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Tutorialbeschreibung

Arbeitsweisen von Lightroom - Teil 3 - Belichtung im RAW-Workflow

Arbeitsweisen von Lightroom - Teil 3 - Belichtung im RAW-Workflow

Das Arbeiten mit RAW-Bilddaten gilt als der beste Weg im Umgang mit digitalen Fotografien. Viele ambitionierte Hobbyfotografen und noch mehr Profifotografen arbeiten mit diesen Daten, da sie im Vergleich zu normalen Datenformaten wie JPEG oder TIFF viele Vorteile bringen. Welche das sind, was das RAW-Format genau ist, wie RAW-Bilder entstehen und wie man damit umgeht, erklärt dieser Teil.


Das nun folgende Tutorial ist ein Auszug aus dem Buch: Adobe Photoshop Lightroom von István Velsz.
Die Veröffentlichung des Kapitels erfolgt mit freundlicher Genehmigung von Galileo Press.

1.1 Belichtung im RAW-Workflow

Ein großer Unterschied zwischen Film und digitalen Sensoren ist, wie diese jeweils auf Licht reagieren. Film verhält sich dabei wie das menschliche Auge, das nichtlinear auf eine Lichtmenge reagiert. Das Auge, oder besser unser Gehirn, führt dabei eine automatische Gamma-Korrektur durch.

Was ist das genau? Schalten wir in einem dunklen Raum eine 40 Watt starke Glühbirne an, nehmen wir eine bestimme Helligkeit wahr. Wird dann eine zweite Glühbirne mit 40 Watt zugeschaltet, erscheint uns das Licht zwar heller, aber nicht gleich doppelt so hell. Und eine dritte Glühbirne verdreifacht schon gar nicht die Helligkeit. Je mehr Licht erzeugt wird, um so geringer scheint die Zunahme der Helligkeit zu sein. Der Vorteil dieser Art der Wahrnehmung ist, dass wir dadurch einen sehr großen Belichtungsraum bis zum Faktor 10.000 erfassen können.

Sensoren besitzen dieses Kompressionsverfahren nicht. Sie messen ganz lineal die Anzahl von Photonen. Verdoppeln sich die Photonen, so verdoppelt sich auch die Spannung am Sensor.


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Abbildungen 1.1, 1.2 + 1.3
Nach einer Gamma-Korrektur erscheint das Bild so, wie wir es sehen. Das Histogramm zeigt jetzt eine normale Verteilung.

 

1.2 Lineare Aufnahme

Digitale Sensoren arbeiten mit einem linearen Gamma. An der Kamera erfassen sie Helligkeiten üblicherweise mit 12 Bit. Das entspricht einer Abstufung von 4.069 Helligkeitsstufen. 2.048 entspricht der Hälfte davon, und das wiederum einem Blendenschnitt am Objektiv. Jede weitere Blende halbiert die einfallende Lichtmenge weiter.


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Abbildung 1.4 Jede Blendenstufe halbiert die einfallende Lichtmenge. Das bedeutet analog eine Halbierung der Tonwerte je Blende.

Nehmen wir als Beispiel einen Bereich von sechs Blenden, was dem üblichen Spielraum einer Digitalkamera im RAW-Modus entspricht, so erhalten wir folgende Abstufung der Helligkeitswerte:

2.048 Stufen im Bereich der offenen Blende bis zur ersten geschlossenen Blende. Das entspricht den hellsten Stellen im Bild.

1.024 Stufen im Bereich der ersten zur zweiten Blende. In diesem Bereich finden sich die helleren Bildbereiche.

512 Stufen im Bereich der zweiten zur dritten Blende. Das sind die mittleren Helligkeiten im Bild.

256 Stufen im Bereich der dritten zur vierten Blende.

128 Stufen im Bereich der vierten zur fünften Blende. Dort befinden sich die dunkleren Stellen.

64 Stufen im Bereich der fünften zur sechsten Blende. Dort befinden sich die dunkelsten Stellen.

In JPEGs mit 8 Bit entspricht der gesamte Belichtungsbereich nur 256 Abstufungen. Das ergibt eine Anzahl von lediglich vier Tonwerten in den dunkelsten Stellen.

Wird ein Bild um eine Blende unterbelichtet, verliert man die Hälfte der verfügbaren Töne, und man hat bei 12 Bit nur noch 2.048 Tonwertabstufungen für das gesamte Bild zur Verfügung.


