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PeNum's DigiCam Forum / Bildbearbeitung - Archiv / ebene multiplizieren <-Zurück zur Original-Seite
In diesem Thread befinden sich 124 Posts.
ebene multiplizieren 13.08.2006, 19:43bingel
Hallo!
Hier ist oft die Rede vom Ebenenmodus "multiplizieren" bzw. "negativ multiplizieren". Kann mir mal jemand erklären, wofür man das braucht und was dabei eigentlich genau passiert, bzw. einen entsprechenden Link geben, falls das hier schon mal Thema war? Bei der "Suche im Forum" hab ich bis jetzt nix wirklich erhellendes entdeckt. Danke schon mal im voraus!
Grüße von bingel
ebene multiplizieren 13.08.2006, 19:55bertram
Aus der PS-Hilfe:
Multiplizieren Multipliziert anhand der Farbinformationen in den einzelnen Kanälen die Ausgangsfarbe mit der Füllfarbe. Die Ergebnisfarbe ist immer eine dunklere Farbe. Beim Multiplizieren einer Farbe mit Schwarz entsteht Schwarz. Beim Multiplizieren mit Weiß bleibt die Farbe unverändert. Malen Sie mit einer anderen Farbe als Weiß oder Schwarz, werden aufeinanderfolgende Striche mit einem Malwerkzeug immer dunkler.

Negativ multiplizieren Multipliziert anhand der Farbinformationen in den einzelnen Kanälen die "Negative" der Füll- und Ausgangsfarbe. Die Ergebnisfarbe ist immer eine hellere Farbe. Bei "Negativ multiplizieren" mit Schwarz bleibt die Farbe unverändert. Bei "Negativ multiplizieren" mit Weiß entsteht Weiß. Die Wirkung gleicht dem Übereinanderprojizieren mehrerer Dias.

Viele Grüße
Bertram
ebene multiplizieren 13.08.2006, 19:56el.baero
hehe, die gleiche Frage habe ich mir vorhin auch gestellt ;-) , bin bei google fündig geworden:
Bitte

Gruß Jens

edit: Mist, zu langsam ;-)
ebene multiplizieren 13.08.2006, 20:47Jo
Multiplizieren (PS), nachbelichten (GIMP):

Ergebnispixel = (Hintergrundpixel * Vordergrundpixel) / 255


Das ist das digitale Pendant zum Übereinanderlegen zweier Dias, die man dann mit einem Projektor gemeinsam projeziert bzw. gegen das Licht hält -- das Licht muss durch beide hindurch und dunkelt so beide Bilder ab.

Wenn du zwei gleiche Bilder übereinanderlegst, ist das Multiplizieren einfach eine Tonwertkorrektur mit Gamma = 0,5.


Negativ multiplizieren:

Ergebnispixel = 255 - ((255 - Hintergrundpixel) * (255 - Vordergrundpixel))/255


Das Ergebnis in der Bildbearbeitung entspricht der Projektion zweier Bilder mit zwei Projektoren auf dieselbe Stelle, d.h. das Ergebnis wird auf jeden Fall heller als das hellste der beiden Bilder. Je dunkler Stellen am Bild sind, desto mehr wird vom anderen Bild durchscheinen, helle Bereiche werden überstrahlt dargestellt.

Negativ multiplizieren zweimal desselben Bildes ist aber nicht äuqivalent wie beim Multiplizieren einfach eine Gammaänderung von 2, sondern betont zusätzlich die hellen Bereiche mehr als die Dunklen.

Praktische Anwendungen & Beispiel:


Multiplizieren: Dunkle Bildbereiche werden stärker abgedunkelt als die helleren:


Negativ multiplizieren: Hellere Bildbereiche werden mehr aufgehellt als die dunklen:



Sinngemäß (ohne die Bilder, das sind meine) aus: Ralph Altmann, Digitale Fotografie & Bildbearbeitung. Die Formeln gelten für den 8bit-Modus.

Jochen

Edit: Hm... und ich erst.
- Editiert von Jo am 13.08.2006, 20:54 -
ebene multiplizieren 13.08.2006, 20:50dirk11
D.h., um ein "unterbelichtetes" Bild aufzuhellen, lege ich es einfach in zwei Ebenen übereinander und multipliziere die dann negativ (wie mit gimp?!?)?

Dirk
ebene multiplizieren 13.08.2006, 20:53Jo
Zum Beispiel. Aber viele Wege führen nach Rom...

Grundsätzlich kann man alle Ebenenmodi auch (etwas aufwändiger) über Tonwert- bzw. Gradiationskurven nachbilden, da sogar für die einzelnen Farbkanäle getrennt.

Jochen
ebene multiplizieren 13.08.2006, 21:16dirk11
Kann ich nicht nachvollziehen - "negativ multiplizieren" steht nicht im Auswahlmenü.

Dirk
ebene multiplizieren 13.08.2006, 22:20Franzel
@Jo:
Mal wieder ein klasse Beitrag, der vielleicht im Lexikon der digitalen Fotografie oder in den Praxis-Tipps mehr zu Ruhm und Ehre dieser Website beitragen könnte. ;-)

Eine Anmerkung habe ich aber noch:
Negativ multiplizieren ist nicht   das Gleiche wie die "Projektion zweier Bilder mit zwei Projektoren auf dieselbe Stelle", denn das wäre schlichtes addieren. Wenn ich ein weißes Dia auf ein anderes projiziere, kann ich immer noch das andere erkennen, beim negativen Multiplizieren ist hingegen alles weiß. Die PS-Hilfe scheint da etwas großzügig zu sein. :-)

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 13.08.2006, 22:40bertram
@Franzel:
Ich denke, das ist der übliche Unterschied zwischen Analog und Digital: Egal, ob es sich um Audioinformationen oder Farbinformationenen handelt: digitale Informationen haben einen maximalen Wert. Dh. weißer als weiß gibt es nicht bzw. mehr als 0db gibt es nicht. Mit zwei Diaprojektoren bekommst du allerdings ein helleres Weiß als mit einem.
Viele Grüße
Bertram
ebene multiplizieren 13.08.2006, 22:56Equinox
Ich glaube, du findest unter diesem Link auch Infos dazu, nur die paar Beiträge am Anfang wären für dein Thema relevant, von KyRo sehr gut erklärt.

Ich denke es heißt nicht "negativ multiplizieren" sondern "umgekehrt multiplizieren", vielleicht findest du deshalb nichts.

mfg
Mehrdad

PS: Ich meine nicht, dass Jo`s Beitrag minder so gut ist wie der von KyRo; es sind einfach 2 verschiedene Erklärungswege. Also hier ein Sorry, falls es so rüberkommen sollte. :(
- Editiert von Fujiman am 13.08.2006, 23:05 -
- Editiert von Fujiman am 13.08.2006, 23:31 -
ebene multiplizieren 13.08.2006, 23:07Franzel
@bertram:
Was du meinst ist Addieren mit Sättigung, dass ist nochmal was anderes.

Negatives (umgekehrtes) Multiplizieren entspricht zwei (Film-)Negative übereinander zu legen und mit diesem Sandwich dann das Fotopapier zu belichten.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 13.08.2006, 23:26Jo
@dirk
Welches Bildbearbeitungsprogramm verwendest du?


@Fujiman
Stimmt, auf den Thread von Kyro habe ich total vergessen...


@Franzel
Zitat:
der vielleicht im Lexikon der digitalen Fotografie

Müsste man dann es nicht 'Ebenenmodi' oder 'Überblendmodi' heißen und alle erklärt werden (viiieel Arbeit!)? ;-)

Zitat:
Negativ multiplizieren ist nicht das Gleiche wie die "Projektion zweier Bilder mit zwei Projektoren auf dieselbe Stelle", denn das wäre schlichtes addieren.

Gegenfrage: Ist die Anordnung mit den zwei Projektoren wirklich linear -- wenn du zwei 50%-graue Bilder projezierst, kommt dabei ein weißes Bild raus?

Bei einem reinen Addieren müsste das nämlich der Fall sein, bei einem negativ multiplizieren würde sich ein helles Grau ergeben.


Jochen
ebene multiplizieren 13.08.2006, 23:31Cybercrash
Hi Jo,

nix gegen den Link zu Amazon, aber Infos von Ralf Altmann gibt es auch etwas schneller und günstiger. ;-)

http://www.simpelfilter.de/grundlagen/mischmodi.html
http://www.ralphaltmann.de/bildbearbeitung/interna/index.html
ebene multiplizieren 13.08.2006, 23:50Jo
@cybercrash
Ich weiß. el.baero hatte ja schon einen auf die Online-Seite von Altmann gesetzt -- ich habe nur nochmal meine Quelle (ich hab das Buch) angegeben.

Jochen

P.S. Sieh dir meinen Link mal ganz genau an... ;-) :-O
ebene multiplizieren 14.08.2006, 00:10Cybercrash
Na ja, Bücher haben ja auch den Vorteil, dass man sie wiederfindet und sie sich bei der Arbeit daneben legen kann. Nicht so wie meine Favoriten, wo ich nach langem Suchen aufgeben muss. Alle Infos da, und doch nicht so greifbar wie Papier. Und wenn mal der Tisch wackelt.... ;-)

Ich glaube, mein abstraktes Denkvermögen hat im Laufe der Zeit Dellen bekommen. Mir auf Grund der Altmann-Formeln die Bildwirkung vorzustellen fällt mir doch recht schwer.
ebene multiplizieren 14.08.2006, 00:45Franzel
Zitat:
Original von Jo
Zitat:
der vielleicht im Lexikon der digitalen Fotografie

Müsste man dann es nicht 'Ebenenmodi' oder 'Überblendmodi' heißen und alle erklärt werden (viiieel Arbeit!)? ;-)

Hast Recht, es gibt ja noch tausend andere Möglichkeiten. Ich war halt von der schönen Präsentation so beeindruckt.


Zitat:
Original von Jo
Gegenfrage: Ist die Anordnung mit den zwei Projektoren wirklich linear -- wenn du zwei 50%-graue Bilder projezierst, kommt dabei ein weißes Bild raus?

Ich denke schon und bei zwei weißen Bilder kriege ich bei der Projektion 200%. Reines Addieren plus einem Faktor von 0.5 damit die Kanäle nicht überlaufen entspricht (bis auf den Faktor) der Dia-Projektion. Lässt man den Faktor weg und geht in die Sättigung, ergibt sich so ein ähnliches Verhalten wie beim umgekehrten Multiplizieren, aber der Unterschied ist eine Frage der Linearität und der Gradation.

Beispiel:
Wenn ich zwei gleiche Dias übereinander projiziere, erhalte ich das gleiche Resultat wie bei einem Einzelnen nur mit doppelter Helligkeit. Beim umgekehrten Multiplizieren wird hingegen die Gradation verändert:

Ergebnispixel = 1 - (1 - Hintergrundpixel) * (1 - Vordergrundpixel)     ('hab mal auf 1 normiert)


falls Vordergrundpixel = Hintergrundpixel gilt (falls ich mich nicht verrechnet habe :) ) :

Ergebnispixel = 2*Vordergrundpixel - Vordergrundpixel²


Der Ausdruck '2*Vordergrundpixel' entspricht der Addition, aber hinzu kommt noch dieser quadratische Term. Die Grauwerte werden beim umgekehrten Multiplizieren also etwas anders behandelt wie beim Addieren (Diaprojektor).

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 14.08.2006, 07:10PeterPan...
Zitat:
Ich denke es heißt nicht "negativ multiplizieren" sondern "umgekehrt multiplizieren", vielleicht findest du deshalb nichts.

...und in PhotoImpact heißt es "Umkehrung der Vervielfältigung".
Es ist eben Schade, daß hier kein einheitlicher Sprachstandard greift. Unterschiedliche Programme verwenden für das gleiche Ding oftmals unterschiedliche Begriffe. Das führt sehr häufig zur Verwirrung.

Peter (Pan...)
ebene multiplizieren 14.08.2006, 09:22bertram
Ich hab mir die kleine Mühe gemacht und für 5 Helligkeitswerte die Ergebnisse berechnet, Beispiel:

Helligkeit: 32 / 64 / 128 / 192 / 224
multipliziert: 4 / 16 / 64 / 144 / 196
neg.multipl.: 60 / 112 / 192 / 240 / 252

Diese Werte hab ich ins Gradationsfenster von PS eingetippt. Damit ergeben sich folgende Gradationskurven:
Multiplikation
[..]
Das sind astreine Parabeln, der Scheitel links unten bzw. rechts oben.

Danke an Jo und Franzel! Wieder was dazugelernt.
Bertram
- Editiert von bertram am 14.08.2006, 19:51 -
Edit: tote Bildverlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 20:59 -
ebene multiplizieren 14.08.2006, 17:14bertram
Also ich glaube, bei dieser Diskussion sind noch gedankliche Fehler enthalten ("2*Vordergrundpixel' entspricht der Addition", "wenn du zwei 50%-graue Bilder projezierst, kommt dabei ein weißes Bild raus? Bei einem reinen Addieren müsste das nämlich der Fall sein.")

Die Helligkeits-Skala ist nicht linear sondern logarithmisch. Das menschliche Auge empfindet doppelte Lichtmenge nicht als doppelt so hell. Wenn wir mal von einem mittleren Grau (RGB 127/127/127) ausgehen und annehmen, dass die Skala von Schwarz (0/0/0) bis weiß (255/255/255) 5 Blendenstufen umfasst, dann liegt das Grau 2,5 Blendenstufen unter dem Weiß, enthält also folgenden Bruchteil der Lichtmenge von weiß: 1 / 2hoch2,5 = 0,18 =18%. Anders ausgedrückt: Das Grau "2,5mal verdoppelt" ergibt Weiß.

Wenn man die Lichtmenge des Grau verdoppelt (doppelte Belichtungszeit oder zweiter Projektor), erhält man noch lange nicht weiß, sondern erst 36% der Lichtmenge von Weiß. In RGB erhält man dann annähernd (wie ich vermute??? Kann das jemand vorrechnen?) den Wert, der sich beim Negativ-Multiplizieren ergibt: (191/191/191).
Man beachte dabei unbedingt: Addieren von Lichtmengen ist nicht identisch mit Addieren der RGB-Werte.

@Franzel ("Negativ multiplizieren ist nicht das Gleiche wie die "Projektion zweier Bilder mit zwei Projektoren auf dieselbe Stelle", denn das wäre schlichtes addieren. Wenn ich ein weißes Dia auf ein anderes projiziere, kann ich immer noch das andere erkennen, beim negativen Multiplizieren ist hingegen alles weiß.")
Ich meine schon, dass es das Gleiche ist. Du musst konsequenter Weise das Diabild nicht mit dem Auge betrachten sondern mit einer Digicam, die so eingestellt ist, dass das Bild des weißen Dia für sie weiß ist. Wenn du jetzt ein anderes Dia dazuprojezierst, wird die Digicam nichts anderes als weiß sehen.

Viele Grüße
Bertram

Nachtrag: dass es nicht ganz das gleiche ist, stellen wir weiter unten genauer fest.
- Editiert von bertram am 16.08.2006, 08:07 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 00:25Franzel
@bertram:
Die Annahme, dass von Schwarz (0/0/0) bis Weiß (255/255/255) etwa 5 Blendenstufen halte ich für willkürlich. Durch die Gamma-bedingte Tonwertkompression stecken in dieser Skala ca. 10 Blendenstufen, nutzbar sind vielleicht 9. Der Kontrastumfang moderner Bildschirme ist groß genug um 8 bis 9 Blendenstufen wiedergeben.


Beispiele

Damit das nicht gar zu theoretisch wird, habe ich versucht Vergleichsbilder zu machen, die das unterschiedliche Ergebnis von Addition und umgekehrter Multiplikation zeigen. Die Charakteristik des Auges spielt meiner Meinung nach dabei keine Rolle, denn es ist immer das gleiche Auge mit der gleichen Wahrnehmungscharakteristik, unabhängig davon, ob es ein multipliziertes oder ein addiertes Bild betrachtet.

Was allerdings eine Rolle spielt, sind Nichtlinearitäten in der Signalverarbeitung. Diese gibt es in hohem Maße, denn alle sRGB und AdobeRGB-Bilder werden bei der Ausgabe mit einem Gamma-Wert von 2.2 beaufschlagt. Darum kommt die Rechnung mit dem 2.5-mal verdoppeln in etwa hin.



Zuerst ein Gedankenexperiment:

Ich habe zwei Dia-Projektoren und zweimal das gleiche Dia. Ich dimme nun die Lampen beider Projektoren, so dass beide die halbe Intensität abgeben. Projiziere ich beide Dias übereinander, wird der Bildeindruck nicht von einem einzelnen Dia, das mit voller Leistung projiziert wurde, unterscheidbar sein (mal abgesehen von der Farbtemperatur). Dabei spielt es keine Rolle, ob das Auge das Bild betrachtet oder ob eine Digitalkamera das Bild abfotografiert.

Für mich ist dies die Referenz für die folgenden Versuche: Das Übereinanderblenden zweier Bilder, die in der Helligkeit abgeschwächt aber sonst identischen sind, soll zu einem Ergebnisbild führen, das nicht vom Original unterscheidbar ist.



Und nun reale Experimente mit EBV (ich habe GIMP benutzt, negativ/umgekehrt Multiplizieren heißt dort "Bildschirm" :) ):

1.
Ich lege zwei Ebenen des gleichen Bildes übereinander und addiere sie. Damit die Gesamthelligkeit vergleichbar bleibt, multipliziere ich jede Ebene zusätzlich mit 0.5 (entsprechend dem abdunkeln der Projektorlampen). Was rauskommt ist ein Bild das nahezu identisch ist mit dem Original:

Die Tonwerte decken den gesamten Bereich ab, im Histogramm sieht man allerdings feine Lücken, die durch das hin- und herrechnen entstanden sind. Für mich ist diese Addition die perfekte Analogie zum Versuch mit den Projektoren.


2.
Jetzt lege ich zwei Ebenen des gleichen Bildes übereinander und multiplizieren sie umgekehrt. Es entsteht ein Bild mit veränderter Tonwertabstufung, etwa so, als ob ich den Gammawert erhöht hätte, aber nicht genau. Auch hier decken die Tonwerte den gesamten Bereich ab:



3.
Um das Ergebnis zu verbessern, multipliziere ich die beiden Ebenen zuerst mit 0.5 (wie vor dem Addieren) und multipliziere anschließend umgekehrt. Das Resultat deckt einen Tonwertbereich von 0% bis 75% ab (das hast du ja auch ausgerechnet). Um das Ergebnis vergleichbar mit dem Original zu machen, spreize ich die Tonwerte, um den gesamten Bereich abzudecken. Dies ist das Resultat:

Obwohl dem Original ähnlich, sind die Tonwerte dennoch verändert, die Schatten sind im Vergleich zum Original aufgehellt.


4.
Als letztes habe ich noch diesen Graukeil durch die Mangel gedreht. Ich habe ihn in eine zweite Ebene kopiert, diese horizontal gespiegelt und dann addiert bzw. umgekehrt multipliziert. Bei der Addition ist der gesamte Graukeil anschließend komplett weiß. Beim umgekehrten Multiplizieren entsteht jedoch dieses Ergebnis:

Man sieht, das die hellen Bereiche beim umgekehrt Multiplizieren stärker gewichtet werden als die dunklen Bereiche.



