Bildbearbeitung: Weiß / Farbagbgleich optimieren

[ChristianS]

Hallo!

Ich habe beim Nachbearbeiten festgestellt, dass der "richtige" Weißabgleich ganz schön kompliziert sein kann. Es gibt mehrere Möglichkeiten dazu, ich arbeite im Moment mit den Histogrammen (also dem RGB-Code)

Außerdem führe ich neben dem Focus-Stacking zusätzlich HDR-Stacking durch, da ich den Farbumfang erhöhen will (ich weiß das nutzen nur wenige hier, ich schon)

Egal mit welcher Mikroskopietechnik man arbeitet (Auflicht, Polariation, Dunkelfeld...) ergibt sich mir folgende Frage:

Wie sehen bei der Fotografie die idealen Histogramme bei einem gelungen Weißabgleich / Farbabgleich eigentlich aus? Gibt's da ein Geheimrezept? Bisher achte ich nur darauf, dass keiner der 256 Kanäle überbelichtet ist...

Und ich gebe zu ich hab zwar nicht viel Ahnung von Mikroskopie und wende die Technik ja nur an. Kann jemand trotzdem nachvollziehen, was ich meine und kann bitte etwas dazu sagen?

[Rawfoto]

Hallo Christian

Ich habe beim Nachbearbeiten festgestellt, dass der "richtige" Weißabgleich ganz schön kompliziert sein kann. Es gibt mehrere Möglichkeiten dazu, ich arbeite im Moment mit den Histogrammen (also dem RGB-Code)


Ist einfach, wenn du Weiß, Grau oder Schwarz im Bild hast - haben wir im Durchlicht im HF oder DF immer - gehst du mit der Pipette auf diese Stelle und der richtige Weißabgleich ist eingestellt. Man erkennt das durch Überdeckung der 3 Kanäle im Histogramm, Position der Überdeckung hängt davon ab ob Weiß, Grau oder Schwarz gewählt wurde.

Außerdem führe ich neben dem Focus-Stacking zusätzlich HDR-Stacking durch, da ich den Farbumfang erhöhen will (ich weiß das nutzen nur wenige hier, ich schon)

Mit HDR kannst du nur den Tonwertumfang, nicht aber den Farbumfang erhöhen. Dieser hängt vom Farbraum ab (Schuhsole). Richtig Belichten hilft in vielen Fällen ohne HDR auszukommen.

Egal mit welcher Mikroskopietechnik man arbeitet (Auflicht, Polariation, Dunkelfeld...) ergibt sich mir folgende Frage:

Wie sehen bei der Fotografie die idealen Histogramme bei einem gelungen Weißabgleich / Farbabgleich eigentlich aus? Gibt's da ein Geheimrezept? Bisher achte ich nur darauf, dass keiner der 256 Kanäle überbelichtet ist...

Es gibt nur einen, drei oder vier Kanäle = monochrom, RGB oder CMYK
Wenn du von Modus sprichst 8Bit, 16Bit oder 32Bit

Und ich gebe zu ich hab zwar nicht viel Ahnung von Mikroskopie und wende die Technik ja nur an. Kann jemand trotzdem nachvollziehen, was ich meine und kann bitte etwas dazu sagen?

Habe meine Antwort unmittelbar unter deine Teilfrage geschrieben, freundliche Grüße
Gerhard

[ChristianS]

Hallo Gerhard,

Sorry, aber dein Hinweis mit der Pipette bringt mir nichts. Das Programm Canon Utilities habe ich nicht mehr.

Ich steuere die Kamera über Helicon Remote an. Helicon Remote stellt die Funktion Weißabgleich (je nach Kameramodell) nur in den fortgeschrittenen Optionen zur Verfügung. Und auch da stehen dir nur etwa 5-7 Funktionen zur Verfügung. Manuell kann man die Farbtemperatur nicht justieren.

Ich arbeite wie gesagt nach! Z.b. mit Darktable oder Photomatix.

Da gibt es sogenannte Histogramme oder Waveforms. Darüber stelle ich den Weißabgleich ein. So einfach wie du behauptest geht das nur bei Canon Utilities. Aber bei mir zumindest nicht.