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Abbildung 1.5.1 Der S-förmige Belichtungsverlauf von analogen Negativfilmen verzeiht auch Belichtungsfehler von mehr als einer Blende. Durch die abgeflachte Kurve bleiben Details erhalten. Nur der Kontrast verringert sich.

Abbildung 1.5.2 Sensoren schneiden alles ab, was außerhalb des Belichtungsbereichs liegt. Daher gehen bei einer Fehlbelichtung von mehr als einer Blende Details verloren.


Ein weiteres Phänomen der Kamerasensoren erschwert die Belichtung zusätzlich. Überträgt man die Empfindlichkeit eines Sensors in einen Graphen, entsteht eine gerade Linie von der hellsten bis zur dunkelsten Stelle.

Film besitzt im Gegensatz dazu eine S-förmige Kurve. Diese fällt zu den Belichtungsgrenzen hin flach ab. An den Grenzen zur jeweils minimalen bzw. maximalen Belichtung erhält man daher einen weichen Übergang, der den Belichtungsspielraum etwas erweitert und die Detailauflösung in Grenzbereichen erhöht. Sensoren dagegen schneiden an den hellsten und dunkelsten Stellen abrupt die Werte ab, die außerhalb ihres Belichtungsbereiches liegen.

 

1.3 Belichtung auf helle Stellen

Aus diesen Erkenntnissen heraus sollte man schon beim Fotografieren Folgendes beachten, um Probleme mit Über- oder Unterbelichtung zu vermeiden:


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Abbildung 1.6 Extreme Überbelichtungen verursachen ein Übersteuern einzelner Farben und einen Überlauf zwischen den Sensorelementen, was zu Farbverschiebungen führt.

Die Belichtung sollte so genau wie möglich sein, denn zu helle oder zu dunkle Stellen werden radikal abgeschnitten. Bei Bildern mit großem Tonwertumfang ist das durchaus ein Problem.

Die Belichtung sollte auf die hellen Bereiche ausgerichtet sein. Belichten Sie im Zweifelsfall also lieber ein wenig über, das erhöht die Tiefendetails. Die Überbelichtung sollte aber nicht mehr als eine Blende betragen, da eine stark gesättigte Grundfarbe, z. B. ein Blau im Himmel, sein Maximum erreicht und nicht mehr weiter ansteigen kann. Jede weitere Überbelichtung verschiebt dann den Farbton zu jener Grundfarbe hin, deren Anteil an zweiter Stelle liegt. Zusätzlich können Photonen von einem Sensor auf einen benachbarten überlaufen. Im Extremfall entstehen dann nur Graustufen, da alle Elemente aufgrund des Überlaufs gleich viele Photonen messen.

Vorsicht ist auch mit Einstellungen der Empfindlichkeit geboten. Einige Kameras nehmen es mit den ISO-Werten nicht so genau. ISO 100 können sich wie »wahre« ISO 125 oder auch nur ISO 75 auswirken. Es kann einige Zeit dauern, bis man die eigentliche Empfindlichkeit seiner Kamera herausgefunden hat.


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Abbildungen 1.7 + 1.8 Normalbelichtung: Das Histogramm zeigt, dass sowohl dunkle als auch helle Töne ideal verteilt sind und keine Detailverluste auftreten.


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Abbildungen 1.9 + 1.10 Belichtung auf Lichter: Das Bild wurde leicht überbelichtet. Es entstehen Spitzen auf der rechten Seite des Histogramms.


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Abbildungen 1.11 + 1.12 Korrektur: Die hellsten Stellen wurden korrigiert und abgedunkelt. Dadurch gehen keine Details verloren. Gleichzeitig bleiben alle Schattendetails erhalten.

 

Histogramm richtig deuten

Histogramme zeigen immer die Häufigkeit von Helligkeitswerten an. Je höher die Spitze, umso mehr Pixel besitzen den entsprechenden Helligkeitswert bzw. die jeweilige Farbe oder Luminanz (die zusammengerechnete Gesamthelligkeit der Farben). Die Luminanz wird grau dargestellt – Rot, Grün und Blau in ihren jeweiligen Farben. Überlagern sich zwei Farben, wird die jeweilige Mischfarbe dargestellt. Im unteren Beispiel überlagern sich vor allem Rot und Grün, was Gelb ergibt. Links im Histogramm werden die dunkelsten, rechts die hellsten Stellen angezeigt.


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Eine ideale Helligkeitsverteilung: Weder die hellsten noch die dunkelsten Stellen weisen Spitzen auf.