Schlussfolgerung

Ursprünglich hatte ich mich nur an der Formulierung "Die Wirkung gleicht dem Übereinanderprojizieren mehrerer Dias" aus der PS-Hilfe gestoßen und ich bin immer noch der Meinung, dass dies nicht ganz zutreffend ist, da die Tonwerte auf eine andere Art behandelt werden als beim physikalischen Überblenden mittels Diaprojektoren. Letztlich ist die Ursache hierfür der quadratische Term in der Gleichung, der durch die Multiplikation entsteht. Ich hoffe, meine Bildbeispiele konnten das in etwa plausibel machen. :-)


Grüße, Franz
- Editiert von Franzel am 15.08.2006, 00:30 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 10:21bertram
Respekt! Schreibst du gerade ein Buch über Bildbearbeitung? :-)
Vielen Dank für deine Mühe, das ist sehr anschaulich! (inzwischen verstehe ich auch erst richtig deine ursprüngliche Fragestellung. - die 5 Blenden waren nur ein Beispiel, ich weiß darüber zu wenig.)
Frage eines Unwissenden: wie multipliziert man ein Bild mit einem Faktor (ich benutze PS6)? Ist das das gleiche wie eine Gradation mit einer Geraden der Steigung 0,5? Wenn ja, dann bekommst du nicht die halbe Helligkeit, denn Werte von 255 werden auf 127 abgebildet. Das sind dann mehrere Blendenstufen.
Da ich übers Multiplizieren nicht Bescheid weiß, bin ich auch nicht sicher, ob deine Multiplikation mit 0,5 anfangs und das Spreizen am Schluss in Einklang mit deinem Gedankenexp. sind: Zwei Projektoren ...
Bist du sicher, dass *0,5 dasselbe ist wie den Projektor auf halbe Leistung zu setzen (abgesehen von der Farbtemperatur)?
Hoffentlich haben auch andere User etwas von dieser Fachsimpelei.
Bertram
- Editiert von bertram am 15.08.2006, 17:16 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 18:17Jo
Zitat:
Letztlich ist die Ursache hierfür der quadratische Term in der Gleichung, der durch die Multiplikation entsteht.

Und genau um diese Frage gehts ja -- nicht in der Bildbearbeitung, da ist es (zumindest für mich) klar -- aber wie verhält sich ein analoger Diabetrachter?
Mir fehlen leider 2 Diaprojektoren und ein Belichtungsmesser, um es nachprüfen zu können.
Aber rein vom Gefühl her bezweifle ich etwas, dass die Diaprojektoren hier linear arbeiten -- bei analogen Signalen hab oft viele nichtlineare Abhängigkeiten bzw. ähnliche Gemeinheiten gesehen. :-O

Zitat:
Ich dimme nun die Lampen beider Projektoren, so dass beide die halbe Intensität abgeben.

Und da liegt der Hase schon im Pfeffer: Was ist halbe Intensität? Was änderst du konkret am Projektor, um das äquivalent zu einem 'Faktor 0.5' in der Bildbearbeitung zu haben?
Die Frage geht Hand in Hand mit der obigen übrigens...
Was uns gleich zur nächsten Thema führt:

Zitat:
Wie multipliziert man ein Bild mit einem Faktor (ich benutze PS6)? Ist das das gleiche wie eine Gradation mit einer Geraden der Steigung 0,5? Wenn ja, dann bekommst du nicht die halbe Helligkeit, denn Werte von 255 werden auf 127 abgebildet.

Da schliesse ich mich an, würde mich auch interessieren, wie du die Multiplikation mit 0.5 in GIMP machst. Kannst du den Graukeil mit * 0.5 zeigen, damit wir wissen, was GIMP da tut?

Zitat:
Ursprünglich hatte ich mich nur an der Formulierung "Die Wirkung gleicht dem Übereinanderprojizieren mehrerer Dias" aus der PS-Hilfe gestoßen

Naja -- in der englischen steht das mit den Ausdruck 'similar' drinnen -- was ja 'ähnlich' bedeutet.

Meine Schlussfolgerung: Bin mir nicht sicher, ob wir das alles theoretisch und exakt beantworten können, ohne einige Annahmen zu treffen (von denen wir nicht wissen, ob sie gerechtfertigt sind!)
Zuviele Unbekannte bei zuwenig Gleichungen... ;-)


Jochen

P.S.
Zitat:
Hoffentlich haben auch andere User etwas von dieser Fachsimpelei.

Wenn es anders sein sollte, ist es halt Thread für 3 Leute... :-) Hin- und wieder muss das schon drinnen sein.
- Editiert von Jo am 15.08.2006, 18:30 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 18:44bertram
Oh, während ich den folgenden Text aufgesetzt habe, hast du, Jochen, gerade ähnliches hier geschrieben. ;-)
Viele Grüße
Bertram

Franz, je mehr ich drüber nachdenke, desto sicherer bin ich, dass in deiner schönen Ausführung noch ein Hund begraben liegt. Ich fang mal nochmal mit Jo's Frage an: "Ist die Anordnung mit den zwei Projektoren wirklich linear -- wenn du zwei 50%-graue Bilder projezierst, kommt dabei ein weißes Bild raus? Bei einem reinen Addieren müsste das nämlich der Fall sein, bei einem negativ multiplizieren würde sich ein helles Grau ergeben."
Schön schrittweise:
1. 50%-grau ist in RGB die Helligkeit 127 auf jedem Kanal.
2. 127 ist nicht die halbe Lichtmenge von 255, sondern (wie du oben schreibst) etwa 4 Blendenstufen weniger, also 1/16 der Lichtmenge.
3. Zwei solche graue Bilder aufeinanderprojeziert (mit zwei Projektoren) ergibt doppelte Lichtmenge. Ich weiß nun leider nicht, welcher Zahlenwert im Histogramm dem entspricht. Ich vermute, etwa 190.
4. Würde man dagegen die Pixelwerte addieren, ergäbe sich 255. Durch Übereinanderprojezieren würde man das dann mit 16 Projektoren erreichen.

Deswegen meine ich: Addieren von Pixelwerten ist nicht Addieren von Lichtmengen sondern ein Vervielfachen. Das ist immer so, wenn man eine logarithmische Skala zugrunde liegen hat (siehe Rechenschieber).
Deine obige Rechnung beim Neg.Multiplizieren ist schon richtig: Ergebnis = 2*Pixelwert - Pixelwert²
Aber auch hier meine ich: 2*Pixelwert addiert zwar arithmetisch die Pixelwerte aber nicht die Lichtmengen. Und -Pixelwert² ist nicht eine kleine Korrektur von einem sonst linearen Vorgang, sondern das Wesentliche. 2*Pixelwert ist nur dazu da, den Scheitel der Parabel an die Stelle 1/1 zu schieben.
ebene multiplizieren 15.08.2006, 19:42Franzel
Mein Gott, was habe ich angefangen. :( :( :-O ;-)

Zitat:
Original von bertram
wie multipliziert man ein Bild mit einem Faktor (ich benutze PS6)? Ist das das gleiche wie eine Gradation mit einer Geraden der Steigung 0,5?
Genauso hab ichs gemacht.
Zitat:
Wenn ja, dann bekommst du nicht die halbe Helligkeit
Ich weiß, ich bekomme eine Intensität von 0.5^2.2 = 0.22 wegen dem sRGB-Gamma-Wert von 2.2. Das wären ca. 4 Blendenstufen. Genaugenommen hätte ich mit 0.73 multiplizieren müssen, um auf die halbe Intensität zu kommen. Das hätte aber dennoch nicht viel geändert, herausgekommen wäre dann ein Bild zwischen dem von Versuch 2 und Versuch 3.


Zitat:
Original von bertram
bin ich auch nicht sicher, ob deine Multiplikation mit 0,5 anfangs und das Spreizen am Schluss in Einklang mit deinem Gedankenexp. sind

Das Spreizen am Schluss musste ich machen, um die Bilder überhaupt in einer vergleichbaren Helligkeit zu erhalten.


Zitat:
Original von bertram
Bist du sicher, dass *0,5 dasselbe ist wie den Projektor auf halbe Leistung zu setzen

Nein, ich hätte mit 0.73 multiplizieren müssen. Allerdings hätte das die Gradation des Ergebnisses trotzdem verändert.


Zitat:
Original von bertram
Hoffentlich haben auch andere User etwas von dieser Fachsimpelei.

Wenn die Zahl größer Eins ist, würde ich's schon in Ordnung finden... ;-)



Zitat:
Original von Jo
Und genau um diese Frage gehts ja -- nicht in der Bildbearbeitung, da ist es (zumindest für mich) klar -- aber wie verhält sich ein analoger Diabetrachter?
Mir fehlen leider 2 Diaprojektoren und ein Belichtungsmesser, um es nachprüfen zu können.

Müsste schon linear sein. Zwei Projektoren - eine Blendenstufe mehr. Genauso muss es sich verhalten, wenn man z.B. eine Fläche mit einer oder mit zwei gleich hellen Glühbirnen beleuchtet.


Zitat:
Original von Jo
Zitat:
Ich dimme nun die Lampen beider Projektoren, so dass beide die halbe Intensität abgeben.

Und da liegt der Hase schon im Pfeffer: Was ist halbe Intensität? Was änderst du konkret am Projektor, um das äquivalent zu einem 'Faktor 0.5' in der Bildbearbeitung zu haben?

Ich weiß, aufgrund des Gammas von 2.2 hätte ich mit 0.73 multiplizieren müssen (s.o.). meiner Meinung nach macht das aber keinen Unterschied, im Gegenteil, die Veränderung der Tonwerte müsste dann noch deutlicher werden, weil der quadratische Term mit steigender Intensität dominiert. Werde das demnächst nachholen. (Ihr habt's ja so gewollt. :-O )


Zitat:
Original von Jo
Kannst du den Graukeil mit * 0.5 zeigen, damit wir wissen, was GIMP da tut?

Aber gerne:
Ich habes gerade mit Spotmessung am Bildschirm bestimmt, es sind 2.2 Blendenstufen Unterschied (1/4 zu 1/20 Belichtungszeit). Das muss auch rauskommen, wenn das Gamma des Bildschirms stimmt (ist ein guter Test, hatte ich auch noch nie gemacht).


Zitat:
Original von Jo
Meine Schlussfolgerung: Bin mir nicht sicher, ob wir das alles theoretisch und exakt beantworten können, ohne einige Annahmen zu treffen (von denen wir nicht wissen, ob sie gerechtfertigt sind!)

Klar, ich auch nicht. Aber es ging mir eigentlich auch nur darum zu zeigen, dass diese Multiplikation eines Bildes mit sich selbst die Gradation verändert. Bei zwei übereinander projizierten Dias ist das Ergebnis heller, aber die Gradation ist die Gleiche.

Mal sehen ob mir heute noch ein paar schlagende Argumente dazu einfallen... :-O

Grüße, Franz

PS:
@bertram:
Zu deinem anderen Posting bin ich noch nicht gekommen, werde das aber nachholen. :-)
ebene multiplizieren 15.08.2006, 20:12Jo
Zitat:
Analogon: 2 Tongeneratoren mit 440Hz machen keinen Einzelton mit 880. ;-)

Hinkt ein wenig... ;-)

Die Frequenz im Audiobereich ist die Farbe in der Optik -- und da kommt mit zwei Diaprojektoren ja auch nicht plötzlich was andersfarbiges raus, ist ja auch noch immer 'ohne' Farbe (grau).
Allerdings ein helleres -- genauso wie ja bei zwei Tönen mit 440 Hz (vorausgesetzt sie sind gleichphasig) ja auch ein 440Hz-Ton rauskommt, aber lauter  als die beiden Einzeltöne.

Das Analogon wäre also Frequenz = Bildfarbe = Tonhöhe, Helligkeit = Lautstärke.

Und um den eigentlichen Frage zu kommen, um den es sich bei unserer Diskussion dreht: Wird durch zwei gleich laute Tongeneratoren der Ton nun doppelt so laut, oder nicht? :-)
Würde man das im Audiobereich ausprobieren, kämpft man im wesentlichen mit denselben Dingen wie wir hier gerade: Lautstärke wird logarithmisch gemessen & unser Ohr ist nicht zu einer objektiven Beurteilung geeignet.

:-)
Jochen

Edit: Schade, der Beitrag vor diesem wurde wieder entfernt. Ich lass es trotzdem mal stehen...
- Editiert von Jo am 15.08.2006, 20:22 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 20:31luckyshot
Mannmannmannn, mir schwirrt der Kopf, wenn ich diesen Thread lese ;-)

Ihr wisst ja, dass ich eher Praktiker, als Theoretiker bin und meine Augen sind besser, als meine Mathematikkenntnisse (auch wenn da meine Töchter im Moment noch anderer Meinung sind, hihi). Nur aus meiner Erinnerung heraus - meine Projektoren habe ich jetzt nicht extra rausgezerrt - würde ich sagen, dass das:

>Wenn ich zwei gleiche Dias übereinander projiziere, erhalte ich das gleiche Resultat wie bei einem Einzelnen nur mit doppelter Helligkeit. Beim umgekehrten Multiplizieren wird hingegen die Gradation verändert

korrekt ist. Franzel, IMO hast Du recht.

Gruß, Lucky
ebene multiplizieren 15.08.2006, 21:21bertram
>Wenn ich zwei gleiche Dias übereinander projiziere, erhalte ich das gleiche Resultat wie bei einem Einzelnen nur mit doppelter Helligkeit. Beim umgekehrten Multiplizieren wird hingegen die Gradation verändert
@Lucky: darüber sind wir uns, glaub ich, schon einig, wenn du das Wort Helligkeit durch Lichtstärke ersetzt. Doppelte Lichtstärke empfinden wir aber noch lange nicht als doppelt so hell. Und deswegen darf auch der RGB-Wert nicht verdoppelt werden.
Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 15.08.2006, 21:42 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 21:37bertram
>Das Analogon wäre also Frequenz = Bildfarbe = Tonhöhe, Helligkeit = Lautstärke. Würde man das im Audiobereich ausprobieren, kämpft man im wesentlichen mit denselben Dingen wie wir hier gerade: Lautstärke wird logarithmisch gemessen & unser Ohr ist nicht zu einer objektiven Beurteilung geeignet.
@Jo: das ist absolut richtig. Deswegen wird auch der Schallpegel L so definiert: L = log (I/Io) [in Bel], wobei I/Io das Verhältnis zweier Schallstärken ist. Erst 10fache Schallstärke empfinden wir als doppelt so laut, das ergibt dann einen Zuwachs von log(10Io/Io)=1Bel=10dB, nochmal 10dB wäre dann viermal so laut. Dafür braucht man aber 10*10=100fache Schallstärke.
Das kannst du fast eins zu eins auf Lichtstärke und Helligkeit übertragen. Aber bei unserer Diskussion kommt noch ein Problem dazu: Uns interessiert die Helligkeit, die ein Foto/ein Monitor/ein Diaprojektor erzeugen kann. Und das ist vielviel weniger als das Auge sehen kann. Die Helligkeit ist dort begrenzt. Wobei aber ein zweiter Diaprojektor doppelte Lichtstärke bringt, aber eben nicht doppelte Helligkeit sondern nur eine Blendenstufe mehr.
Bertram

Nachtrag: Einen wesentlichen Unterschied gibt es zwischen Auge und Ohr: Das Ohr kann zwei verschiedene Töne (Frequenzen), die gleichzeitig erklingen getrennt wahrnehmen. Das Auge kann zwei verschiedene Farben (Frequenzen) nicht getrennt wahrnehmen sondern sieht eine Mischfarbe.
- Editiert von bertram am 16.08.2006, 13:26 -
ebene multiplizieren 15.08.2006, 23:23Franzel
Hoho - Es gibt also doch noch ein paar andere Leute, die das Thema interessiert. Ich bewundere Eure Geduld mit mir. ;-)


Zitat:
Original von bertram
1. 50%-grau ist in RGB die Helligkeit 127 auf jedem Kanal.
2. 127 ist nicht die halbe Lichtmenge von 255, sondern (wie du oben schreibst) etwa 4 Blendenstufen weniger, also 1/16 der Lichtmenge.

Für 50% Grau braucht man aufgrund der Gradation von Gamma=2.2 einen RGB-Wert von 255*0.73=186. Entsprechend müssten 25% Grau = 2 Blendenstufen = 255*0.73*0.73 = 136 sein.
Diese Rechnung stimmt jedoch nur für die Ausgangsdynamik also von RGB-Wert zum kalibrierten Monitor. Vom Licht in der Kamera zum RGB-Wert können sich andere Zahlenverhältnisse ergeben, denn manche Kameras arbeiten weicher als andere.

Eine Verdoppelung der Pixelwerte von 127 auf 255 entspricht einer Veränderung der Helligkeit um Faktor 4.6 (2^2.2) oder 2.2 Blendenstufen. Ich hab's vorhin mit der Kamera am Bildschirm anhand des abgedunkelten Graukeils nachgemessen. Man braucht daher 4.6 und nicht 2 Projektoren um dies nachzustellen. Addieren zweier gleicher Pixelwerte entspricht also nicht einer Verdoppelung der Helligkeit, damit hast du Recht. Allerdings lässt das Addieren die Gradation unverändert.

Helle Partien werden durch Addieren 4.6-mal heller (solange sie nicht gesättigt werden) und dunkle Partien werden ebenfalls 4.6-mal heller. Beim umgekehrt Multiplizieren ist das nicht so. Es kann auch gar nicht so sein, denn was soll mit mit zwei weißen Flächen, die bereits (255,255,255) haben, geschehen?


Zitat:
Original von bertram
-Pixelwert² ist nicht eine kleine Korrektur von einem sonst linearen Vorgang, sondern das Wesentliche.

Da sich meine Rechnung auf normierte Zahlen (also nicht von 0 bis 255 sondern von 0 bis 1) bezieht, ist der Term -Pixelwert² betragsmäßig immer kleiner als 2*Pixelwert. -Pixelwert² ist dazu dar, das Bild nicht zu übersteuern, sondern weich in die Sättigung zu gehen. Darum ja auch meine Argumentation mit der veränderten Gradation.

Noch was zur logarithmischen Wahrnehmung die du anprichst: Das trifft fürs Auge zu, und die Blendenstufen-Skala in der Fotografie ist ja bereits eine logarithmisch Skala, kommt also der Charakteristik des Auges entgegen. Für das Auge ist es aber egal ob das Bild per Multiplikation, Addition oder Lichtmischung mit Projektoren entstanden ist. Die Wahrnehmungschrakteristik des Auges gilt davon unabhängig. Was mich nun zum letzten Punkt bringt, der mir klargemacht hat, warum die Beiträge hier so umfangreich geworden sind:
Zitat:
Original von bertram
Uns interessiert die Helligkeit, die ein Foto/ein Monitor/ein Diaprojektor erzeugen kann. Und das ist vielviel weniger als das Auge sehen kann. Die Helligkeit ist dort begrenzt. Wobei aber ein zweiter Diaprojektor doppelte Lichtstärke bringt, aber eben nicht doppelte Helligkeit sondern nur eine Blendenstufe mehr.

Wir haben offenbar ein bisschen aneinander vorbei geredet, denn um diese Frage ging es mir eigentlich gar nicht, sondern darum, ob helle und dunkle Bildpartien gleich stark (also jeweils um den gleichen Faktor) aufgehellt werden. War für mich aber trotzdem keine verschwendete Zeit :-) .

Grüße, Franz

PS:
@luckyshot:
Danke für dein Statement aus praktischer Sicht und für die Mühsal, die du auf dich genommen hast, um dich durch die Wortgewalt dieses Threads zu kämpfen. :-O ;-)
ebene multiplizieren 16.08.2006, 00:42bertram
Hallo Franz,
ich glaube, wir kommen uns allmählich näher. Jedem von uns ging es um was anderes, jeder von uns hat andere Voraussetzungen, und beide haben wir uns von Anfang an nicht exakt oder ausführlich genug ausgedrückt. (Mir war z.B. überhaupt nicht klar, warum und wie du jedesmal die Gammakorrektur miteinbezogen hast.)
Eines ist mir immer noch nicht klar: Warum legst du Wert darauf, dass die Gradation beim Addieren und beim Übereinanderprojezieren zweier Projektoren nicht verändert wird? (Übrigens: was heißt, Gradation wird nicht verändert?) Die Addition zweier identischer Bilder ist eine Gradationsgerade mit doppelter Steigung. Bei zwei Projektoren ist es etwas ganz anderes: Hier wird jede Lichtstärke, egal ob im dunklen oder hellen Bereich, genau verdoppelt. Auf einer log. Skala entspricht das der Addition eines konstanten Werts. Anders ausgedrückt: das Histogramm wird um einen festen Wert nach rechts geschoben (1 Blendenstufe), das erreicht man durch eine Gradationskurve, die zur Winkelhalbierenden einen festen Wert nach oben parallel verschoben ist.

