Kapitelübersicht
- Einführung
- Grundlagen der Fotografie
- Grundlagen der Bildgestaltung
- Aufbau und Funktionsweise einer Kamera
- Das Fotografieren
- Die Bildgestaltung
- Digitale Bildbearbeitung
Kapitel Grundlagen der Bildgestaltung
Das Bildformat
Grundlagen
Da Bilder Elemente des zweidimensionalen Raums sind, haben sie eine
Länge und Breite. Das Verhältnis aus Länge und Breite ergibt dabei das
Bildformat. Beim Verhältnis von Breite zu Höhe spricht man auch vom Aspektverhältnis des Bildes.
Ist das Bild breiter als lang, so spricht man vom
Querformat. Im anderen Fall spricht man vom
Hochformat.
Das Bildformat kann man eindeutig angeben, indem man die Breite des
Fotos ins Verhältnis zur Höhe setzt. Das geschieht mit einem Bruch
(beziehungsweise einer Verhältnisrelation). Ein Format 7:5 heißt also,
dass das Photo 7 Einheiten breit und 5 Einheiten hoch ist. Da man solche
Brüche gedanklich nicht so gut vergleichen kann, rechnet man diesen
Bruch oft auch in das Verhältnis x:1 um. Das heißt, man setzt die Höhe
des Bildes 1 und schaut, um das wieviel-fache das Bild breiter als höher
ist. Das Format 7:5 entspricht dem Format (7/5) : 1, also 1,4 : 1.
Daran erkennt man, dass das Bild 1,4 mal breiter ist als hoch. Das Photo
könnte beispielsweise 10 cm hoch und 14 cm breit sein (oder 1000 Pixel
hoch und 1400 Pixel breit etc.).
Ist ein Photo im Hochformat aufgenommen, so gibt man meist trotzdem
das Format an, wie es im Querformat ist. Statt 9:16 sagt man also
dennoch, das Photo ist im Format 16:9 aufgenommen, eben nur im
Hochformat. Statt der allgemeinen Vorschrift Breite:Höhe, ist somit die
Bezeichnung längere Seite : kürzere Seite eigentlich treffender.
Querformat, Hochformat, Quadrat
Das Querformat kommt dem menschlichen Seheindruck am nächsten und ist
deswegen die primäre Formatwahl für viele Aufnahmen. Letztlich bestimmt
allerdings das Motiv die optimale Formatwahl. In der
Landschaftsphotographie wird das Querformat besonders häufig verwendet.
Bei Panorama-Aufnahmen wird dabei oft ein Seitenverhältnis von deutlich
mehr als 2:1 erreicht.
Das Hochformat wird für Motive verwendet, die eher hoch als breit
sind, um größere ungenutzte Flächen auf dem Photo zu vermeiden. Es wird
sehr häufig in der Porträtphotographie verwendet (vor allem wenn
Personen nah oder halbnah abgebildet werden) sowie in der
Architekturphotographie.
Das quadratische Format wird seltener verwendet und besitzt einen
recht eigensinnigen, künstlerisch durchaus interessanten Charakter. Es
ist das klassische Format für Passbilder und wird vielleicht noch am
häufigsten in der Sach- und Stilllebenphotographie verwendet.
Abmessung
Kantenlängen analoger Bilder (zum Beispiel Abzüge) werden im
deutschen Raum normalerweise in Zentimeter oder Millimeter gemessen,
etwa 70 mm x 115 mm. In einigen anderen Ländern wie den USA wird nach
wie vor das an sich veraltete Inch (Zoll) verwendet, wobei Zoll eine vom
internationalen Standard Meter abgeleitete Größe ist. Es gilt 1 Inch =
2,54 cm.
Digitale Bilder werden hingegen in Pixeln gemessen. Eine Umrechnung
von Pixel nach Zentimeter ist dabei zunächst nicht möglich. Beim Drucken
eines Bildes wird der Drucker das Bild jedoch in einer bestimmten
Druckauflösung drucken, die in
dpi (dots per inch, also
Druckpunkte je Inch) angegeben wird. Hier lässt sich dann aus der
Pixelzahl die Bildgröße des zu druckenden Bildes berechnen. Auch wenn
das digitale Bild auf einem Monitor dargestellt wird, ergibt sich gemäß
der Auflösung des Monitors eine Darstellung mit Abmessungen in
Zentimetern. Die Auflösung eines Monitors liegt häufig im Bereich 70 bis
130 dpi.
Eine gängige Druckauflösung ist 300 dpi, die für gewöhnliche
Ansprüche meist völlig ausreichend ist. Ein Photo der Größe 1500x2000
Pixel wäre bei dieser Druckauflösung 5 Inch x 6,66 Inch groß, also 12,7
cm x 16,9 cm. Möchte man es auf A4-Format drucken, so müsste man die
Druckauflösung fast halbieren. Bei einer Druckauflösung von 150 dpi wäre
das Bild dann rund 25 cm x 34 cm groß, also etwa 6 Pixel pro
Millimeter. Einzelne Pixel können sichtbar zu werden. Ob das geschieht,
hängt vom Betrachtungsabstand und von der Sehfähigkeit des Betrachters
ab. Kinder und Jugendliche mit sehr guter Sehfähigkeit und der
Möglichkeit, auch sehr nahe Objekte zu fokussieren, sollten ohne
Hilfsmittel Strukturen von einem zehntel Millimeter noch erkennen
können, diese können also vermutlich einen Druck mit 150 dpi von einem
mit 300 dpi unterscheiden.
Je nach Betriebssystem und verwendetem Programm kann es schwierig
sein, bei der Darstellung auf Monitoren die korrekte Auflösung zu
verwenden. Zwar gibt es schon seit vielen Jahren Standards, nach denen
prinzipiell die Auflösungen von Monitoren korrekt auslesbar sind.
Zahlreiche Darstellungsprogramme verwenden trotzdem Phantasiewerte,
früher gerne 72 dpi oder 90 dpi, heute eher 96 dpi. Das hat dann zur
Folge, dass oft Bilder mit absoluten Größenangaben in Zentimetern falsch
dargestellt werden. Weil digitale Photos eigentlich immer in Pixelmaßen
vorliegen, ist dies bei diesen allenfalls bei einer Druckvorschau
problematisch. Bei anderen Dateiformaten mit Abmessungen in Zentimetern
kann es allerdings mit großer Wahrscheinlichkeit zu unsinnigen und
falschen Anzeigen kommen. Obgleich dies Problem bei Druckern eigentlich
nicht auftritt, kann sich bei einigen Programmen übrigens der
Auflösungsfehler über die Druckvorschau bis hin zum Druckergebnis
fortpflanzen.
Typische Photoformate
Da Photographie seit jeher das Ziel hatte, Eindrücke möglichst
realistisch wiederzugeben, hat man auch das Bildformat realistischen
Verhältnissen angepasst. Der Mensch hat etwa einen horizontalen
Blickwinkel von 45 bis 50° (wobei hier wiederum der mittlere Bereich am
stärksten wahrgenommen wird und die Wahrnehmung zu den Rändern hin
abnimmt). Der vertikale Winkel ist deutlich geringer; der vom
menschlichen Auge wahrgenommene Bereich liegt etwa bei 1:2. Mit anderen
Worten, wenn wir etwas betrachten und dabei nicht die Augen bewegen,
dann sehen wir von der Szene einen relativ breiten, aber nicht besonders
hohen Streifen klar. Das ist biologisch vermutlich so zu erklären, dass
der Mensch seine Augen unter anderem zur Erkennung von Gefahren benutzt
und diese für ihn eher von links oder rechts, als von oben oder unten
kommen. Im Detail ist die Sache allerdings deutlich komplizierter, weil
die Menschen zwei Augen haben, um räumlich zu sehen. Die Blickwinkel der
beiden Augen überlappen nur teilweise. Der horizontale Blickwinkel für
beide Augen zusammen oder für das Bildergebnis im Gehirn beträgt fast
180°, was man leicht selbst testen kann, indem man die zunächst nach
vorne ausgestreckten Arme langsam voneinander weg zur Seite bewegt.
Allerdings kann das Gehirn ohnehin nur einen schmalen Bereich des
Blickwinkels auf einmal bewußt analysieren, der Rest unterliegt nur
einer sehr eingeschränkten Beachtung, wobei insbesondere Änderungen der
Szenerie schnell wahrgenommen werden. Hat das Objektiv einer Kamera
allerdings einen Blickwinkel von 45 bis 50°, so erscheinen im optischen
Sucher einer Spiegelreflexkamera Objekte gleich groß, wenn ein Objektiv
mit dem gleichen Aufnahmewinkel verwendet wird.
Weil der horizontale Blickwinkel größer als der vertikale ist, sind
Photos im oft im Querformat und spiegeln somit etwa wider, was wir auch
in der Natur sehen würden. Das klassische Photoformat war eine lange
Zeit 3:2 (1,5:1). Bedingt durch die Dimensionierung klassischer
Computermonitore ist jedoch das Verhältnis 4:3 (1,33:1) ein häufiges
Format der Digitalphotographie. Daran erkennt man, dass man hierbei
nicht ganz dem menschlichen Blickwinkel erreicht. Viele Kameras bieten
daher heute auch ein breiteres Format an, zum Beispiel das relativ
moderne 16:9 (1,77:1), welches dem menschlichen Blickwinkel relativ
nahekommt. Für Kinofilme verwendet man oft sogar das Format 21:9
(2,35:1). Solch breite Verhältnisse wählt man in der Photographie eher
selten, sie können aber bei Panorama-Aufnahmen in diesem Bereich, oder
gar größeren Bereichen, auftreten.
Das Format 1,33:1 wird dennoch sehr oft, wahrscheinlich sogar am
häufigsten verwendet. Viele Computermonitore haben das Verhältnis 4:3
und das Photo kann somit auf einem solchen Bildschirm in der Art
angezeigt werden, dass es ihn vollständig ausfüllt und dabei nicht
verzerrt wird. Laptops und Breitbildschirme verwenden hingegen oft ein
breiteres Format (z.B. 1200 x 800 Pixel, also 3:2) und hier würde das
Photo im Vollbildmodus entweder in die Breite gezerrt werden, oder es
kann den Bildschirm nicht voll ausfüllen (es würden dann zwangsläufig
schwarze Streifen am rechten und linken Rand des Bildschirms auftreten).
