Umgang mit RAW-Photos


- Veröffentlicht in freeX 06/08 -



Immer mehr Kamerahersteller bieten für ihre Modelle das RAW-Format zusätzlich zu den bekannteren Formaten JPG oder TIFF zum Speichern der Photos an. Hier werden die Daten unverarbeitet (im Rohzustand) auf der Kamera gespeichert und lassen sich, einmal auf der Festplatte, von einem geeigneten Bildbearbeitungsprogramm entsprechend weiter verarbeiten, um so das Beste aus den Bildern herauszuholen. Nachteilig wirken sich insbesondere verschiedene, herstellerabhängige Formate sowie die arbeitsintensivere Bearbeitung der Bilder aus. Abhilfe schafft hier dcraw was sich über ein entsprechendes Plugin auch in Gimp einbinden lässt.

Durch die Weiterverarbeitung der Photos lassen sich beispielsweise Weißabgleich, Belichtung, Tonwerte oder Farbsättigung auch nach der Aufnahme noch steuern.




dcraw

Zu den bekanntesten der frei erhältlichen RAW-Konvertern zählt das von Dave Coffin entwickelte Programm dcraw. Die Arbeiten hieran begann im Jahre 1997, mittlerweile ist das Tool derart populär, dass es auch in zahlreichen anderen Bildbearbeitungsprogramme integriert wurde.

dcraw ist den meisten Distributionen bereits beigefügt und läßt sich bequem über das jeweilige Installationsprogramm installieren. Alternativ steht das Programm auch auf den Seiten von Dave Coffin zur Verfügung.

Auf der Seite ist auch der Aufruf zu finden, mit dem das Programm übersetzt wird:

$ gcc -o dcraw -O4 dcraw.c -lm -ljpeg -llcms

dcraw wird auf der Kommandozeile aufgerufen, erfolgt der Aufruf ohne Angabe weiterer Optionen, werden diese mit einer kurzen Erläuterung angezeigt.

Als Ausgabeformat nutzt dcraw PPM sowie ab Version 8.25 auch TIFF (unter Nutzung der Option -T). Andere Formate lassen sich beispielweise wie folgt erzeugen:

$ dcraw -c kambodscha.nef | convert \
    -quality 80 -resize 640 - kambodscha.jpg

Mit der Option -c werden die Daten an die Standardausgabe geschrieben. Das Ergebnis wird von convert entgegen genommen und nach einer weiteren Bearbeitung (bei der das Bild skaliert und komprimiert wird) als JPG gespeichert.

dcraw verfügt über eine Vielzahl von Optionen mit denen sich die Bilder bearbeiten lassen. Die folgende Übersicht zeigt eine Auswahl:

-a
erzeugt einen automatischen Weißabgleich

-b
führt eine Gammakorrektur durch, ein kleinerer Wert als 1.0 erzeugt ein dunkleres, ein größerer Wert ein helleres Bild

-c
schreibt die Daten in die Standardausgabe

-e
generiert ein Thumbnail und speichert das Resultat als JPG oder PPM

-i
identifiziert die Kamera, über ein zusätzliches -v werden auch die Metadaten ausgegeben

-o
wählt den Farbraum der Ausgabe aus:
0
RAW, Farbraum der jeweiligen Kamera
1
sRGB (Voreinstellung)
2
AdobeRGB
3
Wide Gamut RGB
4
Kodak ProPhotoRGB
5
XYZ

-q
Angabe des Interpolationsverfahrens:
0
bilineare Interpolation, schnell, dafür qualitativ geringer

1
Variable Number of Gradients (VNG) Interpolation

2
Patterned Pixel Grouping (PPG) Interpolation

3
Adaptive Homogeneity-Directed (AHD) Interpolation, in der Regel die beste Wahl

Weitere Hinweise zu den Verfahren erfolgen im Zusammenhang mit UFRaw.