Ich hab mir die Zusammenhänge an folgendem Diagramm zurechtgelegt (normiert von 255 auf 1, ohne eine Gammakorrekur zu berücksichtigen):

[..]

[1] belässt das Originalbild, wie es ist.
[2] Addition zweier identischer Originale. (Hat eigentlich überhaupt keine praktische Bedeutung, zumindest nicht in Zusammenhang mit deinem Gedankenexperiment.)
[3] Das Bild mit zwei Beamern übereinander projeziert.
[4] Zwei identische Originale negativ multipliziert.

Hat die PS-Hilfe nun Recht? Wenn meine Überlegungen zutreffen, annähernd. Wobei Schwarz Schwarz bleiben soll, die Lichter nicht ausfressen und die Mitten etwas betont werden.

Gruß, Bertram

Edit: tote Bildverlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:01 -
ebene multiplizieren 16.08.2006, 01:10Franzel
Hi Bertram,

die Histogramme die ich kenne (z.B. das von GIMP) benutzen ebenso wie die Farbkurven oder die Gradationskurven von PS lineare Skalen. Sogar deine Darstellung benutz lineare Skalen ;-) . Eine Verschiebung um einen konstanten Wert nach oben ist im linearen Maßstab keine korrekte Aufhellung sondern die "Aufsteilung" wie dein Beispiel [2].

Ich habe das gerade anhand des Graukeils und den Gradationskurven mal ausprobiert. Man kann es ganz gut sehen, wenn man beide Graukeile nebeneinander legt:

Der unter Graukeil entspricht dem oberen *2 und wurde nach rechts verschoben, so dass die Helligkeit des mittleren Felds übereinstimmt. Der untere Graukeil erreicht bereits beim 4. Feld (die Zählung beginnt bei 0) die Helligkeit des oberen Graukeils im 8. Feld.

Grüße (und gute Nacht), Franz

Edit:
Zitat:
Eines ist mir immer noch nicht klar: Warum legst du Wert darauf, dass die Gradation beim Addieren und beim Übereinanderprojezieren zweier Projektoren nicht verändert wird? (Übrigens: was heißt, Gradation wird nicht verändert?)

"Gradation wird nicht verändert" heißt, dass bei einer Operation die hellen wie dunklen Bildpartien gleich behandelt werden. Am Beispiel einer Aufhellung im sRGB-Farbraum bedeutet dies, dass man alle Pixelwert mit 1.37 multiplizieren muss, wenn man die doppelte Helligkeit auf dem Bildschirm erzielen will. Betrachtet man dann das Bild durch eine Sonnenbrille mit 50% Tonung, ist kein Unterschied zu erkennen.
- Editiert von Franzel am 16.08.2006, 01:21 -
ebene multiplizieren 16.08.2006, 01:28bertram
Da möchte ich jetzt einfach wiedersprechen. Ich habs auch ausprobiert, allerdings nicht mit einem Graukeil sondern mit markierten Pixel in einem Foto. Ich hab eine Gradationskurve angelegt, die parallel zur Winkelhalbierenden um den Wert 32 nach oben verschoben ist. Jeder Pixelwert in dem Bild wurde exakt um 32 erhöht. Egal in welchem Helligkeitsbereich er lag. Dieses entspricht einer Helligkeitsänderung überall um feste additive Konstante. Und weil das Histogramm eine logarithmische Grundlage hat, wird dadurch die Lichtstärke überall mit dem selben Faktor multipliziert. Das gleiche geschieht durch Wahl einer größeren Blende oder durch einen zweiten Projektor .
Dein Vorgehen am Graukeil, auf den du einen Faktor anwendest, nennt man Tonwertspreizung. Dadurch werden die Lichter viel stärker aufgehellt als die Schatten (der Schwarzpunkt wird dabei überhaupt nicht heller) und eine 50% Sonnenbrille macht dies keineswegs rückgängig (sie verschiebt fast Schwarzes ganz auf den Wert 0).

Ich meine auch, du solltest zunächst mal die Gammakorrektur ganz aus dem Spiel lassen. Diese verschleiert nur den Sachverhalt und deine Berechnung stimmt nur für eine bestimmte Helligkeit und nicht für ein ganzes Bild. Gammakorrektur wirkt ähnlich wie Negativ Multiplizieren, nur ist die Rechenvorschrift eine Exponentialfunktion. [Nachtrag 23.11.06: Gammakorrektur ist eine Potenzfunktion] Die zugehörige Gradationskurve sieht aber ähnlich aus wie der Graph [4]. Vor allem wird dadurch ein Bild weder gleichmäßig aufgehellt noch gleichmäßig gespreizt.

Wir sollten, wenn wir weiterdiskutieren, die zwei Dinge auseinanderhalten: Erhöhen der Helligkeit durch Addition einer festen Konstante und Tonwertspreizung durch Multiplikation mit einem festen Faktor.

Viele Grüße
Bertram
- Editiert von bertram am 16.08.2006, 07:59 -
- Editiert von bertram am 23.11.2006, 10:26 -
ebene multiplizieren 16.08.2006, 15:06bertram
Wie entsteht ein Histogramm?


Ich glaube, es ist nötig, dass wir uns über die Entstehung eines Histogramms und seine logarithmische Skala Gedanken machen. Ich hoffe, meine Erklärung fällt nicht zu mathematisch aus.

Dynamikumfang:
Jedes Gerät, das mit Bildern umgeht, hat einen bestimmten Dynamikumfang. Es besitzt einen Schwarzpunkt. Das ist die sehr geringe Lichtintensität (aber nicht Null!), unterhalb der das Gerät keine Zeichnung mehr darstellen kann. Es hat einen Weißpunkt. Das ist die Lichtintensität, oberhalb der das Gerät keine Zeichnung mehr darstellen kann. Nehmen wir eine fiktive Digicam, die einen Dynamikumfang von 8 Blendenstufen hat. Was heißt das?: Jede Blendenstufe verdoppelt die Lichtintensität. Also enthält der Weißpunkt 2 hoch 8 = 256 mal so viel Lichtenergie wie der Schwarzpunkt.

psychophysisches Grundgesetz
Das Weber-Fechner-Gesetz sagt, dass der Reiz proportional zum Logarithmus der Lichtintensiät zunimmt, und dass die Empfindungsstärke proportional zum Reiz ist (außer bei sehr kleinen und sehr großen Reizen). Daran haben sich unsere optischen Geräte, Filme, Cams und Bildbearbeitungsprogramme angepasst.

Histogramm
Wie wird nun die Verteilung der Lichtintensität eines Bildes, das auf den Sensor unserer Cam trifft, weiterverarbeitet? Betrachten wir die 8-Bit-Signalverarbeitung. Damit kann die Kamera 256 verschiedene Helligkeitswerte unterscheiden und verarbeiten (Kanal 0 bis Kanal 255 des Histogramms).

Link

In der Grafik wird nach rechts die Lichtintensität x eines Lichtpunkts angetragen (eigentlich gemessen z.B. in Watt/m², oder multipliziert mit der Belichtungszeit: in J/m². Ich habe als Einheit 1 die Lichtintensität des Schwarzpunkts der Cam gewählt. Der Weißpunkt liegt ganz ganz rechts und hat die 256-fache Lichtintensität).
Dieser x-Wert ist die Eingabe für eine Logarithmusfunktion, deren y-Wert darüber entscheidet, in welchen der 256 Kanäle ein Signal eingeordnet wird. Es kommt nun nicht ein Pixel mit x=2 in Kanal 2, sondern in Kanal 32, x=4 kommt in 64, x=8 kommt in 96 (nicht 128!!!), x=16 in Kanal 128 usw.
Die Kanäle liegen im Histogramm zwar schön linear nebeneinander, sie sind aber logarithmisch gefüttert worden, stellen also eine logarithmische Skala dar. Ein Pixel in Kanal 96 hat doppelte Lichtintensität wie ein Pixel in Kanal 64, aber wir empfinden es nicht als doppelt so hell sondern erst ein Pixel in Kanal 128, dieses hat aber 4-fache Lichtintensität.

Das Bild aufhellen
Betrachten wir ein ziemlich dunkles Bild, dessen hellster Pixel nur 8-fache Lichtintensität im Vergleich zum Schwarzpunkt hat (schwarzes Histogramm). Dieses wollen wir heller machen durch Öffnen der Blende um 1 Stufe. Dadurch verdoppeln wir bei jedem Pixel die Lichtintensität. Der bisher schwarze Pixel bekommt x=2 und der bisher hellste x=16. Was ändert sich dadurch im Histogramm: Das bisher schwarze Pixel wandert von Kanal 0 in Kanal 32, ein Pixel mit bisher x=2 wandert von Kanal 32 in Kanal 64. Der Inhalt von Kanal 64 kommt in Kanal 96, und dessen Inhalt in Kanal 128 (rotes Histogramm). Jeder y-Wert wird durch Verdoppeln der Lichtmenge um den konstanten Wert 32 erhöht, das Histogramm wird (sonst unverändert) um 32 Kanäle nach rechts geschoben.

Das Bild spreizen
Was geschieht umgekehrt, wenn man die y-Werte mit dem Faktor 2 versieht? Gehen wir wieder vom schwarzen Histogramm aus. Pixel in Kanal 0 bleiben dort und bleiben schwarz.
Die Pixel in Kanal 32 kommen in Kanal 64, ihre Lichtintensität wird von x=2 auf x=4 verdoppelt. Pixel in Kanal 64 wandern in Kanal 128, ihre Lichtintensität von x=4 auf x=16 vervierfacht. Pixel in Kanal 96 wandern in Kanal 192, ihre Lichtintensität wächst von x=8 auf x=64 und wird achtmal so groß.

Die Logarithmus-Gesetze für mathematisch Interessierte
(I) log (c*x) = log(c) + log (x)
Bei unserem Aufhellen war c = 2, log(c) war bei uns 32 (weil unsere Funktion ja noch einen Normierungsfaktor a enthielt). Die Multiplikation des x-Werts mit einem Faktor macht sich in einer log. Skala immer als konstanter Summand bemerkbar.
(II) c* log(x) = log(x hoch c)
Beim Spreizen war c =2, damit haben wir den y-Wert multipliziert. Das entspricht einem Quadrieren des x-Wertes. Das Potenzieren des x-Werts mit c macht sich in einer log. Skala immer als konstanter Faktor c bemerkbar.

:O :O So, das hat mich zwar die halbe Nacht gekostet, :O :O aber das war es Wert. :-)
Ich denke mal, das wird so manchem helfen, der über ähnlichen Fragen grübelt wie wir.
Viele Grüße
Bertram
- Editiert von bertram am 16.08.2006, 15:13 -
Edit: Bild in Link gewandelt (zu groß).
- Editiert von bertram am 16.08.2006, 19:14 -
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:12 -
ebene multiplizieren 16.08.2006, 19:37Franzel
Hallo Bertram,

Zitat:
Original von bertram
Respekt! Schreibst du gerade ein Buch über Bildbearbeitung? :-)
dasselbe wollte ich dich gerade fragen. :-O Da hast du ja eine ganze Menge Arbeit investiert. :O

Zitat:
Original von bertram
Ich glaube, es ist nötig, dass wir uns über die Entstehung eines Histogramms und seine logarithmische Skala Gedanken machen.

Hier liegt der Hund begraben: Du bist dir zu sicher, dass das Histogramm und die Gradationskurven in einem Bildbearbeitungsprogramm logarithmisch arbeiten. Sie tun es nicht.

Ich habe hier in GIMP durch Verschiebung der Gradationskurve +64 zum Graukeil hinzuaddiert, und das ist das Ergebnis:
Wenn du mit der Pipette über den Graukeil gehst, siehst du, dass tatsächlich einfach 64 überall addiert wurde. Da ist nichts logarithmisches.


Du schreibst weiter:
Zitat:
Wie wird nun die Verteilung der Lichtintensität eines Bildes, das auf den Sensor unserer Cam trifft, weiterverarbeitet? [...] In der Grafik wird nach rechts die Lichtintensität x eines Lichtpunkts angetragen. [...] Dieser x-Wert ist die Eingabe für eine Logarithmusfunktion, deren y-Wert darüber entscheidet, in welchen der 256 Kanäle ein Signal eingeordnet wird

Wo hast du das her? Die Realität sieht anders aus, die gemessenen Signale vom Sensor werden meines Wissens nicht mit einem Logarithmus sondern mit dem umgekehrten Gamma von f(x) = x^(1/2.2) beaufschlagt. So werden die Werte dann im JPEG, TIFF, BMP-Format etc. gespeichert. Die Bildbearbeitungsprogramme ändern daran nichts. Erst der Bildschirm macht diese Gamma-Kompression durch die Transformation g(x) = x^2.2 wieder rückgängig.

Da die Werte durch eine Potenzfunktion verrechnet werden, gelten die Logarithmus-Regeln nicht. Stattdessen gilt:

I(x) = (A*x)^gamma = A^gamma * x^gamma


Hierbei ist I(x) die resultierende Itensität und A ein konstanter Faktor zur Aufhellung des Bildes. Um das Bild also um einen festen Faktor A^gamma heller zu machen, muss ich alle RGB-Werte mit A multiplizieren und nicht eine Konstante addieren.

Als Test dieser These schlage ich vor, wir machen ein paar Bilder einer weißen Wand und fahren dabei 6 Belichtungszeiten im Blendenstufenraster durch. Dann ermitteln wird die zugehörigen RGB-Werte und können feststellen, ob die Werte logarithmisch oder Gamma-komprimiert gespeichert werden.

Grüße, Franz
- Editiert von Franzel am 16.08.2006, 22:24 -
ebene multiplizieren 17.08.2006, 00:20bertram
Grüß dich Franz,
das ist jetzt mein 4. Anlauf dir zu antworten. Aber heute stürzt ständig mein Rechner ab.

Ich hoffe ich klaue dir nicht zu viel Zeit, aber ich find's wirklich spannend. Schade, dass hier nicht mehr Leute mitreden. :-(

Woher hab ich das?: Vor vielen Jahren eine Mathe- und Physikstudium und wie gesagt eine Nacht nachdenken.

Nein jetzt hast du mich wirklich falsch verstanden. Nicht das Bildbearbeitungsprogramm arbeitet logarithmisch, sondern ich meine, dass die RGB-Werte logarithmisierte Lichtenergieverhältnisse sind.
Ich kann dir zum Beweis leider noch keine Quelle nennen. Die Logarithmierung nimmt demnach das Eingabe- bzw. und umgekehrt dasAusgabegerät vor (Wenn das aber nicht stimmt, dann fress ich einen Besen :=(

Den angesprochenen Test hab ich natürlich letzte Nacht schon gemacht: hab meine graue Druckerabdeckung mit jeweils doppelter Belichtungszeit aufgenommen. Es ergab sich jedesmal das gleiche Histogramm, um etwa 45 Kanäle nach rechts verschoben. Bei großen und kleinen Belichtungszeiten war der Abstand etwas kleiner, in der Mitte etwas größer. Das könnte m.E. durchaus von einer gammakorrektur kommen.

Ansonsten hab ich halt viele Hinweise verarbeitet, hab aber keinen offensichtlichen Nachweis.
- Helligkeit ist wie Schallpegel als a*log (I / Io) definiert, sh. z.B. Wikipedia
(das machen Physiker immer, wenn eine Größe über viele 10erPotenzen variiert)
- PS nennt 'Helligkeit erhöhen' das Addieren eines festen RGB-Werts über das ganze Histogramm
- PS nennt 'Tonwertspreizung' die Multiplikation mit einem Faktor (und hat im gleichen Fenster einen zusätzlichen Regler für Gammakorrektur, der nur die Gradation der Spreizung beeinflusst, nicht aber den Faktor für weiß.
- Der Haupthinweis kam eigentlich als Frage von Jochen: Wie ist das mit zwei Projektoren?

Viele Grüße
irgendwann werden wir's ja klären.
Bertram
ebene multiplizieren 17.08.2006, 00:49Franzel
Hi Bertram,

ich habe auch gerade auch den Test gemacht und bin ins Grübeln gekommen: Die Wahrheit scheint irgendwo dazwischen zu liegen.


In der Grafik sind über der linearen Intensität (gewonnen mittels eine Belichtungsreihe in 2/3 Blendenschritten) die gemessenen Werte des Grün-Kanals, die berechneten Werte der Gamma-Formel und die berechneten Werte des Logarithmus gegenübergestellt. So richtig passen tut keine der Theorien. :-(

Auf jeden Fall werde ich mich noch weiter damit beschäftigen (so was lässt mir keine Ruhe :) ).

Grüße, Franz

Edit: Grafik verkleinert
- Editiert von Franzel am 19.11.2006, 23:40 -
ebene multiplizieren 17.08.2006, 09:02Uschi
Zitat:
Schade, dass hier nicht mehr Leute mitreden

ich lese zumindest interesiert mit
Gruß und so,
......

dunkelkammer.dk
ebene multiplizieren 17.08.2006, 09:27luckyshot
Ich bin auch noch interessiert dabei...

>Das Bild aufhellen
Betrachten wir ein ziemlich dunkles Bild, dessen hellster Pixel nur 8-fache Lichtintensität im Vergleich zum Schwarzpunkt hat (schwarzes Histogramm). Dieses wollen wir heller machen durch Öffnen der Blende um 1 Stufe. Dadurch verdoppeln wir bei jedem Pixel die Lichtintensität. Der bisher schwarze Pixel bekommt x=2 und der bisher hellste x=16. Was ändert sich dadurch im Histogramm: Das bisher schwarze Pixel wandert von Kanal 0 in Kanal 32, ein Pixel mit bisher x=2 wandert von Kanal 32 in Kanal 64. Der Inhalt von Kanal 64 kommt in Kanal 96, und dessen Inhalt in Kanal 128 (rotes Histogramm). Jeder y-Wert wird durch Verdoppeln der Lichtmenge um den konstanten Wert 32 erhöht, das Histogramm wird (sonst unverändert) um 32 Kanäle nach rechts geschoben.


Wieder aus der Praxis gesehen stimmt das nicht ganz. Das Öffnen der Blende um eine Stufe wirkt sich auf die "schwarzen Pixel" völlig unterschiedlich aus. Ich will es mal ganz laienhaft so erklären. Es gibt Pixel im Bild, die sind schwarz (0% in allen Kanälen), weil sie eine halbe Blende "unterbelichtet" sind und es gibt Pixel im Bild, die sind schwarz, weil sie 10 Blenden "unterbelichtet" sind. Beide sind im ersten Bild schwarz, beide sind diese 8 Stufen vom hellsten Pixel entfernt. Nach dem Öffnen der Blende wird das erste Pixel ein gewisses Maß an Zeichnung aufweisen, das zweite Pixel aber wird sich nicht verändert haben, weil immernoch viel zu wenig Licht vorhanden ist, um es über die 0%-Hürde zu lupfen.
Das gleiche müsste eigentlich auch für das Beispiel mit den 2 Projektoren gelten. Ein Dia, das eine schwarze Stelle aufweist, lässt kein Licht des Projektors durch. Zweimal "kein Licht" bleibt aber in der Projektion immernoch "kein Licht", also schwarz. Während sich in den mittleren bis hellen Tönen doch ein ganze Menge ändert (diese Feststellung steht dann natürlich im Gegensatz zu meiner letzten...).