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Befinden sich Spitzen am rechten Rand des Histogramms, deutet dies auf eine Überlichtung hin. An den hellsten Stellen des Bildes gehen dabei Details verloren.


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Sind die Spitzen dagegen am linken Rand, weist das auf eine Unterbelichtung hin. Hier gehen Details in den dunklen Bereichen des Bildes verloren.


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Befinden sich Spitzen an beiden Seiten, ist der Dynamikumfang (Helligkeitsumfang) zu groß, um ohne Verluste abgebildet werden zu können. Dies ist oft bei Gegenlichtaufnahmen der Fall.

 

Die Grenzen des Histogramms | Viele Digitalkameras der Kompaktklasse und durchgängig alle digitalen Spiegelreflexmodelle besitzen die Möglichkeit, ein Histogramm anzeigen zu lassen. Dieses zeigt die Helligkeitsverteilung im Bild. Allerdings stellt es nur die Verteilung in einer JPEG-Datei dar. Die Darstellung stimmt nicht ganz für RAW-Daten. Vor allem an den Rändern, also der dunkelsten und der hellsten Stelle, werden eventuell noch vorhandene Helligkeitsstufen abgeschnitten, da diese in der 8-Bit-Umsetzung eines JPEGs nicht erfasst werden können.

Bei einer Belichtung auf helle Stellen, das sind die rechten Bereiche im Histogramm, kann der Graph daher eine Überbelichtung anzeigen, obwohl dort in Wirklichkeit noch Informationen vorhanden sind. Belichtet man das Histogramm also im RAW-Modus, hat man noch etwas mehr Spielraum.


TIPP

Wenn Lightroom Ihre Kamera nicht unterstützt, versuchen Sie es mit dem DNG-Konverter. Dieser erfährt häufiger ein Update als Lightroom. Am besten informieren Sie sich vorher, ob Ihre Kamera unterstützt wird. Die Integration von neuen Modellen kann zwei bis drei Monate dauern.

 

2 DNG das Standard-RAW-Format?

Für RAW-Dateien gibt es kein standardisiertes Dateiformat. Das bedeutet, dass jeder Kamerahersteller sein eigenes RAW-Format erzeugen kann. Und das geschieht auch: Es existieren Dutzende verschiedene Formate mit Namen wie NEF (Nikon Exposure Format) von Nikon, CRW (Canon RAW-Format), ORF (Olympus RAW-Format) und viele mehr.


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Abbildung 2.1 Der DNG-Konverter von Adobe konvertiert RAW-Daten diverser Hersteller in das DNG-Format.


Das macht auch Sinn, denn RAW-Daten werden in der Kamera mit diversen kameraspezifischen Parametern in JPEG-Bilder umgerechnet. Hier sind je nach Modell unterschiedliche Einstellungen möglich. So können sogar Kameras von einem Hersteller unterschiedliche RAW-Daten erzeugen.

Der Computer bietet größere Ressourcen an als der kleine Prozessor der Kamera, was einen größeren Funktionsumfang in der Entwicklungssoftware möglich macht. Auch hier gibt es kein Standardprogramm. Vielmehr liefert jeder Hersteller auch eine Software zur Bearbeitung mit, die dann nach offiziellen Informationen besonders gut zu dem nativen RAW-Format der Kamera passen soll.

Das wirft jedoch einige Probleme auf. Ist man mit dem Funktionsumfang der Software des Herstellers nicht zufrieden, hat man zunächst keine Möglichkeit, mit einem anderen Programm zu arbeiten. Denn viele Hersteller geben die Spezifikationen ihrer RAW-Formate nicht frei und verhindern so, dass unabhängige Hersteller eventuell bessere Programme entwickeln können.

Ein weiteres Problem ist die Langzeitarchivierung. Neuere Programme unterstützen eventuell alte Kameratypen nicht mehr, oder die mitgelieferte Software läuft nicht mehr auf einem Rechner mit dem neuesten Betriebssystem.

Aus all diesen Gründen ist es aus Benutzersicht wie auch aus Sicht der Softwarehersteller erforderlich, dass ein herstellerneutrales, auf Langzeitarchivierung ausgelegtes RAW-Format entwickelt wird.

Den Anfang machte dabei Adobe mit dem DNG-Format, und das mit großem Erfolg.