Was die Bildschirme angeht, so scheint sich ein Trend in Richtung
16:9 zu bewegen; viele Laptops und Fernseher werden heute nur noch in
diesem Format angeboten, was offenbar daran liegt, dass sich viele
Menschen Videos in diesem Format auf ihrem Rechner angucken, anstatt
daran zu arbeiten, wofür sich das Format 4:3 zumeist deutlich besser
eignet. Interessanterweise sprechen sich jedoch viele Photographen
gerade gegen dieses neue Format aus, was vermutlich unter anderem daran
liegt, dass 16:9 ein Photo bereits ungewöhnlich breit erscheinen lässt.
Welches Format man bei der Aufnahme wählen kann, hängt von der Kamera
ab. Es ist nur ein Sensor eingebaut. Die drei vorgestellten Formate
(4:3, 16:9, 3:2) werden unterdessen von vielen Kompaktkameras angeboten.
Bei professionelleren Modellen wird auf die Formatwahl meist
verzichtet, man verläßt sich da im Bedarfsfalle auf die Nachbearbeitung
und bietet für die Aufnahme nur ein Format an, welches dem eingebauten
Sensor entspricht.
Ist eine Formatwahl vorhanden, ergibt sich nun die einfache
Möglichkeit, dass die Bilder des Sensors einfach passend am Rand
abgeschnitten werden. Der Sensor kann jedoch auch gezielt größer gewählt
werden und es wird dann jeweils nur an das Verhältnis angepaßter
Ausschnitt ausgelesen. Dies wird dann so organisiert, dass unabhängig
vom Format ungefähr gleichviele Pixel für das Bild verwendet werden,
variiert wird lediglich im Randbereich des Sensors, welche Pixel dafür
verwendet werden.
Letztere Möglichkeit wird relativ selten umgesetzt, weswegen es meist
sinnvoll ist, bei dem Format des Sensors zu bleiben und eine
Optimierung des Aspektverhältnisses eines Bildes der Nachbearbeitung zu
überlassen.
Es spricht im Grunde nichts gegen das klassische 4:3-Format. In diesem Buch werden wir im 4:3-Format bleiben.
Photoformate in der Analogen Photographie
In der analogen Photographie ging es zunächst weniger um das
Seitenverhältnis, als vielmehr um die Größe des Films, da dieser
ausschlaggebend war, wie groß das resultierende Photo am Ende ist. Vor
der Entwicklung der Kleinbildkamera entsprach die Größe des Films der
Größe des später entwickelten Photos und man musste relativ große Filme
verwenden, um einen einigermaßen großen Abzug zu erhalten. Um ein Bild
der Größe 6 cm x 9 cm zu bekommen, ein zugegebener Maßen recht kleines
Format, brauchte man immerhin einen Film, der 6 cm in der Höhe Maß. Das
wiederum erforderte ein relativ großes Kameraobjektiv und lange
Brennweiten.
Einige Klein- und Mittelformate.
Typische Filmformate waren zunächst
Mittelformate, die von
Mittelformatkameras verwendet wurden. Bekannte Größen waren dabei 6 cm
x6 cm, 6 cm x7 cm, 6 cm x 8 cm und 6 cm x 9 cm. Das kleinste
Mittelformat war 4,5 cm x6 cm. Das etwas sonderbar anmutende Format 6 cm
x 6 cm (1:1) war dabei gar nicht so unüblich, wie man heute vielleicht
vermuten würde. Das Foto war quadratisch und mit nur 6 cm x 6 cm Größe
ziemlich klein. Weil Abbildungsfehler von Objektiven zum Rand hin größer
werden, ist das quadratische Format in Hinsicht auf die Bildqualität
sogar die optimale Wahl. Wer alte Photos im Familienalbum durchstöbert,
wird eventuell noch solche Aufnahmen finden. Die Photos der Großformate
waren oft 12,5 cm x 10 cm oder 25 cm x 12,5 cm. Hier ist das Verhältnis
immerhin 1,25:1.
Später wurden dann die Kleinbildkameras eingeführt. Die Größe eines
Photos war hierbei 36 mm x 24 mm, das Seitenverhältnis war also 1,5:1
und ähnelt damit etwa den heute gängigen Formaten (1,33:1, 1,5:1 und
1,77:1). Dieses auch als
Kleinbildformat bekannte Format wurde
zum Quasi-Standard und spielt selbst heute noch eine große Rolle, wie
später bei der Diskussion der Brennweite gezeigt werden wird. Daneben
gab es aber auch noch kleinere Formate, zum Beispiel das
APS-Format mit 17 mm x 30 mm (Verhältnis 1,76:1) und das Halbformat mit 18 mm x24 mm.
Generell - also unabhängig davon, ob analog oder digital
photographiert wird - kann mit einer großen Aufnahmefläche viel Licht
gesammelt werden, tendenziell werden damit also die Bilder von Motiven
besser, die Größer als die Aufnahmefläche sind. Mit der Kantenlänge der
Aufnahmefläche skaliert auch der Durchmesser des Objektivs, um wirklich
bessere Bilder aufnehmen zu können. Das Volumen und damit das Gewicht
der Ausrüstung steigt allerdings ungefähr mit der dritten Potenz der
Kantenlänge der Aufnahmefläche, bei einer doppelten Kantenlänge steigt
also das Gewicht ungefähr auf das Achtfache an. Damit ist gut zu
erkären, warum Mittelformatkameras heute vorrangig in Studios verwendet
werden und das Kleinbildformat einen guten Kompromiß zwischen Aufwand
und Bildergebnis darstellt, Bilder von Kameras in Mobiltelephonen mit
winzigem Sensor aber oft erbärmlich verrauschte Aufnahmen liefern.
Die Bilddatei
Grundlagen
Das digitale Photo wird als Bilddatei auf der Kamera abgespeichert
und kann damit sofort auf einen Rechner übertragen und von diesem
gelesen werden. Von Laien werden Photos besonders von Kompaktkameras oft
im JPEG-Format gespeichert, es gibt aber auch einige andere Formate,
die manche Kameras anbieten.
Auflösung
Als Auflösung oder Auflösungsvermögen werden in der Physik oder in
der Optik Größen bezeichnet, die bestimmen, welche benachbarten Details
mit einem Gerät noch getrennt dargestellt werden können, man sagt dann
auch aufgelöst werden können.
Die zur Auflösung in der Photographie beitragenden Komponenten sind
vor allem das Objektiv, die Blende und das Filmmaterial, beziehungsweise
der Sensor. Die Auflösung eines Bildes hängt somit nicht allein an der
Bilddatei, sondern an der gesamten Ausrüstung, mit welcher das Bild
aufgenommen wurde.
Abbildungsfehler im Objektiv sorgen dafür, dass Objekte in der
Schärfeebene nicht exakt punktförmig abgebildet werden. Bei einer
kleinen Blendenöffnung kommt es zu Beugungseffekten. Statt der
punktförmigen Abbildung wird ein Beugungsscheibchen abgebildet.
Bei analogem Filmaterial ist der entscheidende Faktor die Korngröße
des lichtempfindlichen Materials, bei digitalen Sensoren sind es die
Pixel. Dabei ist zu beachten, dass bei den meisten Farbsensoren
benachbarte Pixel unterschiedlich empfindlich auf verschiedene Farben
sind. Bei gleichfarbigen Objekten ist die Auflösung also schlechter als
ein Pixel, ansonsten ist der Pixel aber jedenfalls ein
charakteristisches Maß für die Auflösung des Sensors Die Anzahl der
Pixel kann man nun auf ein bestimmtes Maß beziehen, um einen brauchbaren
Eindruck von der Auflösung zu bekommen. Sind die Abbildungsfehler des
Objektivs oder die Beugungsscheibchen größer als die Pixelabstände, sind
dies die entscheidenden Größen für die Auflösung.
Um die Auflösung von Sensor oder Kamera zu diskutieren, kann man die
Anzahl der Pixel auf die Länge oder Breite des Sensors beziehen. In dem
Falle wird etwa davon gesprochen, dass ein Sensor oder eine Kombination
von Sensor und Objektiv eine bestimmte Anzahl von Linien auflösen kann,
zum Beispiel 2000 Linien, was dann bedeutet, dass mit der Kombination
ein Linienmuster formatfüllend aufgenommen und aufgelöst werden kann,
welches aus 2000 schwarzen Linien auf weißem Grund besteht, wobei
Liniendicke und Zwischenraum zwischen den Linien gleichgroß sind. Damit
die Kombination von Objektiv und Sensor das hinbekommen können, kann man
abschätzen, dass der Sensor mindestens 4000 Pixel in der Breite
(senkrecht zu den Linien) haben sollte - unabhängig davon kann ein
schlechtes Objektiv aber dazu führen, dass der Wert trotzdem nicht
erreicht werden kann. Wird solch ein Linienmuster nicht aufgelöst,
bekommt man statt des Musters auf dem Bild eine graue Fläche zu sehen.
Sind die Linien ferner etwas schräg zum Sensor angeordnet, kann es
auffällige Artefakte der Digitalisierung geben (Moiré-Effekt). Es wird
dann also etwas anderes auf dem Bild dargestellt als das eigentlich
Linienmuster als Motiv.