Ich hoffe, ich bremse Euch mit solchen Einwürfen nicht in Eueren Gedankengängen - das sind, wie schon gesagt, keine wissenschaftlichen, sondern praxisbezogene Einwürfe...

Gruß, Lucky
ebene multiplizieren 17.08.2006, 09:52bertram
Hallo Lucky und Carsten,
es ist richtig erfrischend, zwischendurch noch andere Stimmen zu hören.

Lucky, mit den "unterbelichteten" schwarzen Pixeln hast du sicher Recht. Die hab ich noch gar nicht miteinbezogen. Die werden alle im Kanal 0 gesammelt. Und wenn du dann die Helligkeit durch Histogrammverschiebung erhöhst, dann wandern sie mit nach rechts, während bei einer Aufnahme mit größerer Blende sie eventuell immer noch in Kanal 0 landen. Analoges gilt bei hellen Punkten, deren Energie eigentlich über dem Weißpunkt liegt. Ob es solche Punkte in einem Bild gibt, sieht man ja am Histogramm: wenn der Kanal 0 bzw. 255 nennenswerten Inhalt hat.
(Aber: auch ein schwarzes Dia erzeugt nicht die Lichtenergie O auf der Leinwand, und mehrere schwarze Dias mit mehreren Projektoren erzeugen sichtbares Grau.)

Carsten (Nachtrag: sorry :-( , das war Franz) das finde ich interessant, was du da gemacht hast. Ich kann's aber noch nicht nachvollziehen. Magst du das nochmal ausführlicher erläutern?? Deine Messkurve verstehe ich. Wie kommst du aber zu den anderen Werten?

@Franz:
Gut, dass du so hartnäckig bist mit "deiner" Gammakorrektur.
Gut, dass ich so hartnäckig bin mit "meinem" Logarithmus.

Heut morgen hat's 'klick' gemacht. Ich hab endlich mal den Funktionsgraphen einer Gammakorrektur gezeichnet: der sieht praktisch aus wie eine Log.kurve. Und dann hab ich endlich einen entscheidenden Hinweis gefunden: Die Logarithmustransformation wird in der Praxis durch eine Gammatransformation angenähert. Das entnehme ich aus S.7 von
kogs-www.informatik.uni-hamburg.de/~neumann/BIS-SS-2005/VorlesungKoethe-Net-3.pdf
allerdings dort ohne weitere Erklärung.
Ich glaube, in diese Richtung weiter zu suchen könnte sich lohnen.
:-) :-) :-)
Gruß Bertram
- Editiert von bertram am 17.08.2006, 18:47 -
ebene multiplizieren 17.08.2006, 17:46bertram
Hallo Franz,

inzwischen sehe ich etwas klarer. Danke für deine Geduld.

Wenn man die Wurzelfunktionen untersucht mit dem Ziel, welche sich am besten der Logarithmusfunktion annähert (in dem Bereich von 0 bis 1, den man ja braucht), findet man etwa y = x^0,45.
Das ist gerade die Gammafunktion mit Gamma = 2.2, denn 1/2.2 = 0,45 :-)
Link

Wenn du jetzt allerdings von dieser abweichst, indem du zum Aufhellen des Bilds die Gammakorrektur mit einem bestimmten A wählst, dann ändert sich dadurch die Gradation, je mehr du dich von der Logarithmusfunktion entfernst. Das stimmt m.E. nicht mit dem Aufhellen durch höhere Belichtungszeit überein. Damit wird der dunkle Teil gespreizt und der helle komprimiert, das gibt mehr Kontrast in den Tiefen und weniger in den Höhen.

Alles, was ich oben zum Histogramm geschrieben habe, halte ich weiter für richtig mit der Einschränkung, dass es nicht mathematisch exakt zutrifft sondern das Logarithmieren der Lichtintensitäten, um die RGB-Werte zu erhalten, durch die Gammatransformation angenähert wird. Deswegen gelten die Logarithmusformeln nur näherungsweise.

Viele Grüße, Bertram
- Editiert von bertram am 17.08.2006, 18:04 -
Edit: (Bild-)Verlinkung(en) korrigiert.
- Editiert von kalup am 22.12.2008, 17:36 -
ebene multiplizieren 17.08.2006, 18:17Uschi
Zitat:
Carsten, das finde ich interessant, was du da gemacht hast. Ich kann's aber noch nicht nachvollziehen. Magst du das nochmal ausführlicher erläutern?? Deine Messkurve verstehe ich. Wie kommst du aber zu den anderen Werten?

Das war Franz. Ich bin nach wie vor nur am mitlesen ;-). Finde es aber wirklich äussert interesant an euren Überlegungen teilzuhaben.
Gruß und so,
......

dunkelkammer.dk
ebene multiplizieren 17.08.2006, 18:51bertram
Zitat:
Das war Franz. ...

:( Ich hoffe, ihr könnt beide mit meinem Lapsus leben! :(
Bertram
ebene multiplizieren 17.08.2006, 18:59Franzel
@bertram:
In der Grafik habe ich versucht zu zeigen, wie die Kurven verlaufen müssten, wenn die Kamera ideal nach dem Logarithmus- bzw. nach der Gamma-Funktion arbeiten würde. Die berechneten Wert der beiden Funktion sind einfach log(x) (blau) bzw. x^(1/2.2) (grün) verziert mit einem Faktor zu Normierung.

Zitat:
Original von bertram
:( Ich hoffe, ihr könnt beide mit meinem Lapsus leben! :(

Und wie! :-O

Ich bin gerade dabei die Gradation meiner C-5060 bei ISO 80 und ISO 200 genauer zu untersuchen. Werde die Ergebnisse hier zeigen, wenn ich so weit bin.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 17.08.2006, 19:04bertram
Hallo Franz,
ich zitiere mich selber:
Zitat:
Deine Messkurve verstehe ich. Wie kommst du aber zu den anderen Werten?

Hast du vielleicht die Log.funktion auf RGB-Werte angewandt? Wenn ja: das wollte ich nie machen obwohl das natürlich auch eine Gradationskurve zur Aufhellung darstellen würde.
Ich hab die Log.funktion nur benutzt, um von Lichtengerie-Werten x zu RGB-Werten y zu gelangen.
Im Gegensatz zu mir, wendest du die Gammakorrektur nochmal auf die RGB-Werte an. Oder sehe ich das falsch?
Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 17.08.2006, 19:05luckyshot
>es ist richtig erfrischend, zwischendurch noch andere Stimmen zu hören
...wie Du das machst (Stimmen hören...) klären wir dann im nächsten Thread ;-)

>Aber: auch ein schwarzes Dia erzeugt nicht die Lichtenergie O auf der Leinwand, und mehrere schwarze Dias mit mehreren Projektoren erzeugen sichtbares Grau
...Schwarz ist ja nicht nur dort, wo 0% Lichtenergie ankommen. Die Intensität des Schwarztons ist in der Praxis abhängig von der Qualität der Entwicklung und des Films. Auch hier gibt es Unterschiede, die beim Projezieren sehr wohl zu eklatanten Unterschieden führen können. Sprich: Bei einem unterentwickelten Dia mit flauen Schwärzen kann evtl. ein Grauton auf der Leinwand entstehen, wenn 2 Dias übereinanderprojeziert werden. Bei einem brillianten Dia mit schönen knackigen Schwärzen brauchst Du dann schon 4 oder 6 Projektoren, um das zu erreichen. Analog zu den schwarzen Pixeln, die unterschiedlich stark "unterbelichtet" sind.

Gruß, Lucky
ebene multiplizieren 17.08.2006, 19:25Cybercrash
Zitat:
Original von luckyshot
...Schwarz ist ja nicht nur dort, wo 0% Lichtenergie ankommen.

Ds sehe ich etwas anders. Für den optischen Eindruck mag es ja stimmen, aber Schwarz ist nun mal 0, nothing, nada.
Und 2 oder 3 mal 0 ergibt wieder nur ein gleiches Schwarz. Alles andere ist Hellschwarz bzw. Dunkelgrau, oder wenn es angenehmer ist, Dunkelweiß.
ebene multiplizieren 17.08.2006, 19:43luckyshot
@cybercrash

...theoretisch ist das natürlich richtig. Und praktisch wäre es auch richtig, gäbe es keinen Dynamikumfang.
Darstellbar ist immer eine gewisse Menge Licht bei einer Zeit-/Blenden-/Empfindlichkeitskombination. Wenn die Lichtenergie X bei dieser Kombination nicht ausreicht, einen Grauton zu erzeugen, dann tut es x/2 oder X/10 erst recht nicht. Reicht die Menge X aber aus und Du addierst zwei mal X/2, dann entsteht grau, bei zwei mal X/10 bleibt alles schwarz (im Bild).

Gruß, Lucky
ebene multiplizieren 17.08.2006, 22:58Jo
Mann, lasst euch ein wenig Zeit. 8-)
Hab derzeit anderweitig viel zu tun und kann nur 'hinterherlesen'.

Jochen
ebene multiplizieren 18.08.2006, 00:15Franzel
@Jo:
Red' dich nicht raus. Wir machen gnadenlos weiter... :-O ;-)


Zitat:
Original von bertram
Deine Messkurve verstehe ich. Wie kommst du aber zu den anderen Werten?
[...]
Hast du vielleicht die Log.funktion auf RGB-Werte angewandt?

Ich habe die Log- und Gamma-Funktion auf x-Werte (= ursprüngliche von der Kamera gesehene Itensität) angewandt. Das Ganze sollte illustrieren, wie die Kurven aussehen müssten, wenn die Kamera die gemessene Helligkeit perfekt logarithmisch bzw. Gamma-komprimiert auf die RGB-Werte abbilden würde.

Ich habe jetzt (wie ich bereits angedroht ;-) ) dasselbe noch ein bisschen genauer empirisch untersucht, folgendes ist dabei herausgekommen:


Das Bild zeigt im oberen Teil die Gradationskurven der C-5060 für ISO 80 und ISO 200. Neben den gemessenen Werte (rot) gibt es noch die theoretische Gamma-Kurve (grün) und die theoretische Logarithmus-Kurve (blau) zu sehen. Die Gradation ist dabei als RGB-Wert über der Verschlusszeit aufgetragen (ich habe bei der Messung die Verschlusszeiten variiert, um eine veränderte Lichtintensität zu simulieren). So wie es hier aussieht, stimmt die Gradation eher mit der logarithmischen Transformation überein.

Doch entscheidend ist, was hinten rauskommt. Wenn man sich ein Bild anschaut, müssen die im JPEG gespeicherten RGB-Werte wieder in eine lineare Lichtintensität umgewandelt werden, damit das Auge einen möglichst naturgetreuen Eindruck gewinnt. Die komprimierten Werte müssen also wieder linearisiert werden. Die folgende Abbildung stellt dar, wie das bei meiner C-5060 aussieht, wenn man dabei entweder exponentiell oder per Gamma-Funktion entzerrt:


Aufgetragen ist die linearisierte Lichtintensität in willkürlichen Einheiten gegen die von der Kamera gesehene Helligkeit. Die rote Kurve stellt die resultierende Lichtintensität bei Entzerrung (=Linearisierung) mittels Gamma-Funktion dar, die grüne Kurve stellt die Entzerrung mittels Exponential-Funktion (Umkehrfunktion des Logarithmus) dar.

Wie man in dieser Darstellungsform sieht, verläuft die (rote) Gamma-Kurve bei geringen bis mittleren Intensitäten linearer als die (grüne) Exponential-Kurve. Wenn man dazu berücksichtigt, dass im Bereich von 0 bis 0,5 etwas 6 Blendenstufen liegen, während der Bereich von 0.5 bis 1 lediglich eine Blendenstufe ausmacht, scheint es so zu sein, dass die Gamma-entzerrte Variante die ursprünglichen Lichtintensitäten alles in allem besser wiedergibt.

Die Abflachung im oberen Bereich erkläre ich mir damit, dass es einfach schöner ist, die Lichter nicht so schnell zu klippen sondern weich in die Sättigung hineinzufahren (ich würde mal gerne die Gradationskurve der F10 sehen).


Zusammenfassung

Wie sind wir eigentlich auf dieses Thema gekommen?

1. Eine Frage zum umgekehrten Multiplizieren von Ebenen ist gestellt worden.

2. Bertram und Jo haben (u.a.) die PS-Hilfe zitiert, in der steht "Die Wirkung gleicht dem Übereinanderprojizieren mehrerer Dias"

3. Ich habe eingewandt, dass umgekehrt Multiplizieren die Gradation verändert, während das übereinander Projizieren ein und desselben Dias dieses nur heller darstellt, aber die Tonwertabstufung sonst nicht verändert. Ich habe versucht dies zu untermauern, indem ich auf den quadratischen Term hingewiesen habe, der beim Multiplizieren entsteht. Der lineare Term ist meiner Meinung nach richtig, um ein Bild ohne Änderung der Gradation aufzuhellen.

4. Jo hat angemerkt, dass die von mir postulierte Linearität beim übereinander Projizieren von Dias nicht bewiesen sei. Auch Bertram war nicht meiner Meinung sondern hat eingewandt, dass der lineare Term nicht richtig wäre, da die RGB-Werte logarithmisch kodiert seien und man daher zum Aufhellen lediglich eine Konstante hinzuaddieren müsse.

5. Ich habe behauptet, RGB-Werte würden nicht logarithmisch sondern in einer Potenzfunktion (Gamma) komprimiert, weshalb man zum Aufhellen keine Konstante addieren sondern multiplizieren müsse.

6. Bertram stellt fest, dass die Gammakurve (mit Gamma=2.2) eine Näherung darstellt an die normierte Logarithmuskurve.

7. Luckyshot hat aus praktischer Sicht bestätigt, dass umgekehrtes Multiplizieren die Gradation verändert. Er hat gegen das Addieren einer Konstanten eingewandt, dass Schwarz dann nicht mehr Schwarz wäre sondern schlussendlich nur noch Grau und hellere Töne im Bild zu finden seien (@Luckyshot: habe ich das so richtig interpretiert?).

8. Ich habe versucht die tatsächliche Gradation meiner C-5060 zu messen und die Ergebnisse hier darzustellen.

Ich bin zum Schluss gekommen, dass die Wahrheit irgendwo zwischen dem Logarithmus und der Gamma-Kompression liegt. Strenge Linearität im Gesamtsystem Kamera->EBV->Bildschirm ist aufgrund des begrenzten Konstrastumfangs der Ausgabemedien wanrscheinlich gar nicht wünschenswert. Ich denke, dass die theoretisch korrekte Gamma-komprimierte Gradation von den Kamera-Herstellern absichtlich zusätzlich abgeflacht wird, um Lichter besser zu differenzieren.

9. ... (ich hoffe es geht noch ein bisschen weiter)


Viele Grüße an alle eisernen Mitleser und -Schreiber. 8-) ;-)
Franz


PS:
Falls ich in meiner Zusammenfassung etwas wichtiges übersehen habe, bitte PM an mich, ich ergänze das dann umgehend. :-)
- Editiert von Franzel am 18.08.2006, 01:39 -
Edit: Grafiken verkleinert
- Editiert von Franzel am 19.11.2006, 23:38 -
ebene multiplizieren 18.08.2006, 00:23bertram
@Lucky: ("...wie Du das machst (Stimmen hören...) klären wir dann im nächsten Thread ")

Kein Problem. Tontechnik ist auch so ein Hobby von mir. Von daher bin ich es gewohnt, einen konstanten dB-Wert zu addieren (einfach den Regler hochschieben), um die Lautstärke über den gesamten Lautstärkebereich mit einem festen Faktor zu versehen. Da kommt es dann nicht vor dass die leisen Töne weniger verstärkt werden als die lauten. Würde sich auch komisch anhören.
Warum sollte es beim Licht anders sein?

@Jochen: ("Mann, lasst euch ein wenig Zeit.")
Ab morgen bin ich 4 Tage nicht greifbar. Da könntest doch du meinen Part übernehmen. :D
Bin gespannt, was sich in der Zwischenzeit alles tut!

@Cybercrash: ("Schwarz ist nun mal 0, nothing, nada.")
Das stimmt so glaub ich nicht. Für einen Blinden ist sogar relativ große Lichtenergie schwarz.
Es geht uns nicht um die Farbe schwarz, sondern um den Schwarzpunkt bzw. Weißpunkt eines Gerätes.
Jedes Gerät, das Bilder verarbeitet, kann unterhalb einer bestimmten Lichtenergie keine Unterschiede mehr wahrnehmen (z.B. Cam, Auge) oder wiedergeben (Drucker, Monitor, Beamer). Diese meist sehr kleine Lichtenergie nennt man den Schwarzpunkt und in RGB erhält er den Wert 0. Das ist bei jedem Gerät aber eine andere Energiemenge.

Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 18.08.2006, 00:33Franzel
Zitat:
Original von bertram
Tontechnik ist auch so ein Hobby von mir. Von daher bin ich es gewohnt, einen konstanten dB-Wert zu addieren (einfach den Regler hochschieben), um die Lautstärke über den gesamten Lautstärkebereich mit einem festen Faktor zu versehen. Da kommt es dann nicht vor dass die leisen Töne weniger verstärkt werden als die lauten. Würde sich auch komisch anhören.
Warum sollte es beim Licht anders sein?

Das Potentiometer am Mischpult mag logarithmisch eingeteilt sein, die Verstärkung des Signals ist immer linear (sonst klirrts). Doppelte Lautstärke = +6dB = Signal mal 2.
Zitat:
Warum sollte es beim Licht anders sein?
eben ... ;-)

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 18.08.2006, 00:45bertram
@Franz: Mir bleibt zum wiederholten Mal der Mund offen.
ich hab heut leider nicht mehr die Muse, das genauer zu studieren. Was mich verblüfft:
Zitat:
Ich habe die Log- und Gamma-Funktion auf x-Werte (= ursprüngliche von der Kamera gesehene Itensität) angewandt.

Wie kommt man denn an diese Werte heran? sind das etwa die RAW-Daten? Darüber weiß ich noch fast gar nichts.
Wie hast du logarithmiert? log(9x+1)?
Zitat:
wie das bei meiner C-5060 aussieht, wenn man dabei entweder exponentiell oder per Gamma-Funktion entzerrt:

Auch da hab ich keine Ahnung. Vermisst du den Ausgang deiner Grafikkarte??? Oder vermisst du die Helligkeit deines Monitors???
Wäre wunderbar, wenn du das ausführen würdest.

Gute Nacht, Bertram
- Editiert von bertram am 18.08.2006, 01:11 -
ebene multiplizieren 18.08.2006, 00:56bertram
Zitat:
Das Potentiometer am Mischpult mag logarithmisch eingeteilt sein, die Verstärkung des Signals ist immer linear (sonst klirrts). Doppelte Lautstärke = +6dB = Signal mal 2.


Schallenergie(in J/m²) -> Lautstärke in dB (=log.Skala) ->konstanten db-Wert addieren ->Vielfaches an Schallenergie

Lichtenergie(in J/m²) -> Helligkeit als RGB-Wert (log.Skala, oder auch nur genähert) ->konstanten RGB-Wert addieren ->Vielfaches an Lichtenergie

Allein schon wegen der Schönheit müsste man es so erfinden, wenn es nicht schon so wäre.

Bertram
ebene multiplizieren 18.08.2006, 01:10Franzel
Zitat:
Original von bertram
Zitat:
Ich habe die Log- und Gamma-Funktion auf x-Werte (= ursprüngliche von der Kamera gesehene Itensität) angewandt.

Wie kommt man denn an diese Werte heran? sind das etwa die RAW-Daten? Darüber weiß ich noch fast gar nichts.

