Energiesparlampen und Farbwiedergabe allgemein

[ThomasT]

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Hallo,

ich habe gerade Bilder einer Familienfeier bearbeitet und mich wie jedesmal üer die Energiesparlampen im Raum geärgert. Diese ekelige grünlichgelbe Licht stört mich bei Available Light Photographieren enorm. Erst recht, wenn Mischlicht herrscht. Rötlich gelbe Lampen und etwas bläuliches Tageslicht geht ja noch irgendwie. Aber selbst das galt schon in Tagen der analogen Photpgraphie als nicht erwünscht.
Aber mit dem Energiesparlampenlicht wirds deutlich schlimmer. Man kann es nicht global ausfiltern, denn dann würde das Tageslicht ins Magenta gehen.
Wem gehts es noch so?
Jedenfalls habe ich meist mit Farbton/Sätting selektiv auf Gelb dieses Gelb leicht entsättigen und rötlicher machen müssen.

Ohne einen neuen Thread aufzumachen noch ein anderes verwandets Thema.
Kann es sein dass die digital Kameras eine schlechte Farbwiedergabe haben? Kurz zur Theorie: damit Photographie mir drei Farbauszügen (R,G,B) funktioniert müssen die Sensoren die selbe Spektrale Empfindlichkeit haben, wie die Zapfen unserer Augen. Bei analogem Film war das recht gut angenähert. Bei normalen Lichtquellen mit kontinuierlichem Spretrum fällt es auch nicht so auf. Aber eben die Energiesparlampen, die grünlich-bläulichen Quecksilberdampflampen und die gelben Natriumdampflampen werden unnatürlich abgebildet.
Energiesparlampen zu grün, Quecksilberdampflampen viel zu grün und Natriumdampflampen naja irgendwie gesättigter. Aber letzter sind kein Problem und vielleicht wirklich eine Frage der Farbadaption des Auges versus der Kamera.
Die Farbadaption des Auges werden jetzt sicher einige als Erklärung heranziehen. Aber wenn man die originale Szene gleichzeitig mit dem Displaybild betrachtet und letzteres via Weissabgleich so einstellt dass es vond er Farbtemperatur mit dem Original übereinstimmt, dann bemerkt man das Missverhältnis. Bei eine Szene mit blauen Himmel in der Dämmeurng und Quecksilberlampen sieht der Himmel grau-blau aus und das Licht der Lampe bläulich-weisslich mit Tendenz zu cyan. Das Kameradisplay zeigt einen viel blaueren Himmel und eine viel gelblich-grünlichlicher Lampe. Man beachte, dass das Photo gleichzeitig zu blau ist und zu gelb(grün). Es handelt sich also nicht um eine einfache Weissabgleichverschiebung die eben so zu korrigieren ist. Korrigiert man das Licht einer Quecksilberdampflampen hin zum natürlichen Eindruck, ist dann der Rest total Magenta geworden.
Was stimmt hier nicht?
Bei analogen Film, selbst dem unsäglichen Orwo NC21 zu DDR-Zeiten, war das nicht der Fall.

[emeise]

Die Refernez von Natur und Auge ( Gehirn ) ist unser Sonnenlicht. Auch zu den unterschiedlichen Tageszeiten.

Mit den Neon- und Energiesparlampen wird ein anderes Wellenlängenspektrum geliefert und

zu allem Übel gibt es noch richtige "Löcher" bei einzelnen Frequenzen, also Lichtwellenteile fehlen einfach.

Das Ergebnis ist der bekannte Salat.

[ThomasT]

Ja. Aber das wäre bei Kamera und Auge gleich, wenn die spektralen Empfindlichkeiten gleich wären.
Anscheinend sind sie aber Digitalkamera sehr unterschiedlich, so dass es nur bei kontinuierlichen Lichtquellen, wie es ja auch fast alle mit kontinuierlichem Sonnenlicht beleuchteten Gegenstände sind, einigermassen passt. Und der Restfehler kann und wir mittels lineare Matrizierung ausgeglichen (analog der Umrechnung AdobeRGB und sRGB).

