HDR-Bild: Scheune mit alten Geräten für die Landwirtschaft

Dynamikumfang in der Fotografie – HDR-Bilder

Manch einer ärgert sich hin und wieder über flaue und kontrastarme Aufnahmen. Der Dynamikumfang in unserer realen Welt beträgt gemessen von der Dunkelheit in der Nacht bis zur prallen Mittagssonne maximal 23 Blendenstufen. Die Wahrnehmbare Dynamik des menschlichen Auges umfasst in etwa 20 Blendenstufen. Damit kann der Mensch einen grossen Teil des Möglichen sehen. Zum Vergleich: Eine gute Spiegelreflexkamera kann im RAW Format mit ca. 12 Blendenstufen und im JPG-Dateiformat mit ca. 8 Blendenstufen aufwarten. HDR-Bilder liefern dagegen bessere Ergebnisse.

Wir zeigen Ihnen, welche Probleme der Dynamikumfang von Digitalkameras verursacht und geben Tipps, wie Ihre Bilder der realen Welt ein weniger näherkommen.

Problem Dynamik bei Digitalbildern

Genau wie in der analogen Fotografie stehen in der Digitalfotografie zu wenig Helligkeitsstufen zur Verfügung, um an den Dynamikumfang des menschlichen Auges heranzukommen. Viele fotografieren im JPG-Dateiformat, dass jedoch lediglich 256 Helligkeitsstufen speichern kann. Wie Dia-Filme müssen auch die Fotosensoren von Digitalkameras optimal belichtet werden, damit keine flauen und kontrastlosen Bilder entstehen.

Das RAW-Format

Das Rohdatenformat von Digitalkameras umfasst eine Vielzahl von Dateiformaten. Nach einer Aufnahme werden die Daten nach der Digitalisierung weitgehend unbehandelt auf das Speichermedium geschrieben. Gelegentlich werden die Rohdaten auch als digitales Negativ bezeichnet. Ein von der Kamera entwickeltes Bild im JPG-Dateiformat umfasst beispielsweise nur 8 Bit Farbtiefe. Das sind also 256 Abstufungen pro Farbkanal. Rohdaten haben einen erheblich höheren Dynamikumfang von bis zu vier Blendenstufen. Bei 14 Bit Farbtiefe sind das 16.384 Helligkeitsabstufungen. Im Vergleich zu 256 gewinnt das Bild enorm an Detailreichtum. Natürlich fordert das Mehr an Bildinformationen seinen Tribut. Rohdaten benötigen wesentlich mehr Speicherplatz.

High Dynamic Range – HDR

Für das menschliche Auge ist ein Dynamikumfang von 10.000:1 kein Problem. Allerdings können diese Lichtverhältnisse von gewöhnlichen Druckern, Displays oder Projektoren nicht erreicht werden. Alle Aufnahme- und Wiedergabeverfahren unterliegen in ihren Kontrastverhältnissen gewissen technischen Einschränkungen. Extreme Helligkeitsunterschiede wie Nachtaufnahmen mit Strassenbeleuchtung lassen sich auch im RAW-Format kaum bewältigen. Bei Aufnahmen im JPG-Dateiformat sind bei Dunkelheit gar keine Durchzeichnungen mehr zur erkennen, da der Kontrast von 256:1 zu klein ist, um das abbilden zu können. Durch High Dynamic Range (HDR) soll der Dynamikbereich erhöht werden. HDR-Bilder (Hochkontrastbilder) sollen grosse Helligkeitsdifferenzen detailreich wiedergeben. Sie können durch extrem hochpreisige Spezialkameras, künstliche Computergrafiken oder durch HDRI-Belichtungsreihen erzeugt werden.

HDRI-Belichtungsreihen

HDRI-Erzeugung aus Belichtungsreihen

Ein Problem der digitalen Fotografie ist der geringere Kontrastumfang der Bilder im Vergleich zur analogen Fotografie. Diesen Nachteil kann die DRI-Technik ausgleichen.

Die „Dynamic Range Increase“-Technik erhöht den Kontrast bei Digitalfotos. Überdies wird störendes Rauschen in dunklen Bildflächen und Überstrahlung verringert. Um diese Effekte zu erreichen, wird wie folgt vorgegangen:

Mit Hilfe eines Stativs werden mindestens drei Bilder eines Motivs aufgenommen. Bei allen drei Bildern ist jedoch die Belichtung unterschiedlich – wie oben im Bild zu sehen. Später werden die Bilder dann am Computer – mittels Photoshop oder einem anderen Programm – zu einem zusammengesetzt.

Fotografien herkömmlicher Digitalkameras leiden häufig an Über- und/oder Unterbelichtung. Die visuelle Wahrnehmung des Menschen hat mit den meisten Motiven nicht solche Probleme. HDR-Bilder haben einen verbesserten Dynamikumfang und bilden dadurch die in der Natur vorkommenden Helligkeiten in ihrer Gesamtheit besser ab. Zwar besitzen fast alle Bildschirme einen niedrigeren Helligkeitsumfang, trotzdem bleiben bei HDR-Bildern Details in sehr dunklen und hellen Bereichen erhalten.

Bilder mit erhöhtem Dynamikumfang sind qualitativ besser als die der herkömmlichen Digitalkameras. Zurzeit bieten nur extrem teure Spezialkameras die Möglichkeit, HDR-Bilder direkt aufzunehmen, doch es gibt einen Workaround mit Hilfe von Belichtungsreihen. Durch ein wenig Aufwand lassen sich so detailreiche und intensive Bilder erzeugen.

Schreiben Sie einen Kommentar

Ihre E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.