Eine andere Größe für die Auflösung kann mit Pixeln pro Längeneinheit
angegeben werden, also etwa 12 Pixel pro Millimeter oder im alten
englischen Maßsystem 300 Pixel pro Zoll (englisch: dots per inch, dpi,
siehe oben). Charakteristisch ist dafür also offenbar der Abstand zweier
Pixel auf dem Sensor. Sofern die Lücken zwischen den Pixeln
vernachlässigbar klein sind (was oft nicht der Fall ist), ist die
Pixelgröße eine ähnlich nützliche Angabe für die Auflösung. Besonders
bei der Makrophotographie ist diese Auflösungsbezeichnung nützlich, weil
da Vergrößerungen immer unabhängig von den Eigenschaften des Sensors
und der Darstellung angegeben werden. Bei der späteren Darstellung kann
man also mit Kenntnis des Pixelabstandes und der Vergrößerung bestimmen,
wie groß das aufgenommene Objekt ist. Häufig ist aufgrund von Beugung
an der Blende des Objektivs und anderen Einflüssen die Auflösung des
Bildes besonders bei der Makrophotographie hingegen schlechter als der
Pixelabstand, weswegen dort die Blende gezielt so eingestellt werden
muß, daß die Beugung nicht größer als der Pixelabstand wird, um eine
optimale Auflösung zu erreichen, diese liegt dann meist bei zwei oder
drei Pixeln.
Die gesamte Anzahl der Pixel des Sensors ist hingegen kein genaues
Maß für die Auflösung, es ist also mindestens anzugeben, wieviele Pixel
für die Höhe und die Breite des Sensors vorliegen. Um die Information
allgemein nützlich zu machen, ist zudem noch entweder der Pixelabstand
oder Höhe und Breite des Sensors in Längeneinheiten wie Millimeter
erforderlich.
Werbewirksam sinnlos vereinfacht wird teils trotzdem nur die
Gesamtzahl der Pixel angegeben - oder bei Monitoren auch gerne die
Bildschirmdiagonale ohne Angabe von Breite und Höhe oder
Aspektverhältnis. Da gerade bei Kompaktkameras die Objektive sicherlich
nicht immer die Grenzen der klassischen Optik ausloten werden, sagt
diese Angabe nicht zwangsläufig viel über die tatsächliche Auflösung der
Kombination von Sensor und Objektiv aus.
Ein Beispiel: Das Photo besteht aus 800 horizontalen Punkten und 600
vertikalen Punkten. Die Gesamtzahl der Pixel ist dann 800 * 600, also
480.000 Pixel oder 0,48 MP (1 MP = 1 Million Pixel, ein
Megapixel).
Als ästhetisch zufriedenstellend wird ein dargestelltes digitales
Bild meist empfunden, wenn das Auge zwei benachbarte Pixel nicht mehr
auflösen kann, die Auflösung des Bildes also größer ist als die des
Auges bei gegebenem Betrachtungsabstand. Dann ist die Digitalisierung
des Bildes nicht mehr auffällig. Das Bild wirkt fließend. Ist wiederum
die Auflösung des Objektivs deutlich schlechter als der Sensor und
später das Auge auflösen können oder wird die Blende so weit zugezogen,
dass Beugungseffekte relevant werden, so wirkt das Bild unscharf,
unabhängig von der Digitalisierung des Bildes. Das Bild wirkt fließend,
bietet aber trotzdem keine gute Auflösung des Motivs.
Daher spielt die Auflösung eine besonders große Rolle; ein Photo, das
eine so geringe Pixelzahl hat, dass einzelne Bildpunkte noch gesehen
werden können, wirkt sehr unschön (umgangssprachlich "verpixelt"). Ist
die Auflösung des Objektivs viel schlechter als der Pixelabstand auf dem
Sensor beziehungsweise die Auflösung des Auges bei der späteren
Betrachtung oder sind Beugungseffekte deutlich größer als der
Pixelabstand auf dem Sensor oder die Auflösung des Auges, wirkt das Bild
unscharf.
Dabei ist zu beachten, dass eine zu niedrige Auflösung im Nachhinein
nicht mehr behoben werden kann, auch nicht mit
Bildbearbeitungsprogrammen. Daher sollte stets sichergestellt werden,
dass mit ausreichend hoher Auflösung fotografiert wird (beziehungsweise
standardmäßig eine hohe Auflösung des Sensors eingestellt wird).
Unschärfe oder Beugungseffekte können im Nachhinein auch nur in sehr
engen Grenzen mit speziellen Filtern reduziert werden.
Je größer die Pixelzahl ist, umso größer wird dadurch die Bilddatei.
Kleine Pixel erhöhen zudem meist den Rauschpegel der Bilder und
vergrößern zusätzlich die Bilddatei durch Rauschartefakte. In der
heutigen Zeit ist Speicherplatz jedoch relativ günstig; mit einer
Speicherkarte mit der Kapazität von 8 GB und mehr, kann problemlos mit
der größten Pixelzahl fotografiert werden, ohne rasche Engpässe
befürchten zu müssen.
Die nachfolgende Tabelle stellt einige bekannte Pixelgrößen von
Sensoren vor und die dazugehörigen Abmessungen des Photos in cm bei
einer Druckauflösung von 300 dpi.
| Bezeichnung |
Breite mal Höhe in Pixeln |
Pixelzahl |
Abmessung in cm (300 dpi) |
|
160 x 120 |
19.200 |
1,3 x 1,0 |
|
320 x 240 |
76.800 |
2,7 x 2,0 |
| 0,3 MP |
640 x 480 |
307.200 |
5,4 x 4,0 |
| 0,5 MP |
800 x 600 |
480.000 |
6,7 x 5,8 |
| 0,8 MP |
1024 x 768 |
786.432 |
8,6 x 6,5 |
| 1,0 MP |
1152 x 864 |
995.328 |
9,7 x 7,3 |
| 1,3 MP |
1290 x 960 |
1.238.400 |
10,9 x 8,1 |
| 2,0 MP |
1600 x 1200 |
1.920.000 |
13,5 x 10,1 |
| 3,0 MP |
2048 x 1536 |
3.145.728 |
17,3 x 13,0 |
| 4,0 MP |
2272 x 1704 |
3.871.488 |
19,2 x 14,4 |
| 5,0 MP |
2592 x 1944 |
5.038.848 |
21,9 x 16,4 |
| 8,0 MP |
3264 x 2448 |
7.990.272 |
27,6 x 20,7 |
| 10,0 MP |
3648 x 2736 |
9.980.928 |
30,8 x 23,1 |
| 12,0 MP |
4000 x 3000 |
12.000.000 |
33,8 x 25,4 |
- Hinweise
- Je größer die Auflösung ist, umso mehr kann auch ein Photo
vergrößert werden, ohne dass es dabei verpixelt wirkt. Umso mehr Details
bleiben also erhalten.
- Mit größeren Druckformaten (z.B. A4 oder A3) kann oft der dpi-Wert
gesenkt werden, weil große Bilder meist mit größeren Betrachtungsabstand
angesehen werden, das Auflösungsvermögen des menschliches Auges hängt
ja ebenfalls vom Betrachtungsabstand ab. So lässt sich ein 12-MP-Foto
auch problemlos im A3-Format, gegebenenfalls auch A2-Format drucken. Für
Formate unterhalb von A4 sollte aber der Richtwert von 300 dpi
eingehalten werden.
- Hinweis: Beim Beschneiden des Photos wird auch die Anzahl der
verbleibenden Pixel reduziert. Vor dem Speichern sollte dabei stets
sichergestellt werden, dass nach dem Schneidevorgang immer noch eine
ausreichende Pixelzahl vorhanden ist.
Dateiformate
Einführung
Die meisten einfachen digitalen Kameras verwenden standardmäßig das
JPEG/JFIF-Format zur Speicherung der Photos (JPEG/JFIF: Joint
Photographic Experts Group File Interchange Format). Dieses Format hat
eine hohe Verbreitung, wird von jedem Photoverarbeitungsprogramm
interpretiert und bietet eine relativ gute Qualität. Bei der Speicherung
des Bildes beinhaltet das JPEG-Format jedoch immer eine
verlustbehaftete Kompression, es geht also Information bei der
Speicherung unwiderbringlich verloren. Manche Kameras bieten daher auch
das TIFF-Format an (Tagged Image File Format). Hochwertige Kameras
bieten meist statt TIFF ein eigenes Format an, welches für den
Kamerahersteller spezifisch ist. Damit können die Bildinformationen des
Sensors verlustfrei abgespeichert werden. Diese Formate sind für
jegliche Art der Nachbearbeitung zu empfehlen.
Die Bitmap
Noch bis vor etwa einem Jahrzehnt war die
Bitmap (bmp) das
gängige Format zum Speichern von Bildern (Windows Bitmap;
device-independent bitmap). Es war ein recht einfaches, verlustfreies
Format, das jedes einzelne Pixel separat mehr oder weniger ohne
Kompression gespeichert hat. Bitmaps gibt es in unterschiedlicher
Farbauflösung (etwa 8 Bit, 16 Bit, 24 Bit, 32 Bit). Da zum
Photographieren mindestens 24 Bit notwendig scheinen (also theoretisch
rund 8 Millionen Farben) und 24 Bit immerhin 3 Byte entsprechen, hat
jedes gespeicherte Pixel einen Speicherbedarf von 3 Byte. Ein Photo mit
der eher geringen Pixelzahl von 2 MP hat damit also 6 MB Speicher in
Anspruch genommen. Bei 12 MP wären es immerhin schon 36 MB. Das ist sehr
sperrig, zumal die Speicherkapazitäten damals noch ziemlich gering
waren; eine übliche Speicherkarte bot oft nur 128 oder 256 MB.
Digitalkameras bieten daher das Bitmap-Format nicht an.
JPEG/JFIF
Das bereits zu Beginn der 90er Jahre vom Fraunhofer Institut entwickelte
JPEG-Format
(jpg, jpeg; Joint Photograph Expert Group) bietet eine adäquate Lösung
zu dem Speicherproblem. Durch spezielle Kompressionstechniken konnte die
Bildgröße enorm gesenkt werden (zum Beispiel von 6 MB auf 250 KB). Ein
Nachteil, der sich bei solchen Kompressionsverfahren immer einstellt,
ist ein Verlust an Qualität. Da JPEG-Bilder nicht mehr die Informationen
über einzelne Pixel speichern, sondern zusammenhängende Bereiche des
Bildes (Blöcke) als Einheit betrachten und dann beim Laden
beziehungsweise Anzeigen des Bildes die einzelnen Pixel rekonstruieren,
können insbesondere an Farbübergängen und Kanten gewisse Störungen
auftreten. Man kann die Kompression jedoch beim JPEG-Format einstellen;
eine niedrige Kompression ermöglicht eine bessere Qualität als eine
höhere, fordert dafür aber auch mehr Speicherplatz. Zudem ist der
Qualitätsverlust meist nur auf Pixelebene zu sehen; wenn man mit
ausreichend großer Pixelzahl photographiert, braucht man keine
formatbehafteten Qualitätsstörungen befürchten. Oft ist allerdings die
Bildinformation pro Pixel bei modernen Sensoren größer als mit JPEG
abgespeichert werden kann, von daher treten auch hier
Informationsverluste auf, die sich besonders bemerkbar machen, wenn
Bilder mit starken Kontrasten aufgenommen werden.