 

Kompression der RAW-Daten von Nikon

Nikon-Kameras ermöglichen eine Kompression der RAW-Dateien im NEF-Format. Diese soll visuell ein verlustfreies Ergebnis liefern. Die Daten werden je nach Helligkeit anders komprimiert. Vor allem helle Stellen werden stärker zusammengerechnet. Dies kann jedoch zu einem Verlust an Zeichnung führen – vor allem bei stärkeren Helligkeitskorrekturen. Für die Anwendung des Grundsatzes »besser etwas heller belichten« kann dies problematisch sein.

 

2.1 DNG (Digital Negative)

Adobe hat mit DNG ein RAW-Format geschaffen, das alle Anforderungen an die RAW-Technologie erfüllt. Das Format beinhaltet einen Container für die Metadaten und einen für die RAW-Bilddaten. Die Bilddaten selbst werden so wie in den meisten anderen RAW-Formaten als TIFF gespeichert. Dieses kann auch Informationen speichern, die von seinem Standard abweichen, und somit auch herstellereigene Daten berücksichtigen.

In den Metadaten werden alle Informationen abgelegt, die zur Weiterverarbeitung der Daten benötigt werden. Dazu zählen nicht nur die für uns »informativen« Daten zu Kamera, Objektiv etc., sondern auch rein technische Daten, die ganz spezifische Aufnahmedaten enthalten und zur Weiterverarbeitung erforderlich sind – wie zum Beispiel die Bit-Tiefe (meistens 12 Bit), defekte Pixel (diese werden dann interpoliert), Linearisierung, Kompression etc.

 

TIPP

Auf der DNG-Website von Adobe (http://www.adobe.com/products/dng/) erfahren Sie, welche Programme und Kameras das DNG-Format unterstützen. Einige Kamerahersteller erzeugen sogar direkt DNG-Dateien.

 

2.2 Probleme von DNG

Doch wie wird aus einem herstellereigenen RAW-Format wie CR2 nun eine DNG-Datei? Um ein DNG zu erzeugen, müssen die RAW-Dateien der Kamera in das DNG-Format konvertiert werden. Da dies natürlich nicht durch die herstellereigene Software erledigt wird – die meisten Hersteller wollen an ihren nativen Formaten festhalten –, gibt es dafür den DNG-Konverter von Adobe. Diesen kann man frei im Internet unter http://www.adobe.com/de/dng/ herunterladen. In Lightroom ist er jedoch schon fest integriert.

Bei jeder Neuerscheinung einer Kamera muss ein neues, herstellereigenes RAW-Format in den DNG-Konverter integriert werden. Daher dauert es in der Regel einige Zeit, bis eine entsprechende, alle neuen Kameramodelle unterstützende Version des Konverters verfügbar ist. Auch von Lightroom erscheint aus diesem Grunde alle paar Monate eine neue Version mit der Unterstützung neuer RAW-Kameraformate.

Darüber hinaus haben viele Hersteller ihre eigenen RAW-Spezifikationen nicht veröffentlicht. So können eventuell nicht alle Informationen erkannt und richtig interpretiert werden. Aus diesem Grund sprechen einige Brancheninsider von einem verlustbehafteten Format und stellen DNG in Frage. Ob die zusätzlichen Daten jedoch Einfluss auf die Bildwirkung bzw. Darstellung haben, ist fraglich.

 

Welche Blende liefert das schärfste Bild

Der kreisförmige Querschnitt von Linsen führt zur sphärischen Aberration, die ein scharfes Bild mit einem unscharfen überlagert. Wird die Blende geschlossen, werden die schräg einfallenden Strahlen reduziert, was die Bildschärfe erhöht.
Bei der Reduzierung der Blendenöffnung wird das Licht an den Rändern der Blende jedoch gebeugt, was die Schärfe wiederum reduziert.
Sowohl eine offene Blende als auch eine zu geschlossene Blende erzeugen eine leichte Unschärfe. Die Verwendung einer mittleren Blende erzeugt daher die besten Ergebnisse – das entspricht bei Spiegelreflexkameras etwa der Blende f5.6, f8 bis f11.

 

2.3 Arbeiten mit DNG

DNG wird von Adobe als offenes RAW-Format propagiert. Da es aber aufgrund der erwähnten Einschränkungen nicht hunderprozentig »verlustfrei« ist, gibt es für den Umgang damit die folgenden Optionen:

Mit Originaldateien arbeiten | Man verzichtet auf die Konvertierung in das DNG-Format und arbeitet mit der RAW-Datei der Kamera. Allerdings hat man in Lightroom dann auch nicht Zugriff auf alle Daten, da die vom Hersteller unveröffentlichten Funktionen nicht in die Bearbeitung einfließen können. Man muss dann gegebenenfalls auf die herstellereigene RAW-Software ausweichen.

