhalten habe. Und eine neue Möglichkeit, die uns die Digitalfotografie bietet ist beispielsweise nicht die Korrektur, nach dem misslungenen Bild, sondern das Probebild vor dem eigentlichen Foto. Egal ob Sport- oder Tier-Fotografie, oft hat man schon vor den Szenen (die man nicht verpassen möchte) die Gelegenheit, sich mit den Licht- und Motivsituationen zu beschäftigen. Und es spricht ja nichts dagegen, das Histogramm (oder was auch immer) zu beurteilen, bevor die Szenerie spannend wird.

In diesem Zusammenhang (obwohl das nicht wirklich zum Thema Histogramm gehört): Als ich mal vor Jahren mit einem befreundeten Fotografen unterwegs war um Graureiher zu fotografieren, war es wirklich frustrierend zu sehen, wie präzise immer sein Schärfepunkt auf dem Kopf der Vögel saß und wie hoch meine Ausschußquote war, ob wohl ich deutlich besser "motorisiert" war als er. Wie hat er das gemacht? Nun, normalerweise drückt man den Auslöser halb, fokussiert und wenn der Fokus passt, wird die Aufnahme ausgelöst. Er hat die Autofokus-Funktion über den Auslöseknopf deaktiviert und fokussiert nur über den separaten "AF-On" Knopf seiner Nikon. Er hat zunächst die Vögel beobachtet, wie sie sich in ihrem Habitat verhalten und ob es wiederkehrende Verhaltensmuster gibt. Ein bestimmtes Tier nahm immer eine bestimmte Anflugroute, wenn es den Weiher anflog, in dessen Nähe wir uns versteckt hatten. Nun suchte er sich einen bestimmten Punkt am Weiher aus, an dem das Bild entstehen sollte, fokussierte (mit der AF-On Taste) auf diesen Punkt und wartete auf das anfliegende Tier. mit dem linken Auge den Reiher im Blickfeld, mit dem rechten Auge den unscharfen Vogel im Sucher verfolgend. Sobald der Reiher in Position war, konnte er direkt und ohne Verzögerung knipsen, während meine Kamera noch eine halbe oder dreiviertel Sekunde den Fokuspunkt suchte oder von dem strukturlosen Himmel komplett irritiert wurde. Ich habe es dann auch probiert und seit dem fokussiere ich in der Wildlife-Fotografie nur noch mit der AF-On Taste. Die Umgewöhnung ist enorm, aber es entstehen (außer dem anderen Ablauf) eigentlich keinerlei Nachteile. Dafür entfällt die Wartezeit auf den Fokus komplett.

Was ich damit sagen will: Es gibt so viele Ideen die eigene Arbeitsweise zu verbessern. Und wer aus einem reichen Fundus von Möglichkeiten schöpfen kann, der hat vielleicht in seiner ganz spezifischen Fotosituation einfach einen oder zwei Pfeile mehr im Köcher, als andere, die diese Möglichkeiten nicht nutzen. Das gilt für die Vor-Fokussierung genauso wie für das Histogramm oder die vielen anderen kleinen Kniffe.

Ciao
HaPe