Und beim RGB Code hat doch jede der drei Farben 256 Graustufen, das meinte ich mit Kanal. Wir reden leider komplett aneinander vorbei, tut mir leid wir benutzen manchmal unterschiedliche Begriffe aber meinen dasselbe - sorry

Aber danke für den Hinweis

[Lupus]

Hallo Christian,

wenn ich Dich richtig verstanden habe, macht Deine Kamera mangels geeigneter Ansteuersoftware nur einen automatischen Weißabgleich? Das Problem ist dass da bei bestimmten Objekten kein guter Weißabgleich zustande kommt. Und die Nachbearbeitung wird bei starkem Farbstich (und eventuell farblich dezenten und damit farbkritischen Bildern) schwieriger. Wenn man mit einem Histogramm arbeitet, muss man in solchen Fällen oft an mehreren Stellen der Intensitätsverteilung Änderungen vornehmen um die Gradation je nach Farbkanal anzupassen.

Hubert

[Peter Reil]

Hallo,

genauso ist es. Du hast mindestens drei Möglichkeiten:

1) Wie Hubert sagt. Das machst du gerade und stellst fest, dass das nicht ganz so einfach ist.
2) Wie Gerald sagt. Die CANON Software aufspielen und entsprechend nutzen.
3) Dritte Idee: Du versuchst mit Helicon Remote über die Farbtemperatur den Weißabgleich einzustellen. Das geht ganz einfach.

Es gibt bestimmt noch viele Möglichkeiten mehr - ab er ob die einfacher sind....

Gruß
Peter

[Gerd Schmahl]

Hallo Cristian,
welches Kamera-Modell benutzt Du denn? Ich stelle den Weißabgleich bei meiner Canon D700 vor dem Fotografieren ein, ganz ohne Steuersoftware direkt an der Kamera. Als erstes fahre ich mein gut eingestelltes Objekt aus dem Bild und mache ein Foto ohne Objekt (nur den Beleuchtungshintergrund), aber mit der Beleuchtungseinstellung, die mir ein gutes visuelles Bild im Mikroskop gewährt. Dann gehe ich in das Menü der Kamera und wähle Weißabgleich - manueller Weißabgleich. Dann fordert mich die Kamera auf, ein Bild auszuwählen, an dem sie den Weißabgleich berechnen kann. Das letzte Foto ist natürlich das erste, das dafür angeboten wird. Ich drücke auf "o.K." und schon wird aus einem farbstichigen Displaybild ein graues. Jetzt mache ich meine Aufnahmen vom Objekt. Dazu muss ich nur die Belichtungszeit eventuell nochmal nachregeln. Das wiederum beurteile ich am Histogramm auf dem Kameradisplay. Die Kamera ist dabei im manuellen Modus. Nun, ja: Ich mache alles an der Kamera und hohle mir hinterher den Speicherchip aus dem Gerät und überspiele die Bilder auf den Computer.
LG Gerd

[ChristianS]

Danke Gerd. Ich steuer wie gesagt die Kameras (Canon Eos 650d und Nikon Z5) mit Helicon Remote an, da ich faul bin: Hier ist eine Aufnahme, bei der der Weißabgleich (meiner Meinung nach jedenfalls) sehr gelungen ist. Die Histogramme sind auch dabei.

Man kann bei den Histogrammen denke ich nur eins falsch machen: Entweder bei dem RGB Code die unteren Werte 1,2,3 usw. übersättigen (unterbelichten) => Dann hilft die Schwarzlicht-Korrektur oder die obersten Werte 254,255,256 übersättigen (überbelichten) dann hilft die Weißlicht-Korrektur beim Nachbearbeiten.

Weiterhin kann man so lange nachbearbeiten dass bei jedem Farbkanal eine möglichst gute Verteilung aller Werte entsteht. Dann ist der Weißabgleich denke ich gut, das denke ich jedenfalls. Das klingt für die meisten bestimmt viel umständlicher als es sein müsste, aber Hauptsache ist doch, dass es funktioniert.


Ich hatte auch nur deshalb gefragt ob jemand etwas einfacheres weiß, aber es gibt beim Thema Weißabgleich so viele Möglichkeiten, wenn man so wie ich mehrere Programme nutzt. Ich bin zwar kein Überflieger in der Mikroskopie aber schenke der Fotografie und Nachbarbeitung ein besonderes Augenmerk, da ich so meiner Kreativität freien Lauf lassen kann.

Jedem, der an Mikrofotografie Gefallen findet hat da ein ganz spannendes Hobby!