Nein, das sind einfach die Verschlusszeiten. Ich habe eine konstant weiße Fläche fotografiert und die Verschlusszeiten variiert. Doppelte Verschlusszeit = doppelte von der Kamera gesehene Itensität. Das hast du bei deinen Tests doch bestimmt genauso gemacht.


Die Entzerrung habe ich rein rechnerisch durchgeführt:

(x/255)^2.2*255
bzw.
255^(x/255)



Zitat:
Original von bertram
Oder vermisst du die Helligkeit deines Monitors???

Das wäre der nächste Schritt. Angetestet habe ich das schon, aber so richtig sauber habe ich das noch nicht gemacht.

Auch von mir eine gute Nacht,
Franz
ebene multiplizieren 18.08.2006, 01:24bertram
@Franz: ich bin doch noch auf :)
Saubere Arbeit. Aber bitte überprüfe die Linearisierung nochmal. Da du vermutlich den 10-er Logarithmus benutzt hast zum Logarithmisieren, musst du ihn mit 10^x umkehren, oder?

Zitat:
Das hast du bei deinen Tests doch bestimmt genauso gemacht

Ja, aber nur mit 4 oder 5 Werten, und nicht so professionell. Da war es allerdings auch schon 3:00 :-)
Bertram
ebene multiplizieren 18.08.2006, 01:36Franzel
Zitat:
Original von bertram
Aber bitte überprüfe die Linearisierung nochmal. Da du vermutlich den 10-er Logarithmus benutzt hast zum Logarithmisieren, musst du ihn mit 10^x umkehren, oder?

Ich denke das ist in Ordnung. Ich brauche ein Exponentialfunktion, die die RGB-Werte wieder auf einen Wertebereich von 1 bis 255 abdeckt. Die Funktion "10^(x/106)" liefert übrigens die gleichen Ergebnisse.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 18.08.2006, 01:58bertram
Lass uns das Logarithmisieren und die Umkehrung nochmal prüfen.
Da du die x-Werte auf den Bereich [0;1] normalisiert hast, müsste man mit
y = 255*log(9*x+1)
transformieren. Hast du das so gemacht?
Die Umkehr-Transformation wäre dann

y = (10^(x/255 - 1))/9

Stutzig bin ich geworden, weil die Logarithmus-Transformation deiner Messung besser entspricht. Dann dürfte die Umkehrung nicht schlechter werden??
Bertram

Nachtrag:
Einen weiteren Gedanken sollten wir, glaub ich, noch auf die Festlegung des Weißpunkts deiner Cam verschwenden.
Mit dessen Lichtenergie machst du ja die Normierung. Müssten sich nicht prinzipiell die drei Kurven in deinem ersten Diagramm im Weißpunkt (x=1) treffen, unabhängig von der Art der Transformation?
Da sich die Kurven bei x=0.5 schneiden, hast du vermutlich alles relativ zu dieser Messung berechnet.
Es ist natürlich nicht so leicht, den Weißpunkt genau zu finden. Dazu musst du die Belichtung so lange steigern, bis nur noch Kanal 255 Inhalt besitzt.
- Editiert von bertram am 18.08.2006, 08:07 -
Eine Voraussetzung, den Weißpunkt einigermaßen genau zu finden ist, dass deine Fläche möglichst einfarbig und gleichmäßig hell ist, dass das Histogramm nur einen sehr schmalen Balken darstellt.
Sollte der Balken nicht ziemlich schmal sein, bringt es vielleicht was, wenn du nur einen bestimmten Ausschnitt aus der Bildmitte ausschneidest (wegen Randabdunkelung ...)
- Editiert von bertram am 18.08.2006, 12:15 -
ebene multiplizieren 18.08.2006, 09:04bertram
In der Gleichung der Umkehr-Transformation hat der Fehlerteufel zu geschlagen. Es muss heißen:

y = (10^(x/255) - 1)/9

Bertram
ebene multiplizieren 18.08.2006, 16:19Jo
@bertram
Hab gerade im Quelltext eines RAW-Konverters nachgesehen, der verwendet zum 'Entlinearisieren' der Sensorwerte die Funktion f(x)= 1.099*(x^0.45)-0.099
Passt also weitgehend zu der bisher aufgestellten Theorie der Gammakorrektur in der Kamera.


@Franzel
Charles Poynton (Gamma FAQ, Seite 5) meint, die Linearisierung der RGB-Werte durch den Monitor folgt eher einer Potenzfunktion, keiner Exponentialfunktion:
Incidentally, the nonlinearity of a CRT is a function of the electrostatics of the cathode and the grid of an electron gun; it has nothing to do with the phosphor. Also, the nonlinearity is a power function [which has the form f(x)=x^a], not an exponential function [which has the form f(x)=a^x].

Jochen
ebene multiplizieren 18.08.2006, 22:50Franzel
So, erst mal zu meiner exponentiellen Linearisierungsfunktion:
Ich hatte ja f(x) = 255^(x/255) verwendet, die von Bertram vorgeschlagene Funktion y = (10^(x/255) - 1)/9 liefert allerdings ein deutlich besseres Ergebnis:

Links ist das ganze linear, rechts logarithmisch dargestellt. Optimal wäre ein vollkommen gerader Verlauf der Kurven. In der logarithmischen Darstellung sieht man, dass die exponentielle Linearisierung diesem Ideal wesentlich näher kommt als die Gamma-Linearisierung. Gerade in den Schatten ist ein sehr deutlicher Unterschied zu sehen.

In die gleiche Kerbe haut auch folgende Grafik:

Hier habe ich an die gemessene (rote) Gradationskurve eine Logarithmus-Funktion (blaue Punkte) angefittet. Diese stimmt sehr gut mit den gemessenen Werten überein, wenn man den Bereich von 0.5 bis 1.0 weglässt. Dieser Bereich entspricht der hellsten Blendenstufe, in der die Kamera in die Sättigung geht (@bertram: die Sättigung der Kamera ab 0.7 ist der Grund, warum ich immer auf 0.5 normiert habe).

Die von Bertram vorgeschlagene Funktion y = 255*log(9*x+1) ist Magenta dargestellt. Obwohl sich ihre Umkehrfunktion bei der Linearisierung sehr gut schlägt, liegt die Funktion hier weit abgeschlagen. Warum das so ist, ist mir ein Rätsel. :(


Zwischen-Fazit

Wenn man Bertrams Linearisierung-Formal verwendet, kriegt man ein sehr gutes Ergebnis, ebenso ist es mir gelungen eine Logarithmus-Funktion mit guter Übereinstimmung an die gemessene Gradation anzufitten. Es sieht jetzt also tatsächlich so aus, als wären die RGB-Werte nicht in einer Potenzfunktion, (Gamma) sondern logarithmisch komprimiert. Meine oben getroffene Aussagen möchte ich also hiermit relativieren.

Jetzt kommt Jo und unterstützt wieder in die Gamma-These mit seinem RAW-Konverter-Beispiel und mit Charles Poynton. (@Jo: Charles Poynton's Gamma FAQ kenne ich, daher stammt ein Teil meines (Halb-)Wissens. :) )

Für die EBV ist es bei einigen Operationen schon entscheidend, ob ein Logarithmus oder eine Potenzfunktion zugrunde liegt. Beispiel Weißabgleich/Farbkorrektur: Sind die RGB-Wert logarithmisch kodiert, müssten die Korrekturwerte addiert werden. Bei einer Kodierung per Potenzfunktion (Gamma) müssten die Korrekturwert jedoch multipliziert werden. Addieren tun z.B. IrfanView und PhotoFiltre, Helicon-Filter multipliziert. GIMP bietet einen Farbabgleich getrennt für Schatten, Mitten und Lichter, was PS macht weiß ich nicht. Es sieht also so aus, als wäre Konfusion ob des Sachverhalts "Gradation" nicht nur in diesem Thread zu finden... :(

Grüße, Franz

Edit: Tippfehler in einer Formel beseitigt
- Editiert von Franzel am 21.08.2006, 22:30 -
Edit: Grafiken verkleinert
- Editiert von Franzel am 19.11.2006, 23:33 -
ebene multiplizieren 23.08.2006, 01:59bertram
@Franz
Ich bin wieder zurück und sehe, dass du dir nochmal Arbeit gemacht hast. Das sieht teilweise ermutigend aus, teilweise versteht man die Ergebnisse nicht so recht. Dass du das "Zwischen-Fazit" nennst, ist wohl angemessen ;-)
Ich werde die nächsten Tage mal nochmal selber genauere Messungen durchführen. Mal sehen, ob ich mit meiner Dimage7i ähnliche Ergebnisse produzieren kann.
Ein Hauptproblem scheint mir zu sein, dass wir nicht wissen, wie die Kamerahersteller die Normierung vornehmen. Jedenfalls ist mir nicht ganz wohl dabei, wenn du sie beim Wert 0,5 vornimmst. Begründung: Die Gammafunktion ist darauf ausgelegt, den Bereich von 0 bis 1 zu transformieren, wobei die beiden Grenzen 0 und 1 die Fixpunkte sind und nicht die Mitte 0,5. Das kann so m.E. nicht korrekt klappen.

Also ich bin ja inzwischen der Meinung, dass die Gammafunktion eine Näherungsmethode darstellt für die Logarithmusfunktion im Bereich 0 bis 1. Falls das stimmt, ist es praktisch egal, ob nun die eine oder andere Funktion benutzt wurde. Dann bedeutet jedenfalls eine Addition einer Konstanten zu den RGB-Werten das gleiche wie eine stärkere Belichtung bei der Cam, inklusive ausreißende Lichter. Eine Multiplikation kann man schon vornehmen, das ist dann eine Spreizung des Histogramms, dem entspricht aber nichts, was du genauso mit der Cam machen könntest.
Wenn man aber ein Bild aufhellen will, dann benutzt man zweckmäßiger Weise eine Gradation, die Schwarzpunkt und Weißpunkt festläßt.

Zitat:
Bei einer Kodierung per Potenzfunktion (Gamma) müssten die Korrekturwert jedoch multipliziert werden.

Diese Schlussfolgerung kann ich nicht nachvollziehen.

Zitat:
was PS macht weiß ich nicht.

Wie schon erwähnt, addiert PS eine Konstante, wenn man den Helligkeitsregler nach rechts schiebt, und multipliziert mit einer Konstanten, wenn man die Tonwerte spreizt (in Richtung Lichter).

Ich hab eben festgestellt, dass das RAW-Konvertierungsprogramm meiner Dimage7i beim Erhöhen der Helligkeit die diagonale Gradationskurve einfach parallel nach oben verschiebt. Das Histogramm rutscht dabei einfach nach rechts ohne irgend eine Veränderung (außer, dass die Lichter ausreißen).

Übrigens: deine Messkurve hast du ja ganz gut logarithmisch angefittet. Weißt du, wie die Gleichung genau lautet?

@Jochen:
Interessant, deine Erkenntnisse! Vielleicht sollten wir doch unterscheiden zwischen der Transformation von RAW zu RGB und der von RGB zur Beschleunigungsspannung eines Monitors. In der Cam sollen ja die Messwerte des Sensors so interpretiert werden, dass die RGB-Werte dem Helligkeitsempfinden unseres Auges entsprechen. Der Monitor soll es zwar umgekehrt machen, aber er ist ja kein rückwärts arbeitender Sensor. Die Elektronenstrahlröhren haben natürlich andere Kennlinien, Flachbildschirme vermutlich nochmal andere. Meine Vermutung: eine Potenzfunktion kann man durch Verändern von Parametern leichter an ein Gerät anpassen als eine Exponentialfunktion. (?großes Fragezeichen?)

Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 23.08.2006, 18:08 -
ebene multiplizieren 23.08.2006, 23:39Franzel
Hallo Bertram,

gut, dass du wieder online bist. :-)

Eine schöne Gradationskurve einer anderen Kamera würde mich auch interessieren. Vielleicht kannst du mir dann die Werte schicken?


Nochmal zur Normierung: Ich habe nicht auf den Wert bei x=1 normiert, weil dort die Kamera in der Sättigung ist. Bereits eine halbe Blendenstufe darunter war 255/255/255 erreicht.

Zitat:
Wie schon erwähnt, addiert PS eine Konstante, wenn man den Helligkeitsregler nach rechts schiebt

Ja OK, so machen das auch IrfanView, PhotoFiltre etc.. Es ist aber nicht ganz richtig, selbst beim Logarithmus, denn die von dir vorgeschlagene Formel "y = 255*log(9*x+1)" verhält ich anders, weil im Argument des Logarithmus noch diese Eins steht. Darum ist weder Addieren noch Multiplizieren richtig. Multiplizieren wäre richtig, wenn die RGB-Werte linear oder durch eine Potenzfunktion abgespeichert wären. Denn dann gilt die Bedingung f(a*x) = f(a)*f(x).


Zitat:
Übrigens: deine Messkurve hast du ja ganz gut logarithmisch angefittet. Weißt du, wie die Gleichung genau lautet?

Klar, sie lautet "255*LOG(50*x+0.5)*0.6778". Habe ich einfach durch rumspielen an den Werten ausprobiert. Dieser Faktor 50 vor dem x ist enorm wichtig, denn er bestimmt die Krümmung der Kurve. Der Term 0.5 beeinflusst sozusagen den Schwarzwert.

Ich war übrigens nicht faul und habe inzwischen ein kleines Progrämmchen geschrieben, mit dem man aufhellen, abdunklen sowie einen Weißabgleich machen kann. Das Programm unterstützt die additive Methode, die multiplikative Methode und die Methode mit exponentieller Linearisierung und anschließender Multiplikation. Ohne Frage sind die Ergebnisse im letzten Fall am besten. Wenn du willst, schicke ich dir das Programm. Es ist in Word-2000 geschrieben :-O und darum etwas langsam, funktioniert aber :) (du brauchst also Word 2000 oder eine neuere Version). Als Schmankerl kann man damit auch logarithmisch komprimierte Bilder in Gamma-komprimierte umwandeln. Ist ganz interessant.

Hier im Forum habe ich ja mal einen Thread wegen dem Weißabgleich verschiedener Programme gestartet: http://forum.penum.de/showthread.php?id=20594

Hier ein Bildbeispiel von damals: Weißabgleich: FixFoto und IrfanView
Und hier was mein Progrämmle daraus macht: Weißabgleich selbstgemacht

Ich denke, das Ergebnis spricht für sich. (Es lebe Winword! 8-) ;-) )

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 24.08.2006, 01:10bertram
Grüß dich Franz,
ich war in der Zwischenzeit beim Abba-Musical und dann noch in Dresden. War beides recht erbaulich!

Mit der Auswertung meiner Messung bin ich fast fertig. Kommt dann weiter unten, mit den Messwerten.
Zitat:
Ich habe nicht auf den Wert bei x=1 normiert, weil dort die Kamera in der Sättigung ist. Bereits eine halbe Blendenstufe darunter war 255/255/255 erreicht.

Ja, aber ich glaube, das ist unverzichtbar, um annähernd brauchbare Ergebnisse zu erzielen. Durch Regeln der Beleuchtung kannst du einigermaßen dorthin kommen.

Zitat:
die von dir vorgeschlagene Formel "y = 255*log(9*x+1)" verhält ich anders, weil im Argument des Logarithmus noch diese Eins steht.

Nein. Die gewöhnliche log-Fkt. wird angewandt auf Werte von 1 (Schwarzpunkt) bis ...(Weißpunkt).
Dabei ist der Bezugspunkt der Schwarzpunkt. Wenn man nun die Lichtintensitäten zuerst auf [0;1] normiert (dabei ist der Weißpunkt der Bezugspunkt), dann muss man auch die log-Fkt. verschieben, sodass f(0)=0 und f(1)=255. Du erhältst dieselben Ergebniswerte (RGB), egal ob du es so oder so machst. Insofern wäre dann die RGB-Skala eine astreine log. Skala und das mit der Addition hätte weiter Gültigkeit.
Den gleichen Denkfehler hab ich begangen, indem ich die Multiplikation bei Potenzfunktionen angezweifelt habe, weil ich dachte, dann wird ein Pixel mit RGB=0 nicht heller. Stimmt aber nicht.

Zitat:
Klar, sie lautet "255*LOG(50*x+0.5)*0.6778".

Das mag durch Probieren der Sache nahekommen, stimmt aber glaub ich mit der Theorie nicht ganz überein.
Wenn ich (kogs-www.informatik.uni-hamburg.de/~neumann/BIS-SS-2005/VorlesungKoethe-Net-3.pdf ) richtig interpretiere, dann muss man in der Gleichung logb ((b-1)x + 1) die Basis des Logarithmus richtig finden.
Wenn du das auf 10-Log. umrechnest lautet das log((b-1)x+1) / log b. Ich meine, an der "1" solltest du nicht rütteln, weil das ja wegen der Normalisierung nötig ist. In deiner Näherung stimmt dann der Faktor 0.6778 nicht mit 1/log51 überein.

Zitat:
Wenn du willst, ...

Klar, danke!
ebene multiplizieren 24.08.2006, 01:28bertram
Messkurve der Minolta Dimage7i

Ich hab ein weißes Blatt Papier mit Halogenlicht bestrahlt und damit bei ISO100, Blende 5.6, manuellem Weißabgleich folgende Messungen erhalten:
Link
Die Helligkeit war glücklicher Weise gerade so, dass bei 1/6 s sich der RGB-Wert 254 ergab. Diesen Messwert hab ich für die Normierung der Lichtintensität als Bezugspunkt gewählt.

In der folgenden Grafik hab ich wie Franz die gemessenen RGB-Werte gegen die Lichtintensität angetragen. Dazu eine Näherung mit Logarithmus und mit Potenzfunktion. Die Basis des Logarithmus hab ich durch Probieren zu 40 ermittelt, den Exponent der Gammafunktion zu 1/3.
Link
Die logarithmische Näherung stimmt deutlich besser mit der Messkurve überein.
Im Helligkeitsbereich, den wir als Mitten bezeichnen (das wären hier die Messwerte von 1/90 s bis 1/10 s) sieht man an der Verschiebung des Histogramms recht gut, dass doppelte Lichtintensität das Histogramm um einen festen Wert nach rechts schiebt. An den Rändern träfe das nur zu, wenn die Messkurve exakt mit der Logarithmus-Fkt. übereinstimmen würde.

Ebenso hab ich die Umkehrfunktionen der beiden Näherungs-Funktionen auf die gemessenen RGB-Werte angewandt. Es überrascht nicht, dass die bessere Näherung auch bei der Linearisierung zu einem besseren Ergebnis führt.
Link
Die Linearisierung auf diese Art zu machen halte ich eher für belanglos. Denn jedes Ausgabegerät (Drucker, Monitor, Beamer ...) hat seine Eigenheiten, so dass bei jedem die Linearisierung anders aussehen wird.

Mit einem Fazit warte ich lieber noch etwas;-)
Bertram
- Editiert von bertram am 24.08.2006, 10:21 -
- Editiert von bertram am 24.08.2006, 22:45 -
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:04 -
ebene multiplizieren 24.08.2006, 22:51Franzel
Hi Bertram,

das Programm ist unterwegs. Ich bitte um schonungslose Kritik. :-O

Vielen Dank auch für die Werte deiner Kamera. Ich werde sie mir genau anschauen und gucken, ob ich daraus etwas für die Implementierung meines Programms ableiten kann.


Zitat:
Original von bertram
Wenn man nun die Lichtintensitäten zuerst auf [0;1] normiert (dabei ist der Weißpunkt der Bezugspunkt), dann muss man auch die log-Fkt. verschieben, sodass f(0)=0 und f(1)=255. Du erhältst dieselben Ergebniswerte (RGB), egal ob du es so oder so machst. Insofern wäre dann die RGB-Skala eine astreine log. Skala und das mit der Addition hätte weiter Gültigkeit.