-w
erzeugt einen Weißabgleich gemäß den Einstellungen der Kamera

Der Vorteil der Nutzung von dcraw auf der Konsole liegt darin, dass bespielsweise relativ einfach die RAW-Bilder eines Verzeichnisses in ein anderes Format überführt werden können. Hierzu müssen allerdings die entsprechenden Parameter bekannt sein, mit denen das Programm aufgerufen werden soll. Dies kann sich unter Umständen als recht mühsam erweisen, sodass hier eine graphische Unterstützung, die die jeweiligen Änderungen anzeigt, oftmals der bequemere Weg ist.




UFRaw

UFRaw erkennt die RAW-Formate der gängigsten Kamerahersteller. Die folgenden Beispiele beziehen sich auf das NEF-Format wie es von Nikon verwendet wird. Unterschiede zu Formaten anderer Hersteller, sollten sich, soweit diese unterstützt werden, nicht ergeben.

Wird das RAW-Format von UFRaw erkannt, öffnet sich ein Fenster, das verschiedene Einstellungen zur Bearbeitung bzw. Konvertierung des Bildes zuläßt.

Anzeige eines Photos

Abb. 1 Anzeige eines Photos

Es stehen die folgenden Bearbeitungsmöglichkeiten zur Auswahl:

Das Fenster zeigt neben den ersten Bearbeitungsmöglichkeiten auch zwei Histogramme an, das RAW- sowie Live-Histogramm. Ersteres zeigt die Helligkeitsverteilung innerhalb des Photos an. Die Ausgabe läßt sich über die rechte Maustaste ändern. Das Live-Histogramm zeigt die Werte der Vorschau an und passt sich bei Änderungen den jeweiligen Einstellungen an. Auch hier ist eine Anpassung über die rechte Maustaste möglich. Die beiden Auswahlfelder indicate zeigen Bereiche des Photos an, die über- bzw. unterbelichtet sind. Das Histogramm in Abbildung 1 zeigt, dass das Photo unterbelichtet ist.

Eine Belichtungskorrektur der Lichtwerte (Exposure Value, EV) kann über den Regler unter dem RAW-Histogramm vorgenommen werden. Je weiter der Regler nach rechts geschoben wird, desto höher ist die Belichtung des Bildes. Allerdings nimmt mit stärkerer Belichtung auch das Bildrauschen zu. Änderungen sind hier im Zusammenhang mit dem Weißabgleich zu sehen und sollten daher stets gemeinsam vorgenommen werden.

Beachtung sollten auch die beiden letzten Schalter finden, mit denen sich eine automatische Belichtungskorrektur (Auto adjust exposure) in Abhängigkeit des Weißabgleichs sowie alle Einstellungen auf die Standardwerte zurück stellen lassen.




Weißabgleich

Unter Weißabgleich stehen verschiedene Varianten zur Verfügung, die die Farbtemperatur des Bildes unter unterschiedlichen Lichtverhältnissen beeinflußen.

Weißabgleich

Abb. 2 Weißabgleich

Interessant ist hier der manuelle Weißabgleich (Manual WB). Hierzu ist zunächst mit der Maus ein Bereich oder direkt ein einzelner (grauer) Punkt in dem Vorschaubild auszuwählen. Dieser Wert wird als Basis zur Berechnung des Weißabgleichs zugrunde gelegt, die nach einem anschließenden Klick auf die Pipette durchgeführt wird.

Über den Schieberegler Temperature lassen sich wärmere bzw. kältere Farben einstellen. Da hier das Verhältnis der Farben Blau und Rot zueinander definiert wird, findet sich darunter noch ein weiterer Regler für den Grünkanal.

Für die Interpolation stehen die folgenden Verfahren zur Verfügung:

AHD-Interpolation
(Adaptive Homogeneity-Directed) das Verfahren ist standardmäßig eingestellt und soll die besten Ergebnisse liefern

VNG-Interpolation
(Variable Number of Gradients) war mal das Standardverfahren und liefert nach wie vor gute Resultate, neigt zu Bildrauschen

VNG four color Interpolation
ist ein Versuch wert, wenn bei AHD- und VNG-Interpolation Probleme mit Artefakten (Bildfehler durch Berechnungsfehler) auftauchen

PPG-Interpolation
(Patterned Pixel Grouping) schnell arbeitender Algorithmus der gleichfalls gute Ergebnisse liefert

Bilinear Interpolation
ist die schnellste und qualitativ schlechteste Möglichkeit

Mit dem Regler Threshold soll störendes Rauschen beseitigt werden.