Beim JPEG-Format wird das Bild in Blöcke von jeweils 8x8 Pixeln
aufgeteilt. Diese werden dann jeweils komprimiert und es werden
zusammenhängende Informationen zu den einzelnen Blöcken annotiert. Unter
Anwendung zahlreicher mathematischer Verfahren kann somit die Größe
drastisch reduziert werden. Kameras bieten oft auch eine
Qualitätseinstellung an (meist Normal, Fein und Super-Fein). Obwohl die
normale Qualität oft ausreichend ist, kann also eine niedrigere
Kompression verwendet werden, welche die Qualität erhöht (aber eben auch
den Speicherbedarf).
TIFF-Format
Einige Kameras bieten neben dem JPEG-Format auch das
TIFF-Format
(tif, tiff; Tagged Image File Format) an, welches Bilder meistens
komprimiert aber verlustfrei abspeichert. Bilder im TIFF-Format sind
damit auch um einiges größer als im JPEG-Format, so dass das Format nur
bei hohen Qualitätsanforderungen angemessen scheint, die sich etwa
ergeben, wenn das Bild nachbearbeitet werden soll. Insbesondere im
Verlagswesen und in Druckereien wird mit dem TIFF-Format gearbeitet, da
hier eine sehr hohe Qualität zum sauberen Drucken gefordert ist.
RAW-Formate
Die
RAW-Formate sind eine Art "digitales Negativ". Jeder
Kamerahersteller bietet meist ein eigenes Format an. Es gibt zwar
Bemühungen zur Standardisierung, die sich bislang aber leider nicht
durchgesetzt haben (DNG, digitales Negativ).
In diesen Dateiformaten wird kein direktes Bild erstellt, das sich
sofort ansehen lässt, stattdessen werden die Rohdaten gespeichert, die
der Bildsensor bei der Aufnahme erfasst. Bilder in einem RAW-Format muss
man mit einem speziellen Programm öffnen, das oft zu der Kamera
mitgeliefert wird. Die Formate bekannterer Hersteller sind jedoch
entschlüsselt, können also auch mit unabhängigen Programmen dekodiert
und nachbearbeitet werden.
Bilder in solchen Rohformaten dienen meist der Nachbearbeitung, weil
sie noch die komplette Bildinformation des Sensors enthalten. Während
die als JPEG abgespeicherten Ergbnisse meist mit mehr oder weniger
leistungsfähigen Prozessoren direkt in der Kamera aus den Rohdaten
erzeugt werden, wobei diverse Korrekturen und Filter angewendet werden,
werden RAW-Dateien zumeist ohne weitere Manipulation oder Korrektur
durch den Prozessor der Kamera abgespeichert.
Manipulationen und
Korrekturen werden dann dem Photographen selbst in der Nachbearbeitung
überlassen. Die Ergebnisse der Nachbearbeitung lassen sich dann in
andere Formate konvertieren (etwa JPEG, DNG, PNG etc). Die RAW-Formate
zeichnen sich dadurch aus, dass sie für die digitale Nachbearbeitung
eine Vielzahl an Möglichkeiten bieten, weil sie die Sensorinformation
verlustfrei speichern, welches andere Formate ("fertige Bilder") nicht
bieten. Bilder im RAW-Formaten benötigen sehr viel Speicherplatz, selbst
eine verlustfreie Kompression wird nicht unbedingt bei der Speicherung
in der Kamera vorgenommen. Der Umgang mit den RAW-Formaten erfordert
allerdings etwas Erfahrung. Für den Einsteiger ist das kleine, einfache
JPEG-Format daher meist geeigneter, auch weil die Kamera bei der
Erzeugung des JPEG bereits versucht, bekannte Abbildungsfehler des
Objektivs (auf Kosten höheren Rauschens oder reduzierter Auflösung) zu
kompensieren. Bei suboptimalen Bildergebnissen stellt sich allerdings
recht schnell das Bedürfnis ein, Bilder nachbearbeiten zu wollen,
weswegen es sich von Anfang an lohnt, neben den JPEG-Bildern die
Rohdaten auf einer entsprechend größeren Speicherkarte gleich mit
abzuspeichern, um später im Bedarfsfalle darauf zurückgreifen zu können
oder diese dann auch zu löschen, wenn die JPEGs ausreichen.
Andere Formate
Zwei weitere bekannte Bildformate sind GIF und PNG. Diese werden vor
allem im Internet verwendet. Digitalkameras bieten sie nicht an. Der
Vollständigkeit seien sie hier jedoch mit erwähnt.
GIF (Graphic Interchange Format) ist ein Format, das nur eine
Farbpalette mit maximal 256 Farben verwenden kann. Das Format bietet
eine bedingt durch das Alter des Formates recht einfache verlustfreie
Komprimierung. Mit 256 Farben lassen sich jedoch keine Photos in
ausreichender Qualität darstellen. Darum werden Kameras niemals das
GIF-Format anbieten. GIF wird eher im Internet für Navigationselemente
(zum Beispiel Knöpfe) verwendet, wo man mit 256 Farben meist problemlos
auskommt. Im letzten Jahrhundert war GIF auch wegen einer Erweiterung
beliebt als einfaches Videoformat ('animierte GIFs').
PNG (Portable Network Graphics) ist ein Format, das GIF
zunehmend abgelöst hat. Es ist bietet eine effektivere verlustfreie
Kompression an und neben den bereits von GIF bekannten Farbpaletten
bietet es eine Farbtiefe von 24 oder gar 48 Bit. Da es sich zudem um ein
internationales Standardformat handelt, eignet es sich von daher auch
gut, um die hochauflösenden Rohdaten zu archivieren, wenn man sich nicht
darauf verlassen mag, dass die herstellerspezifischen Formate in
einigen Jahrzehnten noch dekodierbar sind.
Aufgrund der verlustfreien Kompression sind die Bilder meist deutlich
größer als jene, die mit JPEG komprimiert sind. Im Vergleich zu GIF
hängt der Größenunterschied vor allem davon ab, in welchem Modus man PNG
abspeichert. Bei gleicher Wahl einer Farbpalette wie beim
Vergleichs-GIF sollte das moderne Kompressionsverfahren von PNG meist
kleinere Dateien bei gleicher Qualität bieten oder eben bei einem
anderen Modus bessere Qualität bei größeren Dateien.
PNG eignet sich wie GIF ansonsten eher für Computergraphik, die heute
allerdings zunehmend mit Vektorgraphik (SVG) realisiert wird. Die
Kompression ist recht effektiv bei Bildern, die größere Bereiche
gleicher Farbe aufweisen, wie es bei Computergraphik oft der Fall ist -
auf diese Weise bleiben sie von den Speicherbedarf her relativ klein. Da
dies bei Photos nicht der Fall ist, würde das PNG-Format zu sehr großem
Speicherbedarf führen, aber vermutlich etwas effektiver als die
Rohdatenformate der Hersteller, die bei Verwendung eines Standards aber
ein Mittel der Kundenbindung verlieren würden, daher wird PNG in der
digitalen Photographie nicht verwendet.
Farben
Einleitung
Bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts gab es, technisch bedingt,
ausschließlich Schwarz-Weiß-Fotos (eigentlich Grauwerte). Mit der
Erfindung des Farbfilms in den 30er und 40er Jahren schwenkte die
Photographie in relativ kurzer Zeit zur Farbphotographie um, wobei
Schwarz-Weiß-Photographie noch immer praktiziert wird und oft einen ganz
eigenen künstlerischen Charme besitzt.
Dennoch werden die meisten Photos heute in Farbe aufgenommen. Ein
farbiges Photo wirkt realistischer und Farben haben stets ihre ganz
besondere Wirkung. Neben dem Motiv und der Komposition, spielen Farben
vermutlich die wichtigste Rolle in einem Photo und sollen in diesem
Abschnitt näher erläutert werden.
Bei digitalen Kameras ist in dem Zusammenhang zu beachten, dass diese
meistens spezielle Filter einsetzen, um mit dem Sensor Farbbilder
aufnehmen zu können. Dies kostet sowohl Auflösung als auch
Empfindlichkeit. Sensoren, die nur Helligkeitsunterschiede aufnehmen
können, sind bei ansonsten gleicher Pixelzahl und -größe also deutlich
günstiger herzustellen, haben eine höhere Auflösung und eine deutlich
größere Empfindlichkeit als Sensoren für Farbbilder. Zwar kann man die
Bilder letzterer Sensoren auch nachträglich oder gleich in der Kamera in
Grauwertbilder konvertieren, kann damit aber natürlich die Verluste an
Empfindlichkeit und Auflösung nicht wieder rückgängig machen.
Die Entstehung der Farben
Anschauliche Darstellung der einzelnen Wellenlängenbereiche des Lichts, einschließlich der Spektralfarben.
Die Sonne strahlt permanent Licht aus, wobei Sonnenlicht (und
allgemein weißes Licht) aus einer Überlagerung von Lichtwellen
unterschiedlichster Wellenlängen besteht. Die Wellenlänge ist, wie der
Name schon sagt, eine Längenangabe und wird in Nanometer (nm) angegeben.
Es gilt dabei:
.
Wie immer bei Wellen kann man auch eine Frequenz angeben, also im
Wesentlichen Wellen pro Zeiteinheit. Im Rahmen der Quantenmechanik läßt
sich auch jeder Frequenz eine Energie zuordnen, die proportional zur
Frequenz ist und damit umgekehrt proportional zur Wellenlänge.