Genau hier muss ich nochmals wiedersprechen. Die "echte" Log-Funktion "y = Log(a*x)" geht gegen -Unendlich, wenn x gegen Null geht. Die Funktion "y = Log(a*x + 1)" ist hingegen Null für x=0. Das macht einen entscheidenden Unterschied: Nach dem Addieren einer Konstanten zur Gradations-Funktion werden die Werte in der Nähe von Null nicht mehr besetzt. Das Bild wird zwar heller, aber der Schwarzpunkt verschiebt sich und Schwarz wird nur noch Grau dargestellt. Bei der "echten" Log-Funktion bleibt Schwarz jedoch Schwarz, weil -Unendlich + einer endlichen Additionskonstante immer noch -Unendlich ist. Darum lässt sich ein Bild durch den Helligkeitsregler nicht richtig aufhellen. Als Ausweg bleibt die Gradation wieder zu lineariseren und zu multiplizieren, genau wie es mein Programm macht.


Zitat:
Die Linearisierung auf diese Art zu machen halte ich eher für belanglos.

Die Linearisierung halte ich für entscheident. Könnte man die Gradation der RGB-Werte exakt aufheben, könnte man sehr sauber Aufhellen oder einen präzisen Weißabgleich machen, solange der im JPEG gespeicherte Kontrastumfang dafür ausreicht.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 24.08.2006, 23:28bertram
Grüß dich Franz,
danke für das Programm. Dazu werde ich erst morgen oder übermorgen Zeit finden.

Zitat:
Die "echte" Log-Funktion "y = Log(a*x)" geht gegen -Unendlich, ...

Da muss ich nochmal einhaken, das hat schon seine Richtigkeit:

Wenn man Messwerte logarithmisch aufbereitet, dann beginnt der zu untersuchende Bereich nie bei Null, sondern am besten bei 1. Beachte, dass bei unserer ganzen Theorie keine Lichtintensitäten Null vorkommen, der kleinste Wert ist die Energie des Schwarzpunkts. Diese wird zuerst 1 gesetzt. Siehe nochmal:
Link
y = a*log(x) darauf angewandt ergibt dann (theoretische) RGB-Werte von 0-255.
Wenn du aber vorher die Lichtintensitäten [1;max] normierst (durch max dividierst), dann erhältst du Werte im Bereich [0;1] (Die Null exakt kommt nicht vor). Darauf die angepasste Funktion a*logb((b-1)x+1) angewandt ergibt wieder die Werte von 0 bis 255.
Zitat:
Nach dem Addieren einer Konstanten zur Gradations-Funktion werden die Werte in der Nähe von Null nicht mehr besetzt. Das Bild wird zwar heller, aber der Schwarzpunkt verschiebt sich und Schwarz wird nur noch Grau dargestellt.

Ja. Das gleiche geschieht, wenn du bei der Cam stärker belichtest. (Außer du hast noch schwächer Punkte, die vorher in Kanal 0 gesammelt wurden.) Wobei wir wieder bei der Ausgangsfrage von Jo angelangt wären. Drehen wir uns im Kreis? Oder auf einer Spirale nach vorne??
Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 24.08.2006, 23:35 -
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:05 -
ebene multiplizieren 24.08.2006, 23:46Franzel
... aber durch den +1-Term (oder Schwarzpunkt, wie auch immer) verläuft die Funktion anders und es gilt nicht mehr f(x) + a = f(x*a).

Wenn man am Helligkeitsregler von IrfanView dreht oder die Gradationskurve in einem anderen Programm nach oben schiebt, merkt man sofort, dass das Ergebnis nicht mit einer stärken Belichtung der Aufnahme zu vergleichen ist. Aus Schwarz wird Grau. Der nicht durchgezeichnete schwarze Anzug von Onkel Fritz ist nun ein nicht durchgezeichneter grauer Anzug von Onkel Fritz.

Mit Hilfe der Linearisierung kann man allerdings tatsächlich etwa 1.5 Blendenstufen aufhellen und das Ergebnis unterscheidet sich (vom Rauschen abgesehen) kaum von einer tatsächlich stärker belichteten Aufnahme. Probiers' doch mal mit meinem Programm aus.

Zitat:
Drehen wir uns im Kreis?

Also ich hab für meinen Teil eine Menge dazu gelernt:

1. Die Gradation handelsüblicher Cams basiert nicht auf einer umgekehrten Gamma-Funktion. Darum führt Multiplizieren mit einer Konstanten nicht wie bei einer stärkeren Belichtung zu einer korrekten Aufhellung des Bildes sondern zu einer zusätzlichen Tonwertspreizung.

2. Die Gradation handelsüblicher Cams ähnelt eher einer logarithmischen Funktion. Im Vergleich zur Gamma-Variante ist diese in Lichtern stärker abgeflacht und besonders in den Schatten dunkler.

3. Leider entspricht die Gradation nicht einer reinen logarithmischen Funktion sondern enthält einen zuätzlichen Term der verhindert (hier sind wir offenbar unterschiedlicher Meinung), dass das Bild durch die Addition einer Konstanten korrekt aufgehellt wird.

4. Wenn wie beschrieben Addieren und Multiplizieren nicht zufriedenstellend funktionieren, muss die Gradationskurve wieder gerade gebogen werden. Alsdann kann sauber linear weiter gearbeitet werden.

5. Als "Abfallprodukt" habe ich nun ein Programm, dass den Weißabgleich und Aufhellen meiner Meinung nach qualitativ besser beherrscht als die Freeware-Software, die ich sonst so auf der Platte habe.

Grüße, Franz
- Editiert von Franzel am 25.08.2006, 00:06 -
ebene multiplizieren 25.08.2006, 01:51bertram
Zitat:
Also ich hab für meinen Teil eine Menge dazu gelernt:

Ja klar. Praktisch alles, was ich hier geschrieben hab, 'wusste' ich ja nicht vorher. Das kam erst durch unsere Diskussion zu Tage.

Zitat:
und es gilt nicht mehr f(x) + a = f(x*a).

Ich meine immer noch, dass es gilt. Ich (oder wir) haben wahrscheinlich bis jetzt falsch normalisiert!??
Ich meinte bisher: man muss durch den höchsten Wert dividieren.
Durch deine Hartnäckigkeit mit dem +1 hab ich mir das nochmal genauer überlegt. Jetzt meine ich, dass so normalisiert werden muss: x' = (x-1)/(max-1)
Das würde bedeuten, dass der Bereich [1;max] zunächst auf [0;max-1] abgebildet wird und anschließend auf [0;1] gestaucht wird. Dann wäre die Null auch dabei.
Wenn du mit dieser Transformation in die Log.fkt. einsetzt, dann erhält man genau die angepasste Log.fkt, die ich oben immer benutzt habe:

y = a*log(x), wobei x aus [1;max]
x' = (x-1)/(max-1)
=> x = (max-1)*x' + 1
eingesetzt in die Log.fkt.
y = a*log((max-1)*x' +1) , wobei x' aus [0;1]

Ich hoffe jetzt mal, dass du nicht wieder was dagegen findest :-)
Allerdings würde das auch bedeuten, dass eine Multiplikation im Bereich [0;1] bereits die Gradation geringfügig ändert. Diese dürfte man exakter Weise nur im Bereich [1;max] anwenden.
Das würde auch bedeuten, dass ich meine Messreihe nochmal neu auswerten muss :-(

Wenn das so stimmt, dann überlege ich mir:
Warum komprimieren die Kamera-Hersteller nicht logarithmisch? Darüber können wir spekulieren. Wenn ich meine Messreihe betrachte, dann sind die Werte an den Rändern (vor allem am dunklen) mehr zusammengedrängt als in der Mitte, wo die Verschiebung näherungsweise eine Konstante ist. Warum wird das gemacht? Vielleicht nur, um den wesentlichen mittleren Bereich besser aufzuschlüsseln auf Kosten der Lichter und der Tiefen? Das Auge lässt sich gern und leicht täuschen.

(Dein Programm muss bis zum Wochenende warten.)
Bertram
- Editiert von bertram am 25.08.2006, 02:08 -
ebene multiplizieren 26.08.2006, 17:28bertram
@Franz:
Zitat:
3. Leider entspricht die Gradation nicht einer reinen logarithmischen Funktion sondern enthält einen zuätzlichen Term der verhindert (hier sind wir offenbar unterschiedlicher Meinung), dass das Bild durch die Addition einer Konstanten korrekt aufgehellt wird.

Ich meine auch, dass ein Bild nicht 'korrekt' (im Sinn von mathematisch genau) durch Addition aufgehellt wird. Das träfe ja nur zu, wenn es exakt eine Logarithmus-Transformation wäre. Aber: ich meine, der Grund liegt nicht an der Theorie (an dem '+1' oder ähnlichem), sondern einfach daran, dass die Hersteller, aus welchen Gründen auch immer, nicht einfach logarithmieren sondern eine andere Kurve benutzen. Nur im Bereich der Mitten scheint der Logarithmus einigermaßen genau hinzukommen.

Für die Praxis des Aufhellens reicht mir diese Erkenntnis. Das Aufhellen durch Addition ist in den seltensten Fällen sinnvoll. Ein Bild, dessen Histogramm von ganz links bis ganz rechts reicht, würde man ohnehin nicht durch Addition aufhellen wollen, weil sonst die Lichter in Kanal 255 landen. In diesem Fall benutzt man sinnvoller Weise eine Gradationskurve, die man per Hand festlegt. Wenn man aber ein schwach belichtetes Bild hat, dann empfiehlt sich die Tonwertspreizung (Multiplikation), damit der meist schwache Dynamikumfang wächst und Schwarzes schwarz bleibt.

Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 27.08.2006, 11:12 -
ebene multiplizieren 27.08.2006, 21:20bertram
Hallo Leute, seid ihr noch da? :-)

Endlich hab ich eine wissenschaftliche Quelle gefunden, die meine Logarithmus-Überlegungen von der Theorie her bestätigt:
Link
Insofern meine ich, dass das, was ich auf S.2 über die Entstehung des Histogramms mir zusammengereimt habe, von der Theorie her stimmt. (Man braucht die Lichtintensitäten nicht zuerst zu normalisieren, man kann sie direkt mit einer Log.funktion in Helligkeitswerte von 0-255 umrechnen.)
Für die, die sich die Mühe machen wollen, den ersten Abschnitt der Quelle nachzuvollziehen:
Mein Beispiel waren 8 Blendenstufen, das bedeutet ein Verhältnis I / Io = 256
Die Konstante r (in der Quelle) berechnet sich deswegen zu r = 256^(1/255) = 1,0219839, und ist die Basis der Logarithmus-Funktion. Ich habe allgemein meine Funktion y = a*log(x) genannt (mit dem 10er Log.). Dieses a berechnet sich danach zu a = 1/log(r) = 105,886. Und damit ergeben sich die von mir berechneten Helligkeitswerte y.

Gruß, Bertram

Edit: Link zwecks besserer Lesbarkeit des Textes gekürzt.
- Editiert von kalup am 28.08.2006, 14:48 -
ebene multiplizieren 28.08.2006, 00:23Franzel
Hi Bertram,

wenn ich das Ergebnis der Uni-Schrift anwende, erhalte ich

y = ln( T * I/Io) ) / ln( I/Io^(1/255) )

wobei T die Verschlusszeit von 0.01 bis 1 ist.

Wenn ich mir diese Funktion angucke, stimmt sie für I/Io = 256 schlechter mit der gemessenen überein, als die anderen Funktionen, die wir zuvor diskutiert haben.

Ich vermute, dass eine solche theoretisch optimale Funktion nicht geeignet ist, weil sie zu weit von der Gamma-Funktion entfernt ist, mit der die Bilder letztlich auf den Bildschirm gebracht werden. Man kommt in die Nähe, wenn man I/Io = 100 setzt, das entspricht etwa 6.6 Blendenstufen.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 28.08.2006, 07:46bertram
Grüß dich Franz,

ja, so kannst du die Gleichung auch ausdrücken.
Die graue Theorie ist das eine, das was die Leute in der Praxis machen, das andere. Mit der gemessenen Funktion stimmt das tatsächlich deutlich schlechter überein.
Aber vielleicht haben wir unser Experiment auch etwas oberflächlich angelegt?? Vielleicht spielt die Farbtemperatur des Lichts eine Rolle? Vielleicht hätten wir nicht einfach den Grün-Kanal nehmen sollen, sondern die Luminanz?

Übrigens: dein Programm ist hübsch! Magst du's nicht in ner 'ordentlichen' Programmiersprache abfassen, vielleicht mit einer kleinen Anleitung ...
Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 28.08.2006, 14:35Jo
@bertram
Eines ist das mit Sicherheit nicht: eine wissenschaftliche Quelle. :-)
Das ist eine Seminararbeit eines Studenten, und wenn ich mir die durchlese, stellen sich bei mir die Nackenhaare auf (von der Rechtschreibung mal ganz abgesehen).


Jochen
ebene multiplizieren 28.08.2006, 16:34bertram
Hallo Jochen,
da magst du Recht haben. :-(
Ich hab gestern Abend nur mal die ersten zwei Seiten studiert. Aber ganz aus den Fingern wird er sich das nicht gesogen haben (außer er macht es so ähnlich wie ich :-) )
Ich fürchte, momentan werden wir nicht viel gescheiter.

Viele Grüße
Bertram
ebene multiplizieren 28.08.2006, 16:55Jo
Nicht vergessen, da scheint es rein um Computergrafik zu gehen (und das auch nur sehr ideal dargestellt) -- die wird nicht exakt dasselbe wie die Kamera machen.

Theoretisch sieht das immer einfach aus -- was dann aber letztendlich alles dranhängt (die ganzen Einflüsse, die durch Abweichung Theorie <-> Praxis berücksichtigt werden müssen) das kann man nicht auf einer halben Seite sehr 'salopp' abhandeln.

Sieht aus als hätte er zusammengefasst (Vortragsskript und Buch, siehe Quellenangabe). Ohne diese Quellen gelesen zu haben, kann man den Grad der Abstraktion nicht feststellen. Wenn ich seine paar Seiten durchlesen, dann hat er das Thema grundsätzlich ziemlich oberflächlich behandelt (was ja für die Seminararbeit keinen Nachteil darstellt).

Jochen
ebene multiplizieren 28.08.2006, 23:42Franzel
Hallo Mitleser,

diesmal solls nicht so mathematisch werden, sondern es gibt mal wieder was zu gucken. :-) Ich möchte die Ergebnisse meines Programms zeigen, dass auf den durch diesem Thread gewonnenen Erkenntnissen beruht.

Es ging hier ja (unter anderem ;-) ) um die korrekte Methode ein Bild aufzuhellen. Ich habe nun ein paar Testbilder gemacht und die durch die Bildbearbeitungs-Mangel gedreht. Zum Vergleich möchte ich ein korrekt belichtetes Bild und ein um 2 Blendenstufen unterbelichtetes Bild, das mit verschiedenen Methoden wieder aufgehellt wurde, gegenüber stellen:

1. ISO80, F/4.8, 1/250:

-> irgendein korrekt belichtetes Bild direkt aus der Olympus C-5060

2. ISO80, F/4.8, 1/1000 (2 Blendenstufen unterbelichtet):

-> krass unterbelichtet, ob da noch was zur retten ist?

3. ISO80, F/4.8, 1/1000 um ca. 2 Blendenstufen additiv aufgehellt:

-> Grau in Grau, im Grunde unbrauchbar.

4. ISO80, F/4.8, 1/1000 um ca. 2 Blendenstufen multiplikativ aufgehellt:

-> Plakative Wirkung durch überhöhten Kontrast. Schatten sind immer noch zu dunkel.

5. ISO80, F/4.8, 1/1000 um 2 Blendenstufen mit der Linearisierungs-Methode aufgehellt:

-> Tonwertabstufung dem korrekt belichteten Bild sehr ähnlich, allerdings Verlust der Farbsättigung. Ich vermute, dass die Kamera sehr dunkle Partien absichtlich geringer sättigt (oder es liegt an der starken JPEG-Kompression des Originals).

6. ISO80, F/4.8, 1/1000 um 2 Blendenstufen wie oben aufgehellt und die Farbsättigung angehoben:

-> Kommt dem Original schon ziemlich nahe, allerdings kippen die Farben in den Schatten etwas ins Grün und die Sättigung ist nicht ausgewogen. Um dies auszugleichen, müsste man wohl jedem Farbkanal eine eigene Gradationskurve zuordnen.

7. ISO80, 1:1-Crop zum Vergleich der Tonwerte und zur Beurteilung von Rauschen und Auflösung:

-> Das aufgehellt Bild entspricht ISO 320. Das Aufhellen führt natürlich zu deutlich erhöhtem Rauschen und einer verminderten Auflösung. Möglicherweise wären Auflösung und Farbwiedergabe in den Schatten besser, wenn ich nicht ein (kräftig) JPEG-komprimiertes sondern ein TIFF-Bild als Ausgangsmaterial benutzt hätte.

8. ISO80, Vergleich des JPEGs aus der Kamera mit einer Gamma-komprimierten Variante:

-> Wie in der rechten Bildhälfte würde das Bild aussehen, wenn die Gradation der Kamera exakt der umgekehrten Gamma-Funktion folgen würde. Lichter und Schatten sind etwas besser durchgezeichnet, das Bild ist im Ganzen etwas weicher.



Mein Fazit:

Im Vergleich eines korrekt belichteten Bildes meiner Olympus C-5060 (1) mit aufgehellten Varianten eines um zwei Blendenstufen unterbelichteten Bildes zeigt sich, dass zum korrekten Aufhellen weder die additive (3) noch die multiplikative (4) Methode taugen. 8-)

Dagegen ergibt die Methode der "Gradations-Linearisierung mit Multiplikation und Gradations-Wiederherstellung" (5) ein brauchbares Ergebnis (obgleich ihr Name schlimmes Vermuten lässt ;-) ). Damit diese Methode funktioniert, ist eine Anpassung der Gradations-Parameter des Programms (derzeit zwei Zahlen) an die Gradation der Kamera erforderlich.

Im Prinzip müsste man ein genauso gutes Ergebnis per Hand mit Hilfe der Gradationskurven eines handelsüblichen Programms erreichen können. Ich habe das bisher aber noch nicht hingekriegt. :)


Grüße, Franz

(Kritik und Kommentare sind willkommen)
ebene multiplizieren 29.08.2006, 08:40bertram
@ Franz:
Herzliche Gratulation! Das ist überzeugend.

Zitat:
Im Prinzip müsste man ein genauso gutes Ergebnis per Hand mit Hilfe der Gradationskurven eines handelsüblichen Programms erreichen können.

Das glaube ich allerdings nicht, zumindest was meine nicht geringe Erfahrung mit PS6 betrifft. Du kannst zwar jede Gradationskurve nachbilden, also auch die Linearisierung. Aber so weit ich sehe ergibt jeder Bearbeitungsschritt wieder eine diskrete Wertemenge [0,1,2, ... 255]. Dabei gehen jedesmal Informationen verloren. (Nur bei der reinen Addition geht keine Information verloren, falls nicht die Grenzen überschritten werden.) Das Histogramm ist am Ende zerstückelt, die Informationen sind nicht mehr so gleichmäßig verteilt wie im Original. Falls PS intern mit 16 Bit rechnet, ist es weniger schlimm, aber bei 2 Blendenstufen (!) immer noch deutlich sichtbar.

In Gegensatz dazu kannst du die drei Bearbeitungsschritte in deinem Programm 'in einer Rechnung' machen und am Ende auf Integer-Werte runden. Trotzdem verstehe ich da was noch nicht ganz: Dein unterbelichtetes Foto hat nur Pixelwerte von 0 bis etwa 130. Rein rechnerisch dürfte das Histogramm des aufgehellten Bildes nur etwa 130 verschiedene besetzte Kanäle aufweisen. Woher kommt das schöne lückenlose Histogramm im Ergebnisbild, das von fast 0 bis 255 verläuft? (Oder täuscht mich hier das kleine Histogramm-Bild von PS?)