Bei Langzeitbelichtungen zeigen sich vereinzelt Pixelfehler als helle Punkte. Abhilfe kann hier ein weiteres Verfahren schaffen, dark frame subtraction. Hier wird im Anschluss an das eigentliche Bild, ein weiteres, schwarzes aufgenommen. Anhand diesem Photos lassen sich die fehlerhaften Pixel leichter lokalisieren und somit in der eigentlichen Aufnahme leichter korrigieren. Verfügt die eigene Kamera nicht über einen derartigen Mechanismus, kann auch einfach ein Bild mit geschlossenem Objektiv aufgenommen und hochgeladen (Dark frame) werden.




Tonwertkurve

Die Tonwertkurve (Base curve) beeinflusst die Tonwerte des Photos. Wird die Kurve nach oben gezogen wird das Bild aufgehellt und umgekehrt verdunkelt sich das Bild wenn die Kurve nach unten gezogen wird. Falls der Kameratyp darüber verfügt, lassen sich auch Kurven der Kameras verwenden.

Ein häufig anzutreffender Kurvenverlauf ist eine gegenläufige S-Kurve. Diese hellt die Schatten auf und dunkelt die hellen Sonnenflecken etwas ab.

Tonwertkurve, gegenläufige S-Kurve

Abb. 3 Tonwertkurve, gegenläufige S-Kurve

Die fertige Kurve kann als Datei auf dem Rechner gespeichert werden und so auch für weitere Photos verwandt werden. Analog lassen sich hier auch fertige Kurven laden.




Farbmanagement

Farbmanagement (Color management) sind Maßnahmen, durch die erreicht werden soll, dass von jedem beteiligten Gerät, angefangen von der Aufnahme eines Photos bis zu dessen Ausgabe, die Farben einheitlich wiedergegeben werden. So sollen die Photos so ausgedruckt werden, wie sie am Monitor angezeigt werden oder es soll verhindert werden, dass Photos auf zwei unterschiedlichen Monitoren verschieden dargestellt werden.

Jedes der beteiligten Geräte arbeitet in einem bestimmten Farbraum und hat seine eigene Art Farben darzustellen. Um der genannten Problematik zu entgehen, müssen sich die einzelnen Geräte an einen bestimmten Standard halten, es wird ihnen in der Regel ein ICC-Profil (International Color Consortium auch als Farbprofil bezeichnet) zugewiesen.

Das richtige Umsetzen eines Farbmanagements ist ein komplexes Thema, welches ganze Bücher füllt. Aus diesem Grunde werden hier nur die entsprechenden Einstellungen gezeigt, die von UFRaw umgesetzt werden.

Farbmanagement

Abb. 4 Farbmanagement

Hierzu zählen:

Das ICC-Profil der Kamera wird häufig bei deren Kauf auf einer CD mitgeliefert. Eine kleinere Auswahl verschiedener Profile findet sich auch auf den Seiten von UFRaw. Über Gamma und Linearity lassen sich weitere Korrekturen zu Helligkeit und Kontrast vornehmen. Der Gamma-Wert wird von dem Kameraprofil mitgeliefert. Die Color Matrix kann im Zusammenspiel mit den RGB-Profilen aktiviert werden, bei der Nutzung der Kamera-Profile sollte hier eine Aktivierung unterbleiben.

Bei den beiden anderen Profilen ist es in der Regel am sinnvollsten die Standardeinstellungen (sRGB bzw. System default) zu übernehmen. Letzteres sucht nach einem entsprechenden System-Profil, wird dieses gefunden, wird es auch genutzt. Diese Einstellung wirkt sich nur auf die Anzeige aus und hat keinerlei Auswirkung auf das fertige Photo.