Beim weißen Licht sind die verschiedenen Wellenlängen zunächst
vermischt. Lässt man es jedoch durch ein Prisma fallen, so wird das
Licht gemäß der verschiedenen Wellenlängen aufgetrennt. Zu jeder
Wellenlänge gibt es also einen etwas anderen Austrittswinkel des Lichtes
aus dem Prisma. Man sagt auch, das Licht wird räumlich dispergiert, was
zuvor vermischt war, läßt sich nun auf einem Schirm nebeneinander
betrachten. So wird sichtbar, was als Farben bezeichnet wird. Farbe in
dem Sinne ist eine physiologische Wahrnehmung, hervorgerufen durch
Rezeptoren im Auge - verschiedene Lebewesen haben unterschiedliche
Rezeptortypen, daher auch eine unterschiedliche Farbwahrnehmung. Die
objektive Maße sind immer Wellenlänge, Frequenz und Energie.
Beispielsweise erscheinen den meisten Menschen Lichtwellen der Länge
400 nm violett, Wellen der Länge 700 nm erscheinen rot. Das 'normale'
menschliche Auge kann dabei Wellenlängen zwischen 380 und 800 nm
wahrnehmen, alles was darüber oder darunter liegt ist für das
menschliche Auge nicht mehr sichtbar. Die Wellen zwischen 380 und 800
nm, welche wir als Farben wahrnehmen können, sind die uns bekannten
Regenbogenfarben, einschließlich aller dazwischenliegenden Abstufungen. Diese Farben heißen auch
Spektralfarben.
Das menschliche Auge hat jedoch nur Sinnesreize oder Rezeptoren für die
Farbbereiche rot, grün und blau; die anderen Farbeindrücke errechnet
das Gehirn aus der Mischung dieser drei Rezeptorwerte (aus dem Anteil an
rot, grün und blau errechnet es einen Farbeindruck).
Jeder Wellenlänge zwischen 380 und 800 nm kann somit einer Farbe
zugeordnet werden. Folgende Farben haben die einzelnen Wellenlängen:
- 380 nm bis 400 nm: blau-violett
- 400 nm bis 470 nm: blau
- 470 nm bis 560 nm: grün
- 560 nm bis 600 nm: gelb
- 600 nm bis 630 nm: orange
- 630 nm bis 800 nm: rot
Blau wird dabei auch als kurzwelliges Licht, grün als mittelwelliges und gelb/orange/rot als langwelliges Licht bezeichnet.
Der Farbeindruck kann dabei nach Beschaffenheit und Alter des Auges
des menschlichen Betrachters etwas unterschiedlich sein, ebenso die
Grenzen des sichtbaren Bereiches, der wiederum auch von der Intensität
der Strahlung abhängt. Besonders wenn Licht unterhalb von 400 nm auf
Material wie Papier oder weiße Farbe trifft, kann sich die Wellenlänge
des vom Material zurückgeworfenen Lichtes ändern, mehr zu längeren
Wellenlängen hin, weswegen das Licht oft einheitlich blau wirkt. Während
die Zuordnung nach Wellenlängen eine meßbare Größe ist, sind die Namen
und Farbeindrücke spezifisch für menschliche Augen. Andere Lebenwesen
können etwas anders funktionierende Augen haben und haben daher keinen
oder einen anderen Farbeindruck. Auch der Sensor der digitalen Kamera
oder das Filmmaterial kann andere Empfindlichkeitsbereiche haben.
Teilweise werden Filter eingesetzt, um unerwünschte Wellenlängenbereiche
herauszufilten, um mit der Kamera einen Farbeindruck ähnlich dem des
menschlichen Auges zu erreichen.
Natürlich verlaufen die Farbwerte fließend. Licht der Wellenlänge 400
nm ist ein Blau das eher in Richtung violett tendiert; Licht der
Wellenlänge 470 nm ist eher schon ein Blaugrün. Es lässt sich damit
erkennen, dass diese Wellenlängen dem allgemein bekannten Farbkreis
entsprechen (beziehungsweise der Farbkreis auf den Farbwerten der
Wellenlängen aufbaut). Andere wird diese Abstufung an einen Regenbogen
erinnern – ein Regenbogen ist im Grunde nichts anderes, als Licht, das
durch Prismen (die Regentropfen) strahlt und somit in seine
Spektralfarben zerfällt.
Es sei noch erwähnt, dass es auch Lichtwellen unter 380 nm und über
800 nm gibt. Diese kann das menschliche Auge nicht sehen. Lichtwellen
unter 380 nm werden als
Ultraviolett bezeichnet (kurz UV), Lichtwellen über 800 nm als
Infrarot
(kurz IR). Ultraviolettes Licht läßt sich leicht in sichtbares Licht
konvertieren, das passiert mit sogenannten optischen Aufhellern, die
heute oft in Papier und Waschmitteln zu finden sind, aber auch in
speziellen Farben oder als Leuchtstoff in Leuchtstoffröhren oder weißen
LEDs. Spezielle Farben werden mit Verwendung von ultravioletten Lampen
teils für spezielle Effekte genutzt (Stichwort: Schwarzlicht).
Trifft Licht auf einen Gegenstand, zum Beispiel eine Tomate, so kann mit den jeweiligen Lichtwellen folgendes passieren:
- Sie können von dem Gegenstand reflektiert (zurückgeworfen) werden.
- Sie können von dem Gegenstand absorbiert (aufgenommen) werden.
Absorbiertes Licht wird meist wieder (in einer anderen Wellenlänge)
emittiert (ausgesendet)
- Sie können gestreut (abgelenkt) werden
- Sie können durch den Gegenstand hindurchdringen.
Bei realen Objekten tritt praktisch immer eine Mischung aller
Möglichkeiten auf. Wenn Objekte anderweitig mit Energie versorgt werden,
können sie auch selbst Licht erzeugen und aussenden, was man etwa von
Lampen kennt.
Der letzte Fall der Durchdringung bezeichnet einen Spezialfall; hier
ist der Gegenstand durchsichtig (zum Beispiel Glas oder Luft). Wir
wollen diesen Fall für die Farbwahrnehmung aber vernachlässigen, da er
im Grunde nichts dazu beiträgt. Wie am durchsichtigen Prisma sichtbar,
können durchsichtige Materialen gleichwohl das Licht dispergieren, was
bei bestimmten Objekten auch auftreten kann, wenn sie Licht
reflektieren, man denke etwa an CDs oder dünne Ölfilme auf einer
Wasserfläche.
Wenn das Licht reflektiert wird, dann wird es für uns sichtbar und
eine Lichtquelle wird im Gegenstand als Spiegelbild erkennbar.
Auf die bereits erwähnte Tomate fällt also das gesamte Sonnenlicht
mit all seinen verschiedenen Wellenlängen. Die Tomate absorbiert das
meiste Licht. Ein kleiner Reflex ist auf der Oberfläche der glatten
Schale jedoch meist erkennbar. Ansonsten erscheint die reife Tomate rot.
Ein großer Teil Licht wird absorbiert und es wird hauptsächlich als für
uns nicht sichtbares infrarotes Licht ausgesendet. Teile des Lichtes
werden auch gestreut, was gut erkennbar ist, wenn man durch eine dünne
Tomatenscheibe guckt. Im Fleisch der Tomate wird das Licht vielfach
gestreut, der rote Anteil, der nicht so absorbiert wird, tritt irgendwo
wieder aus der Tomate aus. Einmal abesehen von dem schwachen Reflex an
der Schale gibt es also kein Bild der Lichtquelle und der Umgebung,
sondern ein rotes Objekt. Hat die Lichtquelle hingegen etwa nur blaues
Licht, so bleibt nahezu nur der schwache Reflex an der Oberfläche und
die Tomate erscheint nicht rot.
Die Farbe eines Gegenstandes entsteht also aus den Farbwerten der
Lichtwellen, welche reflektiert werden oder durch Streuung und Emission
wieder aus dem Gegenstand austreten. Falls der Gegenstand mehrere Farben
reflektiert, so entsteht der Farbeindruck aus der Mischung der Farben.
Man nennt dies auch additive Farbmischung. Ein Gegenstand, der die roten
und grünen Wellenlängen zu gleichen Mengen reflektiert, erscheint gelb,
da die additive Mischung aus grün und rot gelb ergibt. Solch ein
Gegenstand ist dann nicht wirklich gelb, was einem anderen
Wellenlängenbereich zwischen rot und grün entspricht, aber das
menschliche Auge kann den Unterschied nicht erkennen, ein geeignetes
Meßinstrument schon, wie man den Unterschied etwa auch erkennen kann,
wenn man das Licht wieder durch ein Prisma in seine Bestandteile
aufteilt. Das menschliche Auge hat drei verschiedene Sorten von
Rezeptoren für farbliches Sehen, eine ist besonders für blau
empfindlich, eine für grün, eine für rot. Die Empfindlichkeit eines
Rezeptors erstreckt sich aber auch mit geringerer Empfindlichkeit über
die benachbarten Bereiche. Der Farbeindruck wird im Gehirn
zusammengesetzt aus den relativen Intensitäten der unterschiedlichen
Rezeptoren, daher ist Rot+Grün nicht von intensivem Gelb zu
unterscheiden.
Schwarze Gegenstände absorbieren das meiste Licht, das heißt, fast
kein sichtbares Licht tritt wieder aus solch einem Gegenstand aus. Da
Licht eine Energiequelle darstellt, geht dann fast die gesamte Energie
in den Gegenstand über; das ist der Grund, warum sich schwarze
beziehungsweise dunkle Gegenstände im Sonnenlicht stark aufwärmen. Sie
senden infrarotes Licht aus. Spiegel hingegen absorbieren kaum
Lichtstrahlen; sie reflektieren so gut wie alle Wellenlängen zwischen
380 und 800 nm und wärmen sich im Sonnenlicht daher weniger auf (oder
nur wenig, denn natürlich können Wellenlängen unter 380 nm oder über 800
nm absorbiert werden - die tragen aber nicht zur Farbwahrnehmung bei).