Viele Grüße, Bertram
- Editiert von bertram am 29.08.2006, 09:50 -

Noch eine Idee für dein Programm:
Zitat:
Damit diese Methode funktioniert, ist eine Anpassung der Gradations-Parameter des Programms (derzeit zwei Zahlen) an die Gradation der Kamera erforderlich.

Dazu bräuchtest du ja nur deine Messkurve als Tabelle mit 256 Werten eintippen und danach umrechnen.
- Editiert von bertram am 29.08.2006, 20:01 -
ebene multiplizieren 29.08.2006, 20:04Franzel
Zitat:
Original von bertram
Du kannst zwar jede Gradationskurve nachbilden, also auch die Linearisierung. Aber so weit ich sehe ergibt jeder Bearbeitungsschritt wieder eine diskrete Wertemenge [0,1,2, ... 255]. Dabei gehen jedesmal Informationen verloren.

Es geht in einem einzigen Bearbeitungschritt. Darauf basiert ja die "optimierte" Programmversion, die sechsmal schneller rechnet (und trotzdem langsam ist). Jedem Pixelwert (von 0 bis 255) wird anhand einer Tabelle ein eindeutiger neuer Pixelwert zugeordnet. Die "Kunst" ist nur diese Tabelle vorab mit den richtigen Werten zu belegen. Diese Tabelle lässt sich durch eine passend geformte Gradationskurve nachbilden.

Zitat:
Original von bertram
Rein rechnerisch dürfte das Histogramm des aufgehellten Bildes nur etwa 130 verschiedene besetzte Kanäle aufweisen. Woher kommt das schöne lückenlose Histogramm im Ergebnisbild, das von fast 0 bis 255 verläuft? (Oder täuscht mich hier das kleine Histogramm-Bild von PS?)

Mein Freund ist das Rauschen der C-5060 :-O. Das Rauschen des Quellbildes ermöglicht die Kodierung von Zwischenwerten, solange es größer als die Quantisierungslücken ist (und das ist bei meine Bild mit Sicherheit der Fall). Durch die anschließende Verkleinerung und JPEG-Kompression werden die Werte gemittelt und die Lücken aufgefüllt. Dieses sogenannte Dithering wurde früher intensiv bei 16-Bit-Grafik eingesetzt.

OT: Das gibt's übrigens auch im Audio-Bereich. Man kann z.B. 24-Bit Samples erzeugen, bei denen die oberen 16 Bits Null sind und diese dann als MP3 kodieren (das nicht auf 16 Bit beschränkt ist). Mit einem guten MP3-PlugIn, das Dither-Noise hinzufügt, kann man dann tatsächlich bei der Wiedergabe auf einer 16-Bit-Audio-Hardware das Originalsignal hören, also mehr als 16 Bit auflösen. MP3-Tools die kein Dither-Noise beherrschen lieferen dagegen nur absolute Stille.


Grüße, Franz
ebene multiplizieren 30.08.2006, 07:45bertram
Hallo Franz,
danke für die Erklärung.
Haben wir eigentlich dein Programm schon gebührend gewürdigt? Hast du's auch an Jo, ... geschickt?

:O :-) :-) :-) :-) :O
.... S P I T Z E....
:O :-) :-) :-) :-) :O

Eigentlich könntest du die ganze Näherung mit log und Gamma weglassen (oder alternativ anbieten) und stattdessen eine 'kleine' Auswahl von Messkurven eintippen :-O Vielleicht ähneln sich die Messkurven der verschiedenen Geräte sogar mehr als die Näherungen??
Und wenn's schneller gehen soll, vielleicht doch Delphi, C++ ...?

Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 30.08.2006, 07:54 -
ebene multiplizieren 30.08.2006, 10:14luckyshot
@Franzel

Großes Kompliment für Deine Umsetzung in die Praxis. Das ist ja letztlich das wichtige Ziel aller theoretisch-mathematisch-wissenschaftlichen Überlegungen: Erfolgreiche Umsetzung in die Praxis. Nur mal interessehalber: Welche Möglichkeiten hätte ich als Mac-User diese Erkenntnisse zu nutzen?

>...Um dies auszugleichen, müsste man wohl jedem Farbkanal eine eigene Gradationskurve zuordnen

Ich glaube, dass Du damit der Wahrheit sehr sehr nahe kommst. Je nach Motiv und Farbverteilung im Bild können die Kurven der einzelnen Farbkanäle nämlich sehr unterschiedlich aussehen. Werden sie nun mit für alle Kurven geltenden Pauschalwerten verändert, passiert zwar in jeder Kurve an der gleichen Stelle das Gleiche im Zusammenspiel ergeben sich jedoch Farbverschiebungen.

@bertram

>Woher kommt das schöne lückenlose Histogramm im Ergebnisbild, das von fast 0 bis 255 verläuft?

Du kannst Lücken in einem Histogramm ganz einfach dadurch "wegmogeln", dass Du die tatsächliche Bildgröße des Motivs veränderst (beim Interpolieren werden Pixel und damit auch Tonwerte neu errechnet). Gehe also mit dem großen Bild bei PS in "Bildgröße" und "neu berechnen", mach daraus so kleine Briefmarken, wie oben, und Dein Bild hat wieder ein sauberes Histogramm. Ich vermute, das war hier der Fall.

Gruß, Lucky
ebene multiplizieren 30.08.2006, 12:46bertram
@Lucky,
danke, so genau hab ich das noch nie studiert.
Zitat:
Welche Möglichkeiten hätte ich als Mac-User

Es gibt doch für wenig Geld brauchbare PCs :-O :-O
Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 30.08.2006, 12:53luckyshot
>Es gibt doch für wenig Geld...PCs

Insoweit kann ich Dir noch 100% zustimmen!
Über die exakte Difinition des Wortes "brauchbar" müsste man sich aber noch einigen. Als Blumenständer, als Staubfänger, als Bücherstütze, als Türstopper...

:-O Lucky
ebene multiplizieren 30.08.2006, 22:48Franzel
@all:
Vielen Dank für das Lob. :-)


Zitat:
Original von luckyshot
Welche Möglichkeiten hätte ich als Mac-User diese Erkenntnisse zu nutzen?

Ehrlich gesagt ich weiß es nicht. Vielleicht findet sich jemanden der es auf den MAC portiert. Den Quellcode stelle ich gerne zur Verfügung. Jo spielt anscheinend mit dem Gedanken, ein "richtiges" (Windows-?) Programm daraus zu machen.


Zitat:
Original von bertram
Eigentlich könntest du die ganze Näherung mit log und Gamma weglassen (oder alternativ anbieten) und stattdessen eine 'kleine' Auswahl von Messkurven eintippen

Am schönsten wäre eine Option, mir der sich das Programm aus einer Reihe manuell belichteter Bilder anhand der RGB-Werte und den Verschlusszeiten die Messpunkte für die RGB-Kanäle selbst bestimmt. Dann sollte es noch automatisch eine logarithmische Gradationsfunktion anfitten (oder optional ein Polynom höherer Ordnung) und fertig. Das zu implementieren wäre allerdings wesentlich aufwendiger, als das eigentliche Berechnungsverfahren.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 30.08.2006, 22:51bertram
Zitat:
Jo spielt anscheinend mit dem Gedanken ...

Mit dem Gedanken spiele ich auch. Ich hab nur momentan zu wenig Zeit für so etwas.
Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 30.08.2006, 23:05Jo
Zitat:
Jo spielt anscheinend mit dem Gedanken, ein "richtiges" (Windows-?) Programm daraus zu machen.

Rüber in VisualBasic ginge wohl am schnellsten (wäre fast 1:1).
Mit Mac hab ich nix am Hut, das ist böhmisches Dorf für mich.

Jochen
ebene multiplizieren 09.09.2006, 01:02bertram
Hallo Jochen und Franz
(und alle Interessierte):

Mit Delphi hab ich jetzt mal ein Windows-Programm erstellt: jpgIlluminator (hat 500kB).

Ich hab mich beschränkt auf eine Art der Aufhellung: exponentielle Linearisierung, Multiplikation (mit Kompression der Lichter oberhalb von 220) und logarithmische Kompression. Dazu noch eine einfache Möglichkeit, die Sättigung zu erhöhen. Vom Tempo des Delphi-Programms hab ich mir mehr erwartet. Da hab ich mich wohl getäuscht.

Viele Grüße
Bertram

Edit: Tote Links entfernt
- Editiert von Jo am 29.10.2007, 00:27 -
ebene multiplizieren 10.09.2006, 00:22Franzel
Hallo Bertram,

tolle Sache, dass aus diesem Thread nun etwas für alle nützliches entstanden ist. (@luckyshot: du hast doch hoffentlich noch dein Toshiba Laptop?)

Die Usability des Delphi-Programms hat gegenüber meiner Word-Variante auf jeden Fall deutlich zugelegt. Sehr schön auch das Feature mit der Lichter-Kompression.

Eine Frage habe ich noch: du hast ja den Gradations-Parameter nun fest eingestellt. Mit welchem Wert hast du denn die besten Ergebnisse erzielt?

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 10.09.2006, 10:28bertram
@Franz:
Zitat:
Eine Frage habe ich noch: du hast ja den Gradations-Parameter nun fest eingestellt. Mit welchem Wert hast du denn die besten Ergebnisse erzielt?

Das Programm ist ja noch am Entstehen. Für den Anfang wollte ich mal nicht alles variabel gestalten. Nachdem ich oben (S.4) das mit der Normierung erkannt habe (x' = (x-1)/(max-1) ), habe ich meine Messkurve (auch S.4) nochmal ausgewertet und fand, dass sich der Log zur Basis 34 am besten der Messkurve anpasst (vorher hatte ich Basis 40):
y = 255*ln(33x+1)/ln(34)
Deshalb hab ich diese Funktion zum Komprimieren und ihre Umkehrfunktion zum Linearisieren benutzt.

Die Lichterkompression hab ich einfach als Analogie aus der Audio-Welt übernommen. Bevor du eine Aufnahme auf CD brennst, wird sie noch komprimiert und zwar so, dass der gesamte Pegel angehoben wird (das entspricht wegen der log Skala wieder unserer Multiplikation), wobei die Spitzen oberhalb einem Schwellwert einfach linear komprimiert werden, damit die 0dB nicht überschritten werden.

Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 10.09.2006, 10:34 -
ebene multiplizieren 10.09.2006, 11:57Franzel
Zitat:
Original von bertram
Bevor du eine Aufnahme auf CD brennst, wird sie noch komprimiert und zwar so, dass der gesamte Pegel angehoben wird (das entspricht wegen der log Skala wieder unserer Multiplikation), wobei die Spitzen oberhalb einem Schwellwert einfach linear komprimiert werden, damit die 0dB nicht überschritten werden.

Das ist aber mit Sicherheit keine audiophile CD, die so entsteht. Was du meinst sind Limiter und Kompressoren, die werden aber normalerweise nur auf einzelne Spuren einer Aufnahme angewendet. Über die fertig gemischte Summe wird üblicherweise nur bei Radio- und Fernsehsendern komprimiert, weil so der mittlere Rauschabstand steigt und sich damit die Reichweite des Senders erhöht. Sender mit FM-Modulation müssen zusätzlich auf jeden Fall einen Limiter einsetzen, da zu große Pegel sonst dazu führen würden, dass der Sender mehr Bandbreite beansprucht und in die Kanäle anderer Sender überspricht.

Entschuldigung fürs Off-Topic. ;-)

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 10.09.2006, 14:17bertram
Zitat:
Das ist aber mit Sicherheit keine audiophile CD

Das macht aber in unserem Fall nichts aus. Wenn es diesen audiophilen Ansprüchen genügen sollte, dürften wir ja nur so weit aufhellen, bis das erste Pixel den Wert 255 erreicht.
Ich bin da übrigens nicht so sicher, ob nicht auch in der Klassik etwas komprimiert wird. Beim Mastering von Bigband-CDs jedenfalls war ich gelegentlich schon dabei. Da wird schon noch das Endprodukt komprimiert.

Zitat:
Entschuldigung fürs Off-Topic.

Ist doch interessant!

Gruß, Bertram

Nachtrag:
Die Lichter-Kompression war ein ganz gute Idee, aber die Umsetzung lässt noch deutlich zu wünschen übrig. Momentan ist die Wirkung die, dass Pixel in diesem oberen Bereich mehr grau werden. Wahrscheinlich müsste man die drei Farben eines Pixels gemeinsam betrachten und umrechnen??
Auf Franz' Vorschlag lass ich diese Kompression mal weg, bis wir eine Idee dazu haben.
Und danke, Franz, für deine fachmännische Unterstützung beim Programmieren! Dadurch läuft das Programm jetzt auch ordentlich flott.

- Editiert von bertram am 10.09.2006, 22:54 -
Edit: Nichtfunktionierende Links entfernt
- Editiert von Jo am 29.10.2007, 00:28 -
ebene multiplizieren 11.09.2006, 00:19bertram
Ich glaube, ich hab noch eine wichtige Idee: Als Grundlage für die Aufhellung nicht die einzelnen r-, g- und b-Werte zu nehmen sondern die Luminanz eines Pixels. Nach dem Verhältnis der neuen Luminanz zur alten dann die Farbkanäle aufhellen.
Das Ergebnis sieht sehr viel leuchtender aus. Angewandt auf Franz' Testbild kommt die Aufhellung dem korrekt belichteten Bild schon sehr nahe, auch ohne Anhebung der Sättigung.


Der Vorteil ist m.E., dass sich dadurch weniger Farbverschiebungen ergeben.



Bertram

Edit: tote Bildverlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:02 -
ebene multiplizieren 11.09.2006, 21:54bertram
Die Luminanz als Maß zu benutzen scheint sich auch sehr positiv auf die Lichterkompression auszuwirken:
[..]

Ich hoffe, ich nerve niemand zusehr, wenn ich hier jeden Fortschritt mitteile :(

Die Wirkung der Lichterkompression kann man hier gut nachvollziehen:
[..]

Bertram
- Editiert von bertram am 11.09.2006, 22:37 -
Edit: tote Bildverlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:02 -
ebene multiplizieren 14.09.2006, 00:32bertram
Ich hab das Programm in ständigem Austausch mit Franz nochmal weitergeschrieben. Es lässt sich jetzt schon ganz vernünftig einsetzen.
[..]


Gruß, Bertram

- Editiert von bertram am 14.09.2006, 08:49 -
Edit: tote (Bild-)Verlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 17.11.2008, 08:29 -
ebene multiplizieren 14.09.2006, 21:39Franzel
Ja, Bertram hat aus meinem kruden Word-Programm ein schnelles und funktionales Programm gemacht. :-)

Es fehlen zwar noch einige Details wie wählbarer Kompressionsgrad beim Speichern oder alternativ eine verlustfreies Format. Trotzdem kann man es schon prima benutzen.

Wenn man es richtig einstellt, kann man damit locker um 1.5 Blendenstufen aufhellen, so dass fast kein Unterschied zu einem korrekt belichteten Bild sichtbar ist (vom Rauschen mal abgesehen).

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 14.09.2006, 22:06bertram
Jetzt wird mancher sich denken: Wozu der Aufwand? Leichter belichtet man ein Bild von vorneherein korrekt.

Das wäre etwas kurz gedacht. Vor allem bei Gegenlichtaufnahmen oder Aufnahmen mit Schnee werden oft wichtige Bildteile stark unterbelichtet. Würde man das durch Belichtungskorrektur ausgleichen, wären andere Teile überbelichtet und ohne Zeichnung. In solchen Fällen belichte ich lieber weniger und helle hinterher am PC auf. Und das mit der üblichen Software gut hinzubekommen, ist nicht ganz trivial.

Ich denke wie Franz, dass da noch ein paar Features dazukommen können, z.B. auch eine Pipette für den automatischen Weißabgleich.

Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 18.09.2006, 19:28bertram
Es würde mich freuen, wenn einige von euch das Programm testen und vor allem kritisieren würden.
[..]

Es kamen jetzt noch dazu:
- automatischer Weißabgleich durch Klick auf eine graue Stelle (z.B. Wolke) im Bild.
- die Möglichkeit, die Mitten in Richtung hell oder dunkel zu verschieben. Dadurch wird entweder der dunkle Teil gespreizt, damit er mehr Kontrast erhält (dafür werden die Lichter zusammengedrängt und verlieren Kontrast) - oder umgekehrt. Realisiert hab ich das durch eine Gamma-Funktion, wobei ich gleichzeitig die Aufhellung so beeinflusst habe, dass das Bild in der Gesamthelligkeit etwa gleich bleibt.

Weggelassen hab ich 'luminanz-gesteuertes' Aufhellen. Ich hab bei vielen Bildern damit nichts Vernünftiges zustande gebracht, anscheinend gelang das nur bei dem Testbild oben einigermaßen.

Eine spezielle Frage (vor allem auch an Franz): Wir haben ja den 'Kontrastumfang' mit eingebaut, der es erlaubt, die Log-Funktion möglichst gut an die Messkurve einer Kamera anzupassen. Wenn man nun diesen Wert absichtlich verstellt, entsteht etwas Ähnliches wie die Verschiebung der Mitten durch eine Gamma-Funktion. Allerdings abhängig vom Grad der Aufhellung und nur, wenn die Aufhellung nicht 0 ist (weil dann ja zwischen Linearisierung und Komprimierung nichts passiert.) Die Verschiebung der Mitten jedoch klappt immer. Die Frage also: Ist es vielleicht sinnvoll, diesen 'Kontrastumfang'-Regler überhaupt wegzulassen und seinen Wert auf z.B. 5 festzusetzen? M.E. ist er auch einem User nicht so einfach zu erklären.

Danke für Reaktionen!
Gruß, Bertram

Edit: tote (Bild-)Verlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 17.11.2008, 08:30 -
ebene multiplizieren 18.09.2006, 21:35Franzel
@Bertram:
Hut ab, es wird immer besser und professioneller. Die Sofort-Berechnen-Funktion ist ja schon sehr nützlich aber die Pipetten-Funktion zum Weißabgleich ist klasse. :O

Was den Kontrastumfang betrifft, bin ich mir unschlüssig. Einerseits stimmt es, dass man mit dem Verschieben der Mitten nahezu das gleiche Ergebnis erreicht, andererseits müsste es beim Weißabgleich schon einen Unterschied machen, ob man diesen in einem perfekt linearisierten Farbraum (angepasster Gradationsparameter) macht oder nicht. Bei meiner Kamera führt ein Wert von 6.0 zu optimalen Ergebnissen. Man müsste außerdem den Aufhellungsparameter noch an die Gradation koppeln, denn mit steigendem Kontrastumfang (stärkerer Krümmung der Log-Kurve) braucht man auch mehr "Blendenstufen" bei der Aufhellung, um eine vergleichbare mittlere Aufhellung zu erzielen.

Vielleicht gibt es ja mal später ein Hilfefenster, in dem man erläutern könnte, dass dieser Parameter zur optimalen Anpassung an die Gradation der Kamera dient. 5.1 ist Standard und wer will, kann sich seinen optimalen Parameter durch Testaufnahmen selber anpassen.

Man muss dazu nichts rechnen, einfach nur zwei Bilder das erste normal belichtet und das zweite mit zwei Blendenstufen Unterbelichtung machen. Dann das dunklere Bild so aufhellen, dass es dem korrekt belichteten Bild bezüglich Helligkeit und Kontrast am ähnlichsten ist. Den Kontrast verändert man dabei mit dem Kontrastumfang-Parameter: Größere Werte führen zu einem weicheren Bild, kleinere zu einem härteren.