Die in der Auswahlliste angebotenen Verfahren (Output intent) zielen darauf ab, welche Methode angewandt werden soll, um das Bild von einem Farbraum zu einem anderen zu berechnen. Hier wurden von der ICC vier verschiedene Verfahren festgelegt, die jedoch nicht normiert sind und von verschiedenen Anwendungen unterschiedlich interpretiert werden, was letztlich zu unterschiedlichen Resultaten führen kann.

Bei den vier Verfahren handelt es sich um:

Perceptual
(fotografisch), es wird versucht, das Verhältnis der Farbwerte untereinander möglichst zu erhalten. Das bedeutet es wird weniger Wert auf absolute Farbgenauigkeit gelegt, als vielmehr versucht die Art wie das Quellbild wahrgenommen wird, auf dem Ausgabemedium nachzubilden. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere wenn Photos zum Drucken vorbereitet werden.

Relative colorimetric
(relativ farbmetrisch), die Farbwerte des Originals werden solange verschoben, bis die Weißpunkte zu denen des Ausgabemediums passen. Farbwerte außerhalb des Zielfarbraumes werden im nächstpassenden Bereich abgebildet. Diese Anpassung ist für spezielle Proofdrucker interessant.

Saturation
(sättigungserhaltend), es werden alle Farben innerhalb und außerhalb des Zielmediums verändert. Dabei wird vor allem versucht möglichst satte Farben zu erhalten. Dieses Verfahren wird vor allem für Präsentationen (Darstellung Balken- oder Tortendiagramme) genutzt.

Absolute colorimetric
(absolut farbmetrisch), Farben, die sich im Quell- und Zielmedium befinden werden 1:1 übernommen. Farben, die sich außerhalb des Zielfarbraums werden auf dessen Hülle abgebildet. Der Detailverlust dieser Farbwerte wird als Clipping bezeichnet.



Helligkeit und Farbsättigung

Der folgende Reiter, beinhaltet die Möglichkeit die Helligkeit (luminosity) sowie die Farbsättigung (saturation) zu regeln. Werte über 1 erhöhen und Werte unter 1 verringern die Sättigung. Der Wert 0 erzeugt ein Graustufenbild. Die Kurve reguliert die Helligkeit. Auch hier lassen sich Kurven speichern und laden.

Farbsättigung

Abb. 5 Farbsättigung

Mit dem linken Auto adjust black-point wird versucht etwas mehr Kontrast in das Bild zu bringen. Der rechte Button Auto adjust curve versucht die Kurve zu optimieren. Die Resultate bringen hier nicht immer den gewünschten Effekt. Der sich jeweils darunter befindliche Button stellt den Standard wieder her.




Zuschneiden und drehen

Über den Reiter Crop and rotate kann die Größe sowie die Ausrichtung des Photos beeinflusst werden.

Photos zuschneiden und drehen

Abb. 6 Photos zuschneiden und drehen

Im oberen Teil kann das Bild zugeschnitten werden. Die Werte rechts (Right) und unten (Bottom) entsprechen der Breite und Höhe des Bildes. Um einen bestimmten Ausschnitt des Bildes fest zu legen sind diese Werte zu verringern und/oder die Werte left (Left) bzw. oben (Top) zu erhöhen. Der gewählte Ausschnitt wird in der Vorschau angezeigt. Auch hier lassen sich die Werte jederzeit wieder zurück stellen.

Unter Aspect Ratio steht eine Auswahl verschiedener Seitenverhältnisse (beispielsweise das 3:2 Format, enstpricht 36 x 24mm) zur Verfügung, die sich auf die Photos anwenden lassen.

Über die Angaben Shrink factor läßt sich die Größe des Bildes über einen bestimmten Faktor oder direkt über die Höhe bzw. Breite reduzieren. Wird eine der beiden Angaben geändert, passt sich die zweite automatisch der neuen Größe an.

Mit den Pfeilen im unteren Bereich kann das Bild nach links bzw. rechts gedreht werden sowie horizontal bzw. vertikal gespiegelt werden.




EXIF-Daten

Anzeige der im Bild enthaltenen EXIF-Daten.




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