Das Prinzip R,G,B basiert und fällt aber damit dass die technischen Sensoren dem Auge entsprechen.

Gerade eben bei nichtkontinuierlichen Lichtquellen kommt es dann zu einem Unterschied. Mir gehts nicht darum, dass auch das Auge bei nichtkontinuierlichen Lichtquellen etwas anderes sieht oder weniger "farbtreu" sondern dass es gefälligst bei der Digitalkamera ähnlich sein soll. Man also mittels einfacher globaler Farbkorrektur den Augeneindruck herstellen kann.

[Horka]

Das Leuchststofflampenlicht hat nun mal erhebliche Farbanteillücken, die bekommt man nicht aufgefüllt. Auch zu seligen Orwo-Zeiten war das nicht besser. Die Negativentwicklung hat damals einiges ausgebügelt, genau wie man heute mit der Bildbearbeitung einiges verbessern kann. Was an der Quelle jedoch fehlt, das kann die Kamera nicht stopfen.

Horka

[ThomasT]

Sorry, aber anscheinend werde ich noch immer nicht verstanden.

Natürlich führen Lichtquellen mit nichtkontinuierlichem Spektrum zu diesen Problemen. Aber nicht per se! Es ist genau umgekehrt! Die Probleme, die immer da sind, fallen bei kontinuierlichen Spektren nur nicht auf. Weil da gewissermaßen Fehlertoleranz ist.

Es geht daraum, dass Kamera und Auge nicht gleich sehen. Wer jetzt sagt, natürlich nicht, hat nicht verstanden worauf ich hinaus will. Die ganze technische Farbreproduktion mit drei Primärvalenzen basiert darauf, dass diese genauso gewonnen werden, wie es das Auge tut.

Mal ein Extrembeispiel: angenommen die Kamera würde im (statt Blau) ultraviolett sehen und (statt Rot) Infrarot.
Dann könnte man das entstehende RGB-Bild nicht durch noch so ausgefeilte Farbkorrektur zum natürlichen Eindruck korrigieren.

[videoL]

Hallo Fans,
was bringen eigentlich FLD-Filter aus der analogen Zeit ?
Habe die damals bei Neonlicht auf Tageslichtfilm eingesetzt.
Bei meinen Videos bei Mischlicht gehe ich folgender Maßen vor:
1. AWB und auf dem Display ansehen
2. WB auf Sonne und auf dem Display ansehen
3. WB auf Wolken und auf dem Display ansehen
4. WB auf Kunstlicht und auf dem Display ansehen
5. WB auf Schatte und auf dem Display ansehen
&. WB manuell und auf dem Display ansehen
Dann wähle ich die Variante aus, die mir auf dem Display am natürlichsten erscheint.
Damit lassen sich dann bei der Nachbearbeitung manchmal noch Verbesserungen erreichen.
Gruß videowilli

[ThomasT]

Hallo Fans,
was bringen eigentlich FLD-Filter aus der analogen Zeit ?

Gute Frage.

[Horka]

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Hallo ThomasT, ich verstehe tatsächlich nicht was Du meinst.

Die Kamera ist so eingestellt, dass die Farben bei einem kontinuierlichen Spektrum richtig dargestellt werden. Wenn das Spektrum verschoben ist, versucht sie das auszugleichen. Wenn Teile des Spektrums fehlen, schafft sie das (genau wie der Diafilm) nicht. Filter verschieben den Fehler nur und lassen ihn dadurch weniger auffällig erscheinen.

Prinzipiell arbeitet die Kamera wie das Auge. Nur: Beim Auge entscheidet letztendlich das Gehirn unseren Eindruck. Dabei spielt die Erfahrung, wie die Farben auszusehen haben, eine große Rolle. Das Gehirn kennt keine grünliche Haut, also zeigt es auch keine.