Ich hoffe auch, dass noch ein paar weitere Meinungen zu dem wirklich gelungenen Programm kommen. Ich benutze es schon richtig routinemäßig. (Vielleicht solltest du einen eigenen Thread starten, damit das Programm mehr Beachtung findet oder ganz unbescheiden einen Eintrag unter "Die besten Freewaretools für DigiCam-Fotografen" schreiben :-O ).

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 24.09.2006, 13:06bertram
[..]

Weitere Verbesserungen:
- Bearbeitet und gespeichert wird das Bild immer in Originalgröße. Die Ansicht-Einstellung betrifft wirklich nur die Ansicht.
- Die jpeg-Qualität (Kompressionsgrad) kann eingestellt werden.
- Die Bearbeitung wird durch ein Histogramm tatkräftig unterstützt.

Viele Grüße, Bertram


- Editiert von bertram am 16.10.2006, 17:18 -
Edit: tote (Bild-)Verlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 17.11.2008, 08:30 -
ebene multiplizieren 16.10.2006, 12:53Chris321
Wow, genial - vielen Dank für dieses sehr brauchbare Tool. Da ist ja echt was Tolles gelungen.

Mir ist aufgefallen, dass die exif-Daten bei der neu gespeicherten Version verloren gehen. Wäre es sehr aufwändig die zu erhalten?

Grüße aus Wien
Chris
- Editiert von Chris321 am 16.10.2006, 13:34 -
ebene multiplizieren 16.10.2006, 15:57bertram
@Chris: danke für die Lorbeeren :-)
An die Exifs haben wir bisher seltsamer Weise gar nicht gedacht. Danke für den Hinweis. Allerdings weiß ich auf die Schnelle noch nicht, wie sich das machen lässt.
Viele Grüße
Bertram
ebene multiplizieren 16.10.2006, 17:17Chris321
Ich will jetzt nicht gleich unverschämt werden ;-). Aber da ich so vom Illuminator begeistert bin, wollte ich noch was zum Weißabgleich sagen:

Der funktioniert auf diese Art ja super, wenn man im Bild einen grauen Bereich hat. Was aber wenn nicht? -> Wäre es nicht toll, wenn man die Farbe wählen könnte, auf die dann abgeglichen werden soll?

Gruß
Chris
ebene multiplizieren 16.10.2006, 17:28bertram
Hallo Chris,
ja da sprichst du ein Problem an, das ich auch öfter habe. Aber ich glaube nicht, dass sich das lösen lässt. Denn du kannst nicht wissen, ob ein roter Pulli nur Rot enthält oder auch Anteile von Grün und Blau. Grau hingegen sollte näherungsweise gleich viel Rot, Grün und Blau enthalten - und das kann man mit dem Auge einigermaßen gut einschätzen, denn Grau enthält für uns subjektiv keine Farbe. Vor allem Wolken (nicht zu hell) eignen sich dafür, oder weiße Wände (nicht zu hell) und natürlich Mäuse, Esel ... :-) :-)
Übrigens: bei bertram-hafner.de kannst du die jeweils aktuellste Version downloaden.
Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 16.10.2006, 18:15 -
ebene multiplizieren 16.10.2006, 21:05Chris321
Hallo Bertram

Wäre es dann vielleicht möglich neben grau auch noch schwarz und weiß als Option anzubieten?

Hab mir schon die aktuelle version 1.8 geholt - nochmals danke.

chris
ebene multiplizieren 16.10.2006, 21:16bertram
Du musst dir klar werden, dass ein schwarzer Anzug in einem Bild nicht ganz schwarz ist (0/0/0), sondern ein dunkles Grau, z.B. (24,24,24). Ebenso hat ein weißes Blatt Papier in einem Bild nicht die Werte (255/255/255) sondern ein helles Grau z.B. (182/182/182). Sie sind also im Fachjargon nicht "schwarz" bzw. "weiß", sondern grau mit unterschiedlicher Helligkeit. Insofern kannst du natürlich schwarze oder weiße Bildteile anklicken und der Weißabgleich funktioniert. Es funktioniert aber nur einigermaßen zufriedenstellend, wenn die Werte nicht zu nah am Schwarzpunkt (0/0/0) oder Weißpunkt (255/255/255) liegen.
Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 16.10.2006, 22:47PeterPan...
Auch ich finde den Illuminator toll. Wenn ich auch nichts dazu beitragen kann, bin ich doch ein stiller Verfolger eurer interessanten Diskusion. Ich schaue immer mal wieder, wie viele andere User sicherlich auch, in diesen Thread nach Neuigkeiten. Macht weiter so, auch wenn es im Thread keine breite Beteiligung gibt. Bei euch liegen Theorie und Praxis in einer Hand, eine hervorragende Voraussetzung für gutes Gelingen.
Zum angesprochenen Weißabgleich bei keiner vorhandenen grauen Fläche:
Wäre es nicht möglich, im Programm einen Graukeil anzubieten, auf den ich im Bedarfsfall mehrmals an unterschiedlicher Stelle klicken kann, bis der Farbeindruck meinen Vorstellungen entspicht?

Peter (Pan...)
ebene multiplizieren 16.10.2006, 23:25Jo
Zitat:
Wäre es nicht möglich, im Programm einen Graukeil anzubieten, auf den ich im Bedarfsfall mehrmals an unterschiedlicher Stelle klicken kann, bis der Farbeindruck meinen Vorstellungen entspicht?

Nein, nicht für den Weißabgleich.
Alles was man nachträglich hinzufügt, ist ja nicht mehr unter dem Licht während der Aufnahme gemacht worden. Damit soetwas funktionieren könnte, müsste man einen Farbkeil hinzufügen, der genau den von dir unerwünschten Farbstich bereits drinnen hat ...

Und wenn man die Stärke und die Farbe des Farbstichs schon vorher wüsste, könnte man es ja ganz ohne ausprobieren gleich entfernen. ;-)


Jochen

P.S. Photoshop hat trotzdem soetwas ähnliches implementiert, nennt sich 'Variationen'.
ebene multiplizieren 16.10.2006, 23:34Franzel
Hallo,

freut mich, dass doch ein paar Leute (außer mir und Bertram) das Programm benutzen. :-)

Zitat:
Original von PeterPan...
Wäre es nicht möglich, im Programm einen Graukeil anzubieten, auf den ich im Bedarfsfall mehrmals an unterschiedlicher Stelle klicken kann, bis der Farbeindruck meinen Vorstellungen entspicht?

Du meinst vielleicht so eine Farbwahlbox, bei der um ein neutrales Zentrum die Farbtöne angeordnet sind und mit der Entfernung vom Zentrum die Intensität der Korrektur ansteigt. Man kann durch einen Mausklick alle RGB-Parameter auf einmal festlegen.

So etwas zu implementieren ist zwar im Grunde nicht sehr schwierig, bedeutet aber dennoch eine Menge arbeitet, 20 oder 30 Stunden sind da schnell verbraten. Ich bin bisher immer gut mit der vorhandenen Pipetten-Funktionen zu Rande gekommen. Wie gesagt funktioniert sie ja auch auf grauen Flächen sehr gut. Und zur Not kann man ja auch die Schieberegler ganz profan mit der Maus verstellen. ;-)

Aber immer her mit den Ideen, die Entwicklung ist ja noch nicht abgeschlossen und einiges lässt sich bestimmt auch ohne größeren Aufwand realisieren.
Gegenwärtig ist gerade eine kleine Dokumentation am Werden.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 17.10.2006, 00:02PeterPan...
...ich sags ja, hier kann ich nicht wirklich was beitragen :-( . Habe es aber gerade selber gemerkt, indem ich einen Graukeil in ein Bild kopiert habe. Das funktioniert nicht mit dem WB.
So was ähnliches wie die Farbwahlbox habe ich in PhotoImpact mit der Funktion \"Farbmischung\". Hierbei wähle ich in einem Originalbild eine Farbe und kann diese dann in einem Farbkreis verschieben.

Peter (Pan...)
ebene multiplizieren 17.10.2006, 11:41qswitch
Gratulation euch beiden (Franzel, Bertram) zum schönen und nützlichem Programm.
Ich habs jetzt mal auch ausprobiert und es funktioniert wunderbar.

Ich habe mir jetzt nicht den ganzen Thread durchgelesen, aber gibt es irgendwie einen Clou/ Vorteil gegenüber der Verschiebung des Mittenreglers des Histogramms?

Ich habe mal auf die Schnelle Bilder nach beiden Methoden verglichen, sehen ziemlich gleich aus, vielleicht gibt es sogar einen Vorteil für das Programm.

Vielleicht noch als Anregung (für später):
Gerade Anfängern -ohne EBV-Kenntnisse- könnte dieses Programm eine wertvolle Hilfe sein.
Deswegen mein Vorschlag irgendwann vielleicht 2 Modi einzubauen:

-Expertenmodus: wo man alles einstellen kann, und sich Pixelpeeper und Reglerschrauber, austoben können.
-Simplemodus: wo man bspw. einen Regler hat für: Bild heller/dunkler

viel Spass beim Weiterbasteln und grüsse,

Ch.
fotografierst du noch, oder experimentierst du schon ?
www.qswitch.de
Bilder
Mandelbrötchen (Java 1.5 erf.)
ebene multiplizieren 17.10.2006, 19:37bertram
@Ch. (qswitch):
Danke für deine Tipps und Aufmunterungen;-)
Zitat:
gibt es irgendwie einen Clou/ Vorteil gegenüber der Verschiebung des Mittenreglers des Histogramms?

Kurze Nachfrage: Meinst du Vergleich Helligkeitsregler - Mittenregler innerhalb des jpg-Illuminator?
Oder meinst du Vergleich Aufhellen mit Illuminator - Aufhellen mit Mittenregler in anderen Programmen (PS...)?
Viele Grüße, Bertram
ebene multiplizieren 17.10.2006, 19:45qswitch
ich meine das zweite, also Aufhellen mit anderen Programmen

grüsse,
Ch.
fotografierst du noch, oder experimentierst du schon ?
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Mandelbrötchen (Java 1.5 erf.)
ebene multiplizieren 17.10.2006, 21:05bertram
@Ch.:
Die Frage ist nicht einfach in einem Satz zu beantworten. Wenn du nur wenig aufhellst (< 1/2 Blendenstufe), wirst du kaum einen Unterschied zwischen den Programmen feststellen. Stolz waren wir, als wir es geschafft hatten, ein um 2 Blendenstufen unterbelichtetes Foto mit zwei Reglern so aufzuhellen, dass es vom korrekt belichteten kaum zu unterscheiden ist. (sh. S.5 in diesem Thread das Bild mit den beiden Häusern). Eine der Ausgangsfragen war ja: Was läuft mathematisch ab, wenn du an der Cam die Belichtung verdoppelst? Kann man das am PC nachmachen? Und wir meinen, dass unser "Aufhellen-Regler" das recht gut kann. Weil aber ein um eine Blende aufgehelltes Bild nicht automatisch perfekt ist - wie an der Cam auch - (ausfressende Lichter, flau), kamen die Regler für Lichterkompression und Schwarz-Korrektur dazu.

Auf deine Frage hin habe ich folgendes schnell ausprobiert:
[..]
Es bringt wohl für die Praxis nicht viel Erkenntnis, du siehst aber klar: Unser Mittenregler und der von PS machen praktisch das gleiche ("Gamma-Korrektur"). Durch Aufhellen mit unserem Blendenstufen-Regler und Anwendung der Lichterkompression kommst du zu einem anderen Ergebnis: In den Tiefen hast du mehr Kontrast, aber die Lichter werden nicht ganz so hell.

Nicht zuletzt meinen wir, dass mit unserem Programm das Aufhellen für den Nichtfachmann etwas einfacher ist.

Gruß, Bertram
- Editiert von bertram am 17.10.2006, 21:12 -
Edit: tote Bildverlinkung(en) entfernt.
- Editiert von kalup am 05.10.2008, 21:07 -
ebene multiplizieren 17.10.2006, 22:19qswitch
ich verstehe es zwar selbst nicht, aber ich habe den Blendenregler in eurem Programm total übersehen :) , ich habe nur am Mittenregler rumgeschraubt.

>>>Stolz waren wir, als wir es geschafft hatten, ein um 2 Blendenstufen unterbelichtetes Foto mit zwei Reglern so aufzuhellen, dass es vom korrekt belichteten kaum zu unterscheiden ist.
das ist euch gelungen :-)

Und das das Rauschen dann um 2 ISO-Stufen steigt, ist wohl unvermeidlich, ist ja auch bei RAW so und oft nicht besonders störend.

grüsse,
Ch.
fotografierst du noch, oder experimentierst du schon ?
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Mandelbrötchen (Java 1.5 erf.)
ebene multiplizieren 17.10.2006, 22:35bertram
Zitat:
aber ich habe den Blendenregler in eurem Programm total übersehen

Liegt das vielleicht an der Anordnung der Regler? Hätte der auch unter das Histogramm gehört??
ebene multiplizieren 17.10.2006, 22:51qswitch
ja, vielleicht lag es daran das die anderen Regler dunkelgrau unterlegt sind, und der Blendenregler nicht und er oberhalb des Histogramms lag, wie gasagt, ich hatte das Programm auf die Schnelle angeschaut und den einfach übersehen.

grüsse,
Ch.
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Mandelbrötchen (Java 1.5 erf.)
ebene multiplizieren 17.10.2006, 22:57Franzel
> ich habe den Blendenregler in eurem Programm total übersehen
Wunderbar, du bist der optimale Beta-Tester. ;-)
@Bertram: Vielleicht sollte der Blendenregler auch dunkel hinterlegt und unterhalb des Histogramms angeordnet sein wie die anderen Regler. Momentan könnte man ihn tatsächlich für ein gestalterisches Element halten.

Wenn man die Qualität der Bildbearbeitung mit anderen Programmen vergleicht, ist ein Bolide wie PS vielleicht nicht der fairste Gegenspieler zu unserem Progrämmchen. Dafür startet es in einem Bruchteil einer Sekunde und macht das was es soll IMHO besser als IrfanView, FastStone, PhotoFiltre und die anderen Freeware-Programme die ich kenne.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 18.10.2006, 01:34ottograu
Ne,ne lasst den Blendenregler mal da wo er ist, qswitch soll sich daran gewöhnen. Ich finde euer Programm wirklich hervorragend und oute mich auch mal als Benutzer.

Ich war letzen Samstag auf einer Friedrich Holländer Collage und hab mit meiner Fuji Bilder gemacht, das Ganze fand in einem Keller statt und wie schon befürchtet war da wenig Licht und der Blitz meiner S5500 reichte halt nicht. Oder vielleicht war auch die Cam noch von Hallstatt her verstellt, Franzel kennt mich ja als Belichtungsvirtuosen :-O

Ne Quatsch war natürlich nicht mehr auf -1/3 eingestellt, es war einfach zu dunkel und ich zu weit weg, und hier ein Originalbild oben unten mit 0,8 Blendenstufen aufgehellt.





Einfach nur genial das Programm, so und jetzt geh ich mal Karmapunkte verteilen.

Gruß Otto
ebene multiplizieren 18.10.2006, 08:21qswitch
>>>Ne,ne lasst den Blendenregler mal da wo er ist, qswitch soll sich daran gewöhnen. :-O

@bertram: Ist bei deiner Delphidistribution Kylix dabei?, dann könnte man auch eine Prg-Version für unsere Linux-Freunde anbieten.

Alternativ könnte man das Prog nach Java portieren, ich würds ja machen, nur momentan fehlt mir die Zeit.

Sollten irgendwann mehrere Leute an dem Programm arbeiten, wäre natürlich ein CVS (Concurrent Versions System) sinnvoll.

grüsse,
Ch.
- Editiert von qswitch am 18.10.2006, 08:41 -
fotografierst du noch, oder experimentierst du schon ?
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ebene multiplizieren 18.10.2006, 20:50Franzel
Zitat:
Original von ottograu
Oder vielleicht war auch die Cam noch von Hallstatt her verstellt, Franzel kennt mich ja als Belichtungsvirtuosen :-O

Eben, du kannst halt nur noch mit einer DSLR ... ;-)

Zitat:
Original von ottograu
und hier ein Originalbild oben unten mit 0,8 Blendenstufen aufgehellt.

Mit 0.8 Blendenstufen warst du aber sehr sparsam. Für meinen Geschmack braucht das Bild eher 1.8 Blendenstufen plus etwas Sättigung, Schwarzpunkt auf -3.

Grüße, Franz
ebene multiplizieren 18.10.2006, 23:21ottograu
Franz,

ich hab mal deinen Vorschlag ausprobiert, und muss Dir sagen mit meiner Einstellung gefällt mir das Bild wesentlich besser. Es entspricht auch mehr der Wirklichkeit. Mit deinem Einstellungsvorschlag ist zwar alles heller, aber so waren die Lichtverhältnisse nicht.

Und noch etwas, da ja nach dem Bearbeiten alle Exif-Daten weg sind könnte es glatt als FZ30 Bild aufgenommen mit 400 ISO durchgehen, :-O obwohl das Bild von einer Fuji stammt aufgenommen mit 64 ISO.

Aber so ist das halt mit den Geschmäckern, sollen manchmal verschieden sein. ;-)

Liegt aber wahrscheinlich auch an den beiden Minibildern, Bildschirmfüllend sieht das schon wieder anders aus.

Gruß Otto
ebene multiplizieren 19.10.2006, 00:00bertram
@Otto: danke für die Aufmunterung;-)
@Christian: über die (De-)Portation werden wir nachdenken.

Inzwischen hat das Programm eine ordentliche Dokumentation bekommen - und Franz hat ein Script verfasst, das den Illuminator in die Registry einträgt (rechte Maus / öffnen mit...)
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Gruß, Bertram
ebene multiplizieren 21.10.2006, 01:37tammymarie
Hallo,

da ich am Mittwoch beim Geburtstag meiner Tochter ordentlich mit dem Blitz herumgespielt hatte, habe ich jetzt ein paar sehr gut geeignete Testobjekte auf meiner Festplatte.

Nachdem ich mich endlich durch diesen Thread gekämpft habe (ehrlich gesagt, ist mir das meiste noch zu hoch und ich habe einiges auch nur überflogen), habe ich dann endlich die 1.9er Version ausprobiert.

Ich kann nur sagen: wirklich klasse!!!
Die Bedienung ist auch für Laien sehr einfach, die ToolTips sind sehr hilfreich -
toll, dass man die Ergebnisse gleich sehen kann (ich finde es überhaupt nicht langsam -
PhotoPaint z. B. braucht länger, mit Gimp übe ich noch...) -
genial, dass es so klein ist und ohne Installation funktioniert (bzw. dass man es ohne Installation testen und dann auf Wunsch doch noch registrieren kann - daran sollten sich andere Programmierer mal ein Beispiel nehmen!) -
vor allem, wenn es mal schnell gehen soll, wird es in Zukunft meine erste Wahl sein!
So manches Bild, dass sonst der Lösch-Funktion zum Opfer fiel, kann nun ohne viel Aufwand noch gerettet werden.

Hut ab, meine Herren - einfach nur toll gemacht. Ich werde das Programm gerne weiter empfehlen.

Und vor allem: vieeeeelen Dank dafür!

Viele Grüße

tammymarie
- Editiert von tammymarie am 25.10.2006, 01:12 -
ebene multiplizieren 19.11.2006, 23:22bertram
@bingel:
Danke nochmal für deine ergiebige und weitreichende Frage bei Eröffnung des Threads.
Jetzt haben wir für den jpg-Illuminator endlich einen eigenen Thread eröffnet.
Viele Grüße, Bertram
ebene multiplizieren 20.11.2006, 07:32bingel
Oh, nichts zu danken! Selbstverständlich war mir von Anfang an klar, daß Großes daraus hervorgehen würde. :-O Vielen Dank an Euch für die viele Arbeit und Mühe. Hab mir den illuminator grad runtergeladen und will ihn später in Ruhe ausprobieren.
liebe grüße
bingel
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