Weiße Gegenstände absorbieren auch kaum Licht, dies wird hauptsächlich
an der unregelmäßigen Oberfläche oder kurz darunter gestreut, anders als
beim Spiegel ist die Lichtquelle so nicht im weißen Gegenstand
erkennbar.
Zum besseren Verständnis seien hier hoch die Entstehung ausgewählter Farben zusammenfassend erläutert:
- Kräftiges rot: Alle Wellen außer rot werden absorbiert, rot wird reflektiert, gestreut oder ausgesendet.
- Kräftiges blau: Alle Wellen außer blau werden absorbiert, blau wird reflektiert, gestreut oder ausgesendet.
- Kräftiges gelb: Der Fall ist für das menschliche Auge nicht eindeutig, entweder von dem Gegenstand wird gelbes Licht
reflektiert, gestreut oder ausgesendet oder rotes und grünes.
- Dunkelrot: Rot wird teilweise reflektiert, gestreut oder ausgesendet
und teilweise absorbiert, der Rest wird vollständig absorbiert.
- Rosa (helles rot): Rot wird vollständig reflektiert, gestreut oder
ausgesendet, aber nicht die anderen Farben, diese werden teils auch
absorbiert.
- Lila/Violett: In der Praxis handelt es sich meist um eine Mischung
von rotem und blauem Licht, der grüne Anteil fehlt. Ein kräfiges violett
ist für das menschliche Auge mit Wellenlängen unter 400 nm meist nicht
erreichbar.
- Schwarz: Alle Farben werden vollständig absorbiert.
- Weiß: Alle Farben werden vollständig reflektiert, gestreut oder ausgesendet, nichts wird absorbiert.
- Grau: Alle Farben werden im gleichen Maß teilweise reflektiert, gestreut oder ausgesendet und teilweise absorbiert.
Spezielle Filter können auch so mit Material beschichtet sein, dass
sie je nach Einfallsrichtung bestimmte Wellenlängenbereiche reflektieren
und den Rest durchlassen oder umgekehrt, das ist eine weitere
Möglichkeit, wie sich der Farbeindruck verändern kann, je nachdem, und
unter welchem Winkel man solch einen Filter betrachtet und ob
durchgelassenes oder reflektiertes Licht betrachtet wird, ist der
Farbeindruck vom betrachteten Gegenstand also ein komplett anderer.
Tipp: Man kann die Entstehung von Farben mit Computerprogrammen
problemlos simulieren, da die Farbmischung am Computer (RGB
beziehungsseise additive Mischung) dem des menschlichen Auges
entspricht. In fast allen Photobearbeitungs- und Zeichenprogrammen,
bereits in Paint von Microsoft, gibt es Menüs, wo die Farbe per RGB-Wert
festlegt werden kann. Hierbei wird jeder der drei Farben rot, grün und
blau ein Wert von 0 bis 255 zugewiesen. Wie eben erläutert, ist 0
vergleichbar damit, dass kein Anteil in dieser Farbe vorhanden ist; 255
bezeichnet die mit dem Monitor maximal erzielbare Intensität. (255, 0,
0) ist also ein kräftiges rot, (0, 0, 0) ist schwarz und (255, 255, 255)
ist weiß, da alle Farbbereiche maximal gestellt sind. Möchte man
wissen, was passiert, wenn ein Gegenstand rot zu 30 % aussendet, grün zu
50 % und blau zu 100 %, so muss man etwa den Wert (80, 128, 255)
eingeben. Es kommt ein sanftes Blau heraus, das zum Hellblau tendiert.
Wenn man dies mit bunten Lichtquellen und realen Objekten probiert,
hängt es von den Eigenschaften dieser Objekte ab, ob diese Farbmischung
wie gewünscht funktioniert. Hat man etwa ein wirklich gelbes Objekt und
bestrahlt es präzise mit rotem und grünem Licht, kann es komplett dunkel
bleiben. Meist können reale Objekte aber breite Farbbereiche aussenden,
so dass solche Objekte dann doch wieder schwach gelb erscheinen werden.
Farbmischung und Farbdefinition
Grundlagen der Farbmischung
Wenn es um Farbmischung geht, unterscheidet man für gewöhnlich die
additive Farbmischung und die subtraktive Farbmischung. Das liegt daran,
dass man die Farbmischung aus zwei verschiedenen Blickwinkeln
betrachten kann, einmal als Mischung von ausgesendetem Licht und einmal
als Mischung von Substanzen. Die beiden Methoden werden in diesem
Abschnitt vorgestellt, ebenso der HSV-Farbraum zur Definition von
Farben.
Additive Mischung – RGB
Additive Farbmischung.
Wie bereits erwähnt, entsteht die Farbe eines Gegenstands aus der
Mischung der Lichtwellen, die von dem Gegenstand ausgesendet werden
(warum ein Gegenstand bestimmte Farben reflektiert, streut, aussendet
oder absorbiert, geht auf seine Beschaffenheit und Oberfläche zurück).
Das menschliche Auge nimmt diese vom Gegenstand ausgehenden Lichtwellen
wahr und ermittelt auf diese Weise einen Farbeindruck des Gegenstands.
Man nennt dies
additive Farbmischung, manchmal auch
physiologische Farbmischung. Es ist die Farbmischung wie sie im Auge und
Gehirn geschieht bzw. physisch-biologisch bedingt ist. Je mehr Licht
ein Gegenstand aussendet, umso heller erscheint er.
Die additive Farbmischung wird vor allem in der Computer- und
Fernsehtechnik und somit auch in der Digitalkameratechnik angewendet.
Hierbei arbeitet man mit den drei Grundfarben Rot, Grün, Blau (RGB), da
nur 3 der 6 Spektralfarben notwendig sind, um jeden beliebigen
Farbeindruck mischen zu können. Bei der 24-Bit-Farbtiefe hat jede Farbe
einen Farbraum von 8 Bit, also 255 Stufen. Rot, Grün und Blau können
also jeweils einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen. 0 heißt dabei, es
wird kein Licht dieser Farbe ausgesendet (schwarz), 255 heißt, der Wert
wird mit voller Intensität ausgestrahlt (voller Wert). Der RGB-Wert
(255, 0, 0) liefert somit ein natürliches, kräftiges rot, während (150,
0, 0) ein dunkles rot und (50, 0, 0) ein sehr dunkles rot liefern. Der
RGB-Wert (255, 255, 0) besagt, dass rot und grün mit maximaler
Intensität ausgesendet werden. Die Mischung aus rot und grün ergibt ein
kräftiges Gelb. Der RGB-Wert (120, 120, 0) besagt, dass rot und grün nur
mit mittlerer Intensität ausgesendet werden. Die Farbe ist damit ein
dunkleres Gelb, das auch als ocker bezeichnet wird.
Subtraktive Mischung - CMY/CMYK
Subtraktive Farbmischung.
Die
Subtraktive Mischung spielt vor allem im Druckgewerbe aber
auch in der Malerei eine große Rolle. Hierbei werden die Farben durch
Mischen der drei Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb gemischt (manchmal
auch: Blau, Rot, Gelb). Entsprechend heißt das Farbmodell auch
CMY-Modell.
Manchmal wird als weiterer Parameter ein Key-Wert mit betrachtet,
welcher einen bestimmten Schwarzanteil darstellt, um den Farben eine
bessere Tiefe geben zu können. Dieses Farbmodell heißt dann auch
CMYK-Modell (für Cyan, Magenta, Yellow und Key, wobei Key den Schwarzanteil bestimmt).
Grundlagen des Druckens mittels der subtraktiven Farbmischung.
Anders als bei der additiven Farbmischung, wo der Farbeindruck durch
die Mischung aus ausgesendeten Lichtwellen unterschiedlicher Länge
geschieht, entsteht die subtraktive Farbmischung aus der Mischung
unterschiedlicher Substanzen, so wie eben im Druckgewerbe Farben durch
Mischen unterschiedlicher Farbsubstanzen entsteht. Jede Farbsubstanz
emittiert oder absorbiert dabei einen bestimmten Anteil an Lichtwellen.
Rote Farbe sendet beispielsweise die rotes Licht aus, absorbiert aber
blau und grün. Werden mehrere Farben gemischt, so wird mehr Licht
absorbiert und die Farbe erscheint dunkler. Bei der subtraktiven
Farbmischung wird die resultierende Farbe also dunkler, je mehr
verschiedene Farbtöne miteinander vermischt werden, während bei der
additiven Farbmischung die Farbe dabei heller wird.
HSV-Farbraum
Additive und Subtraktive Farbmischung können, nicht nur vom Verstehen
her, recht kompliziert sein. Aus dem RGB-Farbwert (90, 184, 17) werden
wohl nur wenige sofort erschließen können, um was für eine Farbe es sich
handelt (es ist ein dunkles Grasgrün). Daher bieten
Bildbearbeitungsprogramme auch den HSV-Farbraum an. Hierbei handelt es
sich nicht um eine Mischung um Farben im eigentliche Sinne, sondern rein
um eine Definition von Farben aus 3 Parametern: Farbton, Sättigung und
Helligkeit.
Eine im HSV-Farbraum kodierte Farbe kann dabei über eine Formel
eindeutig in eine RGB-Farbe umgerechnet werden und umgekehrt. Es ist
also am Ende egal, mit welchen Werten man arbeitet. Der zu RGB = (90,
184, 17) analoge HSV-Wert ist: (63, 199, 95). Leider ist es recht
kompliziert, aus dem RGB-Wert den HSV-Wert zu berechnen und umgekehrt,
Photobearbeitungsprogramme berechnen diese aber oft automatisch.
Was sagt nun der HSV-Wert?
- Der erste Parameter gibt den Farbton auf dem Farbkreis an. 0 ist dabei rot.
- Der zweite Parameter gibt die Sättigung an. 0 ist dabei reines grau (farblos), 240 ist eine vollständig satte Farbe.
- Der dritte Parameter gibt die Helligkeit an. 0 ist dabei schwarz,
240 ist weiß. Werte in der Mitte (zum Beispiel 120) geben eine
natürliche Helligkeit wieder (natürlich wirkendes rot, blau, grün etc.).
Der Farbwert (0, 50, 240) ist demnach ein dunkles, aber kräftiges Rot.