Auch das Gehirn gleicht die Farbfehler nicht vollständig aus. Bei einer Natrium-Dampflampe siehst Du immer gelb oder braun. Rot und blau wirst Du falschfarbig sehen.

Die Kamera kann nicht schlauer sein als Auge plus Gehirn.

Horka

[ThomasT]

Hallo ThomasT, ich verstehe tatsächlich nicht was Du meinst.

Ich versuchs mal zu erklären. Ich geb zu nicht ganz einfach und nicht gerade trivial.

Man muss dazu vergegenwärtigen was R,G,B - Werte bedeuten. Sie bedeuten dass eine bestimmte Intensität eines roten Lichts, eine bestimmte Intensität grünen Lichts und eine bestimmte Intensität blauen Lichts gemischt werden und daraus ein Farbeindruck entsteht. Grob gesagt wird damit vesucht, die Zapfen unserer Augen möglichst unabhängig zu reizen. Nun gibt es aber verschiedene rote, grüne und blaue Lichtquellen. Also gibt es auch verschiedene RGB-Werte, d.h. Farbräume. Angenommen wir nehmen ein etwas gelblicheres Grün und Rot und ein etwas violetteres Blau, dann müssen für den selben Farbeindruck "orange" z.B. weniger Grün genommen werden, da das Rot ja schon mehr Gelb enthält. Für ein Cyan müssen mehr Grün genommen werden und mehr Blau, weil beide weiter weg von Cyan sind. Usw.
Entscheidend ist hierbei, dass ich immer alle RGB-Werte umrechnen kann. Ich kann sie sogar in andere Farbräume umrechnen, wie Lab, YUV, HLS, CIE XYZ, CIE Yxz. Immer bleiben es drei Werte und immer kann man letztendlich drei Lichtquellen so steuern, dass der orginale Farbeindruck entsteht. (CMYK ist da etwas eine Ausnahme, aber prinzipiell stimmt es da auch, allerdings ist die Umrechnung nicht mehr direkt).

Entscheidend ist, dass diese ganze Farbraumthematik ausgabeseitig ist.
Das wirklich entscheidende passiert aber bei der Eingabe! Hier wird ein kontinuierliches Spektrum in nur 3-Werten ausgedrückt. Logischeweise bleiben da viele Informationen auf der Strecke und auch die Eindeutigkeit besteht nicht mehr. Entsscheidend ist wie diese 3 Werte gewonnen werden. Ein technisches System, was RGB-Werte liefert will um sie dem Augen in einem obigen Farbraum zu präsentieren, muss genau wie das Auge arbeiten! D.h. idealerweise die selben (normierten) spektralen Empfindlichkeiten besitzen, wie unsere drei Zapfentypen. Ganz gelingt das nie. Und es fällt auch wenige auf, da die meisten Lichtquellen und damit belechtete Gegenstände halt kontinuierliche Spektren ohne diskrete Spektralinien haben. Nichts desto trotz besteht das Problem hier auch.

Ich stell das mal übertrieben nach. Angenommen das seien die spektralen Empfindlichkeiten des Auges (durchgehende Linien) und eine Kamera (gestrichelte Linien).
Das Auge sei genmanipuliert und etwas anders als unser Auge und die Kamera hat auch spezielle andere Sensoren.

spektrempf.gif (22.71 KiB) 1439 mal betrachtet

Man sieht, sie sind für das Beispiel extra anders gewählt. Aber dennoch im Prinzip wie in der Realität.
Bei weissem Licht sehen Auge und Kamera das selbe: alle Empfänger werden gleichmässig angeregt.
Betrachtet man damit nun blaues und rotes Licht, so sehen beide was leicht unterschiedliches.