Originaldaten einkapseln | Man integriert die RAW-Daten in das DNG als gekapselten Teil. Dabei werden die Bilddaten jedoch sehr groß, da nicht nur die DNG-Daten, sondern auch die Originaldaten in einer Datei gespeichert werden.

Originaldateien archivieren | Man konvertiert einfach alle Bilder in DNG und speichert die Originaldaten extern ab. Werden diese sofort auf CD gebrannt, nehmen sie keinen Platz auf dem Rechner ein und können später wiederhergestellt werden. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass die CDs vorher Schaden nehmen oder verschleißen.

Konsequente DNG-Konvertierung | Die letzte Möglichkeit ist die radikalste: Man konvertiert alle RAW-Bilder in DNG, vernachlässigt den Datenverlust und löscht die Originaldateien. Das ist sicher die platzsparendste Methode, für Qualitäts- und Kontrollfreaks aber ein Graus. Ich persönlich arbeite mit dieser radikalen Variante. Bis jetzt konnte mir niemand den Beweis dafür erbringen, dass die Qualität eines DNG schlechter ist als die der Originaldaten. Ich habe mit dieser Methode noch keine echten Nachteile erlitten.





Das Tutorial ist ein Auszug aus dem Buch von István Velsz:

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Kommentare
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Portrait von Puro_Diseño86
Portrait von Sir Jeffrey
  • 18.01.2017 - 15:45

Herzlichen Dank für dieses Tutorial.
LG, Gerald.

Portrait von jbernabe
  • 31.01.2014 - 19:34

danke für dieses gute tutorial

Portrait von Ballou
  • 07.07.2013 - 20:54

Vielen Dank für die verständlichen Erklärungen.

Portrait von w0dka
  • 12.11.2012 - 17:06

Danke für dieses brauchbare TUT

Portrait von w0dka
  • 12.11.2012 - 17:04

Danke für dieses brauchbare TUT

Portrait von BodomNighty
  • 25.10.2012 - 13:55

Übersichtliche und gute Erklärung des Histogramms in der RAW - Bearbeitung und zusätzlich noch Infos zum DNG - Format. Mir gefällts.

Alternative Portrait

-versteckt-(Autor hat Seite verlassen)

  • 28.08.2012 - 16:25

Danke, ausfürlich und hilfreich.

Portrait von remt
  • 04.01.2012 - 12:26

hilfreich und verständlich! Danke!

Portrait von wolfsieger
  • 18.08.2011 - 10:50

Jeder kocht halt gern sein Süppchen.
Vielen dank für das Licht in dem Wirrwarr der Eitelkeiten.

Portrait von georghanf
  • 18.06.2011 - 12:21

Das Tutorial macht Lust auf mehr. Danke schön.

lg georg

Portrait von couger
  • 19.01.2011 - 08:24

Sehr hilfreich! Vor allem erhält man auch Tipps worauf man bei der Belichtung achten sollte bevor man mit LR korrigieren muß!

Portrait von skyhoppel
  • 15.11.2010 - 10:24

Sehr hilfreich und super erklärt

Portrait von Kessedi
  • 31.10.2010 - 13:39

Ich muß erlich sagen das dieses Toturial besser war als alles was ich bisher darüber gelesen hatte

Portrait von colognebmx
  • 29.10.2010 - 20:28

vielen dank! juut gemacht

Portrait von AntjeGo
  • 28.09.2010 - 22:08

super ausführlich, war eine große Hilfe

Portrait von mm88
  • 13.09.2010 - 14:12

Sehr hilfreich und verständlich, Danke :-)

Portrait von caliks
  • 17.06.2010 - 05:50

sehr gut erklaert und ich kann nun endlich mein Histogramm auf meiner Camera lesen und deuten, vielen Dank.

Portrait von Dragoneye
  • 12.03.2010 - 21:32

Die Bilder zum Belichtungsverlauf haben zu etwas mehr Klarheit für mich geführt.
Jedoch fand ich die Ausführungen zu DNG etwas fehlplaziert zum Thema Belichtung im RAW Workflow.

Portrait von bridgemann100
  • 11.03.2010 - 15:56

hilfreich fü Einsteiger, Danke!

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