Verschiedene Arten von Farben
Primärfarben
Der zwölfteilige Farbkreis, entsprechend der Spektralfarben. Das innere
Schema zeigt zudem die drei Primärfarben der additiven Farbmischung und
die drei Sekundärfarben.
Primärfarben (Grundfarben) sind drei Farben auf dem Farbkreis,
mit denen sich alle weiteren Farben durch Mischen erstellen lassen. In
der additiven Farbmischung (RGB) sind die Grundfarben rot, grün und
blau. In der subtraktiven Farbmischung, auf die hier nicht weiter
eingegangen wird, sind sie cyan, gelb und magenta (manchmal sagt man
auch: rot, gelb, blau).
Sekundärfarben
Sekundärfarben sind die Farben, die direkt aus den
Primärfarben gemischt werden können, also im ersten Mischvorgang
entstehen. Dies sind in der additiven Farbmischung grün, gelb und
violett. Primärfarben und Sekundärfarben bilden zusammen die
"Regenbogenfarben", also die sechs Farbbereiche, in die man die
Spektralfarben oft einteilt.
Die Mischung aus Sekundärfarben ergeben dann die
Tertiärfarben.
Der heute allgemein bekannte zwölfteilige Farbkreis besteht damit aus
drei Primärfarben, drei Sekundärfarben und sechs Tertiärfarben.
Komplementärfarben
Komplementärfarben sind die Farben, die sich im Farbkreis
gegenüberstehen. Das sind zum Beispiel gelb und blau, rot und cyan, grün
und magenta. Komplementärfarben wirken besonders kontrastreich.
Von Komplementärfarben kann man auch sprechen, wenn sich die Farben
nicht ganz exakt im Farbkreis gegenüberstehen (zum Beispiel rot/grün
oder gelb/violett).
Wirkung von Farben
Farbton
Farben werden oft als Symbole betrachtet und stehen für bestimmte
Eigenschaften. Dabei ist es wichtig zu wissen, dass die Bedeutung von
Farben von Kulturkreis zu Kulturkreis verschieden sein kann. Die hier
vorgestellten Bedeutungen einiger wichtiger Farben beziehen sich etwa
auf den europäischen Raum – sie können sich zum Beispiel im asiatischen
und afrikanischen Raum deutlich unterscheiden.
Farben haben oft mehrere verschiedene Bedeutungen, auch in
Abhängigkeit mit welchen weiteren Farben beziehungsweise in welchem
Kontext sie vorkommen. Die nachfolgende Auflistung kann damit nur als
grober Überblick dienen.
Rot ist eine sehr wirkungsvolle, ausdrucksstarke Farbe. In der
Natur kommt sie oft als Signalfarbe vor und steht damit für Gefahr und
Warnung. Im Alltag verbinden wir rot meist mit Liebe, Leidenschaft,
Lebensenergie, Dynamik. Oft wird rot auch mit dem Blut assoziiert ("rot
wie Blut") und steht dann auch für Gewalt, Krieg und Brutalität. Die
Wirkung des Rots ist demnach impulsiv, energisch und auch aggressiv. Auf
Grund der Signalwirkung können Photos, die rote Elemente enthalten, die
Aufmerksamkeit des Betrachters deutlich auf sich lenken.
Gelb ist ebenso eine Signalfarbe, jedoch nicht so
ausdrucksstark und impulsiv wie rot. Auf Skalen steht gelb vor rot, ist
also gewissermaßen eine Vorstufe zu einer Gefahr. Gelb ist aber vor
allem die Farbe der Wärme (Sonne), Helligkeit und Freude, ebenso der
Lebensenergie und Spontanität. Ein dunkles Gelb steht oft für Neid,
Habgier und Überheblichkeit, während ein helles Gelb oft auch für Geist,
Verstand und Intelligenz steht.
Orange steht zwischen gelb und rot und entsprechend ähnlich
sind seine Bedeutungen. Es steht für Mut, Selbstvertrauen, Energie,
Elan, Aufregung und Wärme. Es ist ebenso eine recht ausdrucksstarke
Signalfarbe.
Grün ist eine Farbe, die meist mit der Natur verbunden wird.
Sie steht daneben auch für Wachstum, Reife, Jugend, Frühling, Hoffnung
und Leben. Grün wirkt entspannend, natürlich und ausgleichend.
Blau steht oft für Ruhe, Freundschaft, Treue und hat wie das
Grün eine entspannende und beruhigende Wirkung. Mit Blau wird oft das
Wasser und der Himmel verbunden. Im Zusammenhang mit letzterem steht
Blau auch für Ferne und Unendlichkeit. Es steht aber auch für
Melancholie, Traurigkeit und Depression (das englische Wort "blue"
bedeutet gleichzeitig auch melancholisch, depressiv). Blau kann auch für
die Nacht stehen (dunkles Blau) und insbesondere auch für Kälte, Frost
(helles Blau). Letzteres ist insofern recht erstaunlich, weil blaues
Licht deutlich energiereicher als rotes ist.
Mit
Schwarz verbindet man meist negative Eigenschaften wie
Tod, Unglück ("ein schwarzer Tag"), Boshaft, Tragik, Schicksal. Positive
Assoziationen sind hingegen Ernsthaftigkeit und Seriosität (z.B.
schwarzer Anzug). Neben dem Dunkelblau steht schwarz auch für die Nacht
und damit im übertragenen Sinne für Angst, Bedrohung etc. Da schwarz
eigentlich gleichbedeutend mit dem Fehlen von Licht ist, ist es selbst
an sich keine Farbe des Lichtes. Mit dem Auftrag einer schwarzen
Substanz ('Farbe') kann gleichwohl verhindert werden, dass Objekte
sichtbares Licht aussenden.
Weiß steht für Reinheit, Unschuld, Unberührtheit, Sauberkeit.
Mit der Farbe werden oft Hochzeiten verbunden, aber auch mit Winter und
Schnee (dann kann die Farbe auch für Kälte und Eis stehen).
Grau steht meist für Neutralität. Es hat auch einige negative
Eigenschaften wie Trübnis, Melancholie, Eintönigkeit, Langweile,
Lustlosigkeit ("ein grauer Tag", "eine graue Wand").
Rosa steht zwischen rot und weiß; von der Bedeutung her
tendiert es eher zum weiß. Es steht für Kindlichkeit, Zärtlichkeit,
Weiblichkeit und hat eine sehr beruhigende Wirkung. Rosa wird oft als
romantisch empfunden, im negativen Sinne aber auch als kitschig oder
albern. Besondere Varianten von rosa sollen besondere psychologische
Effekte haben, weswegen in einigen Gefängnissen renitente Sträflinge in
rosa Zellen untergebracht werden oder sogar rosa Kleidung zu tragen
haben.
Violett wirkt meist mystisch, zauberhaft und magisch. Es ist
die Farbe des Geistes und der Spiritualität und wird auch für
psychotherapeuthische Maßnahmen angewendet. Auch mit Phantasie und Traum
wird violett oft verbunden. Im negativen Sinn kann es für
Unnatürlichkeit und Mehrdeutigkeit stehen. Auch einige
Beerdigungsinstitute haben kräftiges Violett neben dem Schwarz für sich
entdeckt, damit kann es über den mystischen Eindruck hinaus auch morbide
wirken.
Gold steht meist für Pracht, Reichtum und Wonne, kann aber wie
das Gelb auch für Wärme und Lebensfreude ("goldene Tage") stehen. Mit
Gold werden fast nur (übermäßig) positive Dinge verbunden (zum Beispiel
"goldenes Oktoberwetter", "goldene Gehwege"). Gold ist ja ein Metall.
Der Seheindruck von Metallen besteht aus einer Mischung von Reflektion
und Emission, ist damit eigentlich nicht einfach durch eine simple
Farbmischung zu erreichen. Bei Autolacken etwa werden metallische
Eigenschaften simuliert, indem reflektierende Partikel beigemischt
werden, was mit Farben auf einem Computer-Monitor nicht umsetzbar ist.
Die Farben rot, gelb, orange, magenta und gelbgrün werden auch als
warme Farben bezeichnet. Sie erzeugen Wärme, Nähe, Behaglichkeit, Gemütlichkeit. Grün, türkis, blau und violett sind
kalte Farben. Sie wirken kühl, sachlich, abweisend, funktional.
Helligkeit
Die
Helligkeit einer Farbe spielt ebenfalls eine wichtige
Rolle, unabhängig vom Farbton. Helle Farben wirken beruhigender als
Farben mittlerer Helligkeit; sie wirken dezent und freundlich und fallen
nicht so stark auf. Räume wie Schlafzimmer und Wohnzimmer werden oft in
hellen Farben (helles Blau, Gelb, Grün etc.) gestrichen, um eine
beruhigende, gemütliche Wirkung zu erzielen.
Sehr helle Farben wirken besonders sanft und zart. Sie werden als
Pastellfarben bezeichnet.
Dunkle Farben wirken bedrückend, düster, melancholisch oder
bedrohlich, können manchmal aber auch ein Gefühl der Geborgenheit
erzeugen. Anders als helle Farben, die freundlich wirken und Nähe
ausdrücken, wirken dunkle Farben distanziert.
Sättigung
Satte Farben wirken auffällig, dominant und zum Teil aggressiv (vor
allem Gelb und Rot). Sie lenken die Aufmerksamkeit auf sich und können
zu starken Kontrasten führen.
Weniger satte Farben wirken hingegen unauffällig, gedämpft und
dezent. Sie wirken eher romantisch und verträumt; Aufnahmen bei Nebel
werden beispielsweise ein hohes Maß an weniger satten Farben aufweisen.
Eine zu hohe Sättigung wirkt meist unnatürlich, da in der Natur kaum
vollständig satte Farben auftreten; eine zu niedrige Sättigung tendiert
hingegen zum Schwarzweiß-Bild und kann das Bild langweilig und matt
erscheinen lassen.
Farbharmonie
Farbharmonie spielt eine wichtige Rolle im Bereich der
Farbgestaltung. Die Farben eines Bildes sollten zueinander passen, sie
sollten harmonisch und ansprechend sein. Ist dies nicht der Fall, kann
das Foto schnell unschön und abstoßend wirken.
Farbharmonie kann man beispielsweise erzeugen durch...
- Wahl ähnlicher Farben (zum Beispiel rote Töne überwiegen).
- Wahl kalter oder warmer Farbtöne (z.B. rote, gelbe, orange Töne überwiegen).
- Verwendung von hellen Farben und den entsprechenden Vollfarben
(Helligkeitsabstufungen) oder Verwendung von satten Farben und den
entsprechend weniger satten Farben (Grauabstufungen).
Einer Theorie zufolge wirken drei Farben besonders harmonisch, wenn
sie sich im Farbkreis durch ein gleichschenkliges Dreieck verbinden
lassen, zum Beispiel orange, rot, türkis. Es ist bei der Farbharmonie
jedoch stets zu berücksichtigen, dass die Farben erst in ihrer
Gesamtheit und zusammen mit der Komposition beurteilt werden können -
eine ungeschickte Anordnung von orange, rot und türkis kann trotzdem
leicht zu Disharmonie führen.
Farbklänge sind ein weiteres Mittel um Farbharmonie darzustellen. Unter einem
Farbklang
versteht man eine Menge von Farben, die in gleicher Helligkeit und
Sättigung auftreten und dabei den selben Abstand zueinander auf dem
Farbkreis haben. Beim Farbdreiklang hat man also drei Farben, die
denselben Abstand zueinander haben und in gleicher Intensität in dem
Bild vorhanden sind (zum Beispiel rot, grün, blau). Beim Farbvierklang
hat man entsprechend vier Farben. Farbklänge haben die besondere
Eigenschaft, dass sie sowohl harmonisch als auch kontrastreich wirken.
Kontrast
Grundlagen
Der
Kontrast bezeichnet die farblichen Differenzen in einem
Bild. Während zuvor nur einzelne Farben betrachtet wurden, werden beim
Kontrast also Farben untereinander betrachtet. Der Bereich zwischen
hellsten und dunkelsten Stellen eines Bildes heißt
Kontrastumfang.
Als Formel gilt allgemein mit min dem minimalen Wert und max dem maximalen Wert für den Kontrast K:
K = (max - min) / (max + min)
Je nachdem, wofür ein Kontrast bestimmt werden soll, sind für min und
max also (skalare) Zahlenwerte zu bestimmen, damit ein Kontrast
quantitativ berechnet werden kann.
Meist meint man mit Kontrast die Unterschiede zwischen hellen und
dunklen Bereichen eines Bildes. Ein Bild mit sehr hellen und sehr
dunklen Bereichen wird als kontrastreich empfunden; ein Bild mit wenig
Helligkeitsunterschieden als wenig kontrastreich. Es gibt jedoch mehrere
Arten von Kontrast, die im nächsten Abschnitt vorgestellt werden.
Die Wirkung des Kontrasts erhöht sich umso mehr, je kleiner der Raum
ist, auf dem sich die unterschiedlichen Farb- und Helligkeitswerte
befinden. So wirkt der Kontrast größer, wenn dunkle und Helle Töne eng
aneinander liegen, als wenn sie im Bild verstreut auftreten.
Ausgewählte Farbkontraste
Vermutlich am bekanntesten ist der
Hell-Dunkel-Kontrast.
Dieser bezeichnet die Differenzierung der Helligkeitswerte in einem
Bild. Existieren weiße und schwarze Farben, so ist er maximal. Besteht
das Bild aus nur einer Farbe, so ist er null.
Der
Farbe-an-sich-Kontrast bezeichnet den Kontrast auf der
Basis von Farbwerten (statt von Helligkeitswerten). Je mehr verschiedene
Farbtöne in dem Bild vorkommen, umso größer ist der Kontrastumfang. Das
Bild wirkt besonders kontrastreich, wenn stark unterschiedliche
Farbtöne unmittelbar nebeneinander auftreten (zum Beispiel grün, blau,
gelb und rot statt rot, rosa, lila, violett) und die Sättigung der
Farben groß ist (bei geringer Sättigung neigen die Farben zum Grau und
damit sinkt der Farbkontrast). Ein hohes Farbspektrum in einem Photo
macht dieses oft lebendig und impulsiv. Eine Vielzahl an Farben führt
aber auch zu Unordnung und Chaos. Kommen nur wenige Farbtöne vor, wirkt
es dezent und beruhigend - es entsteht eine gewisse Ordnung.
Der
Komplementärkontrast bezeichnet den Kontrast, der durch
komplementäre Farben entsteht, also Farben, die sich im Farbkreis
gegenüberstehen (zum Beispiel rot und grün oder violett und gelb).
Komplementärfarben sorgen für einen gewissen Ausgleich.
Der
Kalt-Warm-Kontrast bezeichnet den Kontrast zwischen kalten Farben (blau, grün) und warmen Farben (orange, rot).
Der
Bunt-Unbunt-Kontrast bezeichnet den Kontrast zwischen bunten und unbunten Farben (schwarz, weiß und vor allem Graustufen) in einem Bild.
Der
Qualitätskontrast ist der Kontrast zwischen gesättigten
und ungesättigten Farben. Ungesättigte Farben (Grautöne) haben die
besondere Eigenschaft, daneben befindliche gesättigte Farben besonders
kräftig wirken zu lassen.
Der
Quantitätskontrast (auch Mengenkontrast) bezeichnet den
Kontrast, der zwischen verschieden großen Farbflächen entsteht. Er ist
beispielsweise groß, wenn eine große Fläche blau und nur eine kleine
Fläche weiß ist. Treten sehr viele Farben auf, ohne dass eine dominiert,
ist er hingegen klein. Die weniger vorhandene Farbe lenkt dabei die
Aufmerksamkeit auf sich und sollte etwa im Goldenen Schnitt liegen (oft
handelt es sich hierbei um das Hauptmotiv).
Farbwahrnehmung und Farbdarstellung
Das menschliche Auge kann rund 100 Helligkeitsabstufungen von
einander abgrenzen, wobei es hellere Töne grundsätzlich besser von
einander abgrenzen kann als dunkle Töne. In der Digitalen Photographie
wird meist eine
Farbtiefe von 24 Bit verwendet, das heißt für
jede Grundfarbe stehen 8 Bit (256 Abstufungen) zur Verfügung. Aus dieser
Sicht sollte die Farbtiefe vollkommen ausreichend sein - mit 24 Bit
lassen sich immerhin 16,7 Millionen verschiedene Farben darstellen (das
menschliche Auge kann hingegen nur deutlich weniger Farbabstufungen
unterscheiden).
In der Realität sieht dies jedoch ein klein wenig anders aus. Hier
entscheidet im Grunde der Kamerasensor, ob er überhaupt sensibel genug
ist, 256 Abstufungen je Farbton zu erkennen. Die meisten Kameras kommen
somit nur auf 150 bis 200 Abstufungen. Ein weiteres Problem ist die
Optimierung von Photos, die teilweise bereits in der Kamera beginnt. Mit
jedem Optimierungs- und Nachbearbeitungsschritt sind für gewöhnlich
Abstufungsreduktionen verbunden. Es kann dann schnell passieren, dass
ein Foto unter den 100 Abstufungen liegt und der Verlauf der Farben
unnatürlich wirkt, weil einzelne Abstufungen plötzlich sichtbar werden.
Einige Kameras bieten heute auch 48-Bit-Farbdarstellung an (16 Bit je
Farbton, also 65.536 Abstufungen). Da das JPEG-Format jedoch auf 24 Bit
Farbtiefe ausgelegt ist, wird die Abstufung beim Speichern automatisch
auf 256 reduziert und ein Großteil der Vorteile dieser Farbtiefe geht
verloren. Daher ist es immer sinnvoll, für die Nachbearbeitung die
Rohdatenbilder zu verwenden, um mit der vollen Farbtiefe des Sensors
arbeiten zu können und nicht nur mit der mit JPEG abspeicherbaren
Farbtiefe.
Wieviele Farben der Mensch tatsächlich unterscheiden kann, wird sehr
unterschiedlich angegeben. Man ging früher von einigen Zehntausend aus,
neuere Untersuchungen korrigieren den Wert wohl eher nach oben. Wie beim
HSV-Modell kann das Auge eine gewisse Anzahl an Farbtönen,
Sättigungswerten und Helligkeitswerten unterscheiden. Eine Angabe, die
sich auf 400.000 Farben bezieht, begründet den Wert damit, dass das
menschliche Auge wohl rund 130 Farbtöne, 130 Sättigungswerte und 25
Helligkeitswerte voneinander unterscheiden kann - multipliziert man
diese Angaben, erhält man etwa die 400.000 Farben. In jedem Fall liegt
die Zahl der wahrnehmbaren Farben deutlich unter den 16,7 Millionen
theoretisch möglichen Farben – wie aber oben ausgeführt, wird diese hohe
Farbdifferenzierung in der Digitalen Photographie nicht erreicht und
droht im Extremfall unter den Schwellwert von einigen Zehntausend bis
Hunderttausend Farben zu fallen. Die Fähigkeit, Farben zu unterscheiden,
hängt zudem auch vom betrachteten Wellenlängenbereich ab - im grünen
Bereich ist einerseits das menschliche Auge am empfindlichsten, zudem
sind dort auch jeweils die blauen und die roten Rezeptoren noch
geringfügig empfindlich. Dort können Farben also am besten aufgelöst
werden. Unterhält man sich mit Menschen, die mit oft mit schmalbandigen,
durchstimmbaren Lasern arbeiten, wo man also die Wellenlänge des
ausgesendeten Lichtes präzise einstellen kann, stellt sich heraus, dass
es zudem möglich erscheint, für bestimmte Bereiche eine präzisere
Differenzierung durch Erfahrung zu erreichen. Forscher, die etwa lange
mit Wellenlängen um die Natrium-D-Linien (589.158 nm und 589.756 nm,
dieses Gelb sieht man oft, wenn man Salz in offenen Flammen verbrennt)
arbeiten, können oft recht gut abschätzen, wie weit ihr Laser gerade von
diesen Resonanzen verstimmt ist.
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