kont.gif (17.04 KiB) 1439 mal betrachtet

Die Kamera sieht das blaue Lich als ca. 0.8 Blau, 0.5 Grün und 0.0 Rot. (mal 255 also ein RGB-Wert von ca. 0, 127, 204). Das Auge sieht ca. 0.8 Blau, 0.2 Grün und 0.1 Rot.
Das rote Licht sieht die Kamera mit 0.0 Blau, 0.2 Grün und 0.9 Rot. Das Auge 0 Blau, 0.2 Grün und 0.8 Rot.
Die Werte sind nicht so unterschiedlich. Man kann das leicht an der Kamera korrigieren. Und z.B. bei blauen Licht etwas weniger Grün errechnen als am Sensor anliegt und bei rotem Licht nur minimal weniger Rot als Wert herausgeben als am Sensor.
Das geht recht gut. Hauptsache graues bleibt grau. Für leuchtende Farben ist das Auge relativ unempfindlich für kleinere Unterschiede. Ein etwas gelblicheres Grau wird gegenüber einem etwas bläulicheren Grau sofort gesehen. Aber ein etwas gelblicher extrem grelles Rot, kann von einem in gleichen Maße etwas bläulicheren kaum unterschieden werden.

Ganz anders sieht es bei diskreten Lichtquellen, wie eben diesen Gasentladungslampen (oder Lasern) aus.

diskret.gif (15.18 KiB) 1439 mal betrachtet

Hier ein fiktive Lampe mit einer blauen und einer gelben Spektrallinie. Unser (fiktives) Auge sieht diese Lampe als Gelb, aber die Kamera als Blau! Offensichtlich etwas völlig anders. Nichts was man durch etwas Zugeben oder Abziehen der Werte korrigieren könnte. Man müsste für eine "Weissabgleich" völlig invertieren, was aber dann bei obigen kontinuierlichem Licht Unsinn wäre.

Die diskreten Lichtquellen sind also nicht Ursache des Problems! Sondern sie offenbaren das Problem, das hier viel drastischer zu Tage tritt, weil kein Raum für Korrektur (oder Verdeckung) ist.

Wichtig ist, dass die spektrale Empfindlichkeit von Sensoren eines technischen RGB-System hinreichend genau denen des Auges entspricht. In Realität ist es natürlich noch weiter entschäft, weil sowohl das Auge als ach die Kamerasensoren breitere Emfindlichkeitskurven haben. Also ist da auch mehr "Kontinuität" auf der Sensorseite, so dass es toleranter gegen schmalbandige Lichtquellen ist.
Aber das Prinzip, dass da ein grundsätzlicher Fehler ist, bleibt.
Und der ist anscheinlich doch recht groß.

[Horka]

Sorry, ThomasT, ich weiß immer noch nicht, worauf Du hinaus möchtest.

Dein Beispiel mit den Lichtquellen kann ich nicht nachvollziehen. Ich sehe keine Farbquellen, die dem Auge etwas anbieten, sondern ich betrachte das Auge (oder die Kamera), die ein diffuses Angebot empfängt, analysiert und versucht, die Wiedergabe analog dem Angebot zu machen.

Mit ausgabeseitig und eingabeseitig kann ich leider nichts anfangen.

In den verschiedenen Farbräumen ändert sich nicht die Zusammensetzung der Farben, sondern es können mehr oder weniger feste Farbwerte dargestellt werden. Kein Rot hat in unterschiedlichen Farbräumen mehr oder weniger Gelb. Farbraumbetrachtung führt uns bei ungleichmäßigen Spektren nicht weiter.

Was ist Dein Ziel? Möchtest Du, dass Licht mit fehlenden oder veränderten Spektren in der Kamera "menschengerecht", also nicht objektiv farbecht abgebildet wird? Willst Du das Kamerabild so sehen, wie Du das Motiv in Erinnerung hast? Das geht derzeit nicht.

Vergiss' die gute alte Analog-Zeit! Ich kann Dir genügend Beispiele aus alten Fotobüchern zeigen, die sich mit den Farbverfälschungen der damals noch nicht so weit verbreiteten Leuchtstofflampen beschäftigen und sie z. T. für besondere Effekte nutzen.