[Lupus]

Hallo Christian,

wir hatten ja vor einiger Zeit schon einmal eine Diskussion über Weißabgleich i.V. mit dem Histogramm. https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=48684.0

Man kann bei den Histogrammen denke ich nur eins falsch machen: Entweder bei dem RGB Code die unteren Werte 1,2,3 usw. übersättigen (unterbelichten) => Dann hilft die Schwarzlicht-Korrektur oder die obersten Werte 254,255,256 übersättigen (überbelichten) dann hilft die Weißlicht-Korrektur beim Nachbearbeiten.

Das müsste sich zunächst auch auf die fotografische Aufnahme beziehen, wozu man das Histogramm der Kamera ebenfalls verwenden sollte. Fehlende Bildinformationen durch Unter- und Überbelichtung kann man ja nachträglich in der Bildbearbeitung nicht mehr rückgängig machen. Dein anfänglicher Hinweis auf HDR-Stacking macht natürlich Sinn wenn du bevorzugt Kristalle fotografierst.

Allerdings hat das Vermeiden der Sättigung in den Lichtern und Schatten nur bedingt mit der Weißlicht- und Schwarzlichtkorrektur zu tun, ist aber natürlich Grundlage dazu. Speziell das mit der Weißpunktkorrektur z.B. durch die Pipettenfunktion eines Programms wird oft falsch interpretiert: Wenn man damit einen Weißabgleich auf weiße Bereiche macht (oder analog mit Hilfe des Histogramms durch deckungsgleiches Verschieben der RGB-Lichterpixel), dann ist der Rest des Bildes farblich noch nicht automatisch abgeglichen.

Weiterhin kann man so lange nachbearbeiten dass bei jedem Farbkanal eine möglichst gute Verteilung aller Werte entsteht. Dann ist der Weißabgleich denke ich gut, das denke ich jedenfalls.

Wie sehen bei der Fotografie die idealen Histogramme bei einem gelungen Weißabgleich / Farbabgleich eigentlich aus? Gibt's da ein Geheimrezept?

Das mit der möglichst guten Verteilung aller Werte kann man machen um subjektiv gewollte farbliche Korrekturen anzubringen, aber ein Weißabgleich (den man allgemein meist auf alle neutralen Farben, also auch auf Grau und Schwarz bezieht) ist nur möglich wenn man im Histogramm auch die Pixelbereiche identifizieren kann die diese neutrale Farbmischung aufweisen sollen. D.h. wenn es vom Objekt her passt macht man sowohl einen Weißabgleich als auch einen Schwarzabgleich einschließlich Verschiebung der hellsten bzw. dunkelsten Pixel an den Rand des Histogramms (das machen manche einfacheren Programme wenn man eine automatische Bildkorrektur anwählt). Durch individuelle Krümmung der drei RGB-Gradationskurven (Erhöhung oder Erniedrigung des jeweiligen Gamma-Wertes) könnte man dann auch einen eventuellen mittleren Grauwert etwas optimieren.

An Deinem Histogramm und Foto erkennt man, dass der dunkle Hintergrund und auch das Objekt selbst in seinen Schatten einen Blaustich aufweist. Wenn das nicht beleuchtungsbedingt und gewollt ist, dann kann man das noch leicht mit Hilfe des Histogramms korrigieren - den Blaustich erkennt man an dem nach rechts gegenüber dem roten und grünen Peak verschobenen blauen Peak am linken Histogrammrand. So ein Peak mit großem Gesamtflächenanteil bedeutet immer eine größere homogene Fläche, hier also den dunklen Hintergrund. Ich habe mir erlaubt, den blauen Peak (und auch geringfügig den roten Peak) etwa mit dem grünen Peak in Deckung zu bringen. Dadurch erhält der Hintergrund einen satterem, neutraleren Schwarzton (rechtes Bild).



Hubert

[mhaardt]

Während der Aufnahme muss man mit dem Histogramm vorsichtig sein, weil Kameras nicht das RAW-Histogramm zeigen, sondern das Histogramm nach der Bearbeitung. Es kann also sein, dass ein Kanal schon überbelichtet ist, obwohl das Histogramm noch nicht am rechten Rand ist. Man sieht das an seltsamen Farbrändern heller Stellen. Das RAW-Histogramm in der Bildbearbeitung zeigt die Wahrheit.

Der Weißabgleich sorgt nur für die korrekte Darstellung von Weiß, nicht für korrekte Farben. Man kommt recht weit, wenn man die Farbtemperatur einstellt und eine Beleuchtung hat, die so einer Farbtemperatur entspricht. Der RAW-Konverter wird die Angaben aus dem RAW auslesen und zur Entwicklung verwenden.