Horka

[ThomasT]

Sorry, ThomasT, ich weiß immer noch nicht, worauf Du hinaus möchtest.

Dass es entscheidend für farbgetreue Widergabe ist, dass die Empfindlichkeitskurven der Sensoren genau denen des Auges entspricht.
Und dass das offensichtlich nicht der Fall ist! Denn es lässt nicht mit einer Kamera bei nichtkontinuierlichen Lichtquellen nicht der Farbeindruck reproduzieren, den man mit dem Auge (abseits von Weissabgleich, Farbadaption etc.) hat.

Kein Rot hat in unterschiedlichen Farbräumen mehr oder weniger Gelb.

Es geht um die Primärvalenzen des Farbraumes.
Und um den gleichen Farbeindruck zu erzeugen, müssen in anderen Farbräumen unterschiedliche Lichtintensitäten, dargestellt durch unterschiedlich RGB-Werte, benutzt werden.
Und das selbe Rot kann z.B. in einem Farbraum mit (240, 12, 10) dargestellt werden und in einem anderen mit (210, 25, 5).

Willst Du das Kamerabild so sehen, wie Du das Motiv in Erinnerung hast? Das geht derzeit nicht.

Ich möchte dass es möglich ist, dass das Monitorbild am Set genau dem orginalen Eindruck entspricht.

[emeise]

...
Ich möchte dass es möglich ist, dass das Monitorbild am Set genau dem orginalen Eindruck entspricht.

Das wird nicht möglich sein, aus allerei Gründen.

Ein Wesentlicher davon ist, dass nicht alle Menschen gleich sehen. Selbst bei Menschen ohne Seh- und Farbsehfehler,
streut der 'Empfang' von RGB in ihren Anteilen ziemlich. Die Kamera bildet da in etwa nur einen menschlichen Durchschnittswert ab.

[Horka]

Ich glaube, Du vergisst oder unterschätzt den Einfluss des Gehirns beim Farbensehen. Es macht aus den RGB-Werten der Zäpfchen mithilfe von Erfahrung, Gefühlen, Gedanken, Erinnerung, Einbildung, Hoffnung ein Bild, das mit den objektiven Werten im Auge nicht übereinstimmt und Dir Farbtreue vortäuscht. Das kann die Kamera nicht und wird es wohl auch nie können.

Horka

[ThomasT]

...
IDie Kamera bildet da in etwa nur einen menschlichen Durchschnittswert ab.

Brauchts gar nicht. Es reicht genau ein farbtüchtiger Mensch: ich.

Also ich betrachte die originale Szene zum Beispiel durch ein Fenster. Dieses Fenster ist ein einer dunklen Wand im dunklen Zimmer und hat die selben Größe, wie der Monitor an der Wand daneben.
Unter dem Fenster ist die Kamera montiert. Der kleine senkrechte Parallaxenfehler sollte nicht stören. Ich betrachte nun auf dem Monitor und dem Fenster mit einem Auge - um auch Stereoeffekte auszuschliessen - diese selbe Szenerie drausen. Wir lassen es mal trübes Tageslicht sein, so dass auch der Bildschirm und die Kamera nicht vom Kontrast überfordert sind. Also der Monitor identische Helligkeiten zeigt, wie ich sie draussen sehe.

Der Monitor wird Farbkaliberiert genau wie die Kamera, so dass grau grau ist, d.h. das selbe Grau wie das Grau was man durchs Fenster sieht.
Jetzt sollten alle technischen Nebeneinflüsse, psychologische und physiologische Effekte ausgeschlossen sein.

Jetzt müsste der Monitor immer identische Farben zeigen. Dann und nur dann, wäre das technische System Kamera-Monitor das was es verpricht.

[Matthias]

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... interessante und lehrreiche Ausführungen. Herzl. Dank fürs Erklären.

lg Matthias