HDR ist so eine Sache. Wer eine Kamera hat, die 12-14 bit schafft, wird nur bei wenigen Objekten von HDR profitieren können, weil Streulicht den Kontrast begrenzt. Ich habe inzwischen den Verdacht, dass manche Mikroskope ziemliche Probleme mit Streulicht haben, ohne es gemessen zu haben. Dunkelfeldaufnahmen sind unglaublich brilliant. So ein dunkles Schwarz sehe ich im Durchlicht nie.

Michael

[witweb]

Hallo zusammen,

nur am Rande. Ich nutze seit Langem zum Untersuchen meiner Aufnahmen den ,,FastRawViewer".
Allerdings spielt dieses Tool seine Stärken, wie der Name schon sagt, hauptsächlich bei RAW-Aufnahmen aus. Da ich fast ausschließlich in RAW fotografiere, ist es für mich das ideale Werkzeug. JPG-Bilder werden zwar angezeigt, aber viele Funktionen sind bei JPG nicht sinnvoll und deshalb auch nicht möglich.

In der Regel mache ich ein paar Probeaufnahmen, die ich mir dann im ,,FastRawViewer" ansehe, bevor ich dann die endgültigen Aufnahmen mache oder mit dem Stacking beginne.
Über- und Unterbelichtung lassen sich anhand der RAW-Daten im Histogramm erkennen, an der Kurve, in Prozent oder Pixelanzahl. Der Weißabgleich kann fast beliebig eingestellt werden, von ,,As Shot" über ,,Daylight" bis zu konkreten Kelvinwerten.

Wer Interesse hat, am besten mal ansehen: https://www.fastrawviewer.com/
Der Viewer kann 30 Tage kostenlos getestet werden. Es gibt ein 242-seitiges Handbuch, ein paar Videos und ein ,,Set of Quick Start Tips". Allerdings alles in Englisch.

Wie gesagt, nicht für JPG, aber für RAW-Aufnahmen eine große Hilfe.

Viele Grüße

Michael

[ChristianS]

Ja, danke noch für die Hinweise. Das waren ja doch einige jetzt.

@lupus: Ja, in darktable konnte ich das Bild auch mit dem "RGB-Ableich" wenn man so will korrigieren. Den Blaustich habe ich dann auch wegbekommen. Ich wusste nur nicht, dass die blauen Peaks im Histogramm für den Blaustich verantwortlich sind. Wieder was dazugelernt - cool.

@witweb: Probeschüsse mache ich auch. Zusätzlich zu dem RAW-Daten (ich nutze jpg eigentlich fast nicht mehr) habe ich dank dem User M59 die Tiff-Dateien entdeckt. Die sind zwar sehr groß aber unfassbar gut, was die Helligkeit und Farbtiefe angeht.

[Lupus]

Hallo Christian,

Ja, in darktable konnte ich das Bild auch mit dem "RGB-Ableich" wenn man so will korrigieren. Den Blaustich habe ich dann auch wegbekommen. Ich wusste nur nicht, dass die blauen Peaks im Histogramm für den Blaustich verantwortlich sind.

noch eine Ergänzung zum Thema Histogrammanteil des Hintergrundes:

Dein Histogramm ist in logarithmischer Pixelzahl-Skalierung, das verwendet man wenn große Flächen ähnlicher Intensität vorhanden sind und diese daher hohe Histogrammpeaks erzeugen die die restliche Struktur nahe der Grundlinie fast verschwinden lassen. Daher erscheinen die Pixelzahl-Peaks des dunklen Hintergrundes nicht im richtigen Verhältnis gegenüber dem restlichen Objekt. Im Bild habe ich Dein Histogramm in ein linear skaliertes Histogramm des selben Fotos eingefügt, wodurch vielleicht auch deutlicher erkennbar ist welcher Bereich die große dunkle Hintergrundfläche (Peaks links im Diagramm) repräsentiert. Bei manchen Bildbearbeitungsprogrammen kann man die Skalierung umschalten (wie z.B. in GIMP).



Es gibt aber einen Trick den ich oft anwende, um das Hintergrundhistogramm vom Objekthistogramm zu trennen: Man kann den Hintergrund selektiv mit dem Werkzeug "Zauberstab", das viele Programme haben, auswählen (da ist auch die Selektionsschärfe, also die Ähnlichkeit der Pixel die gleichzeitig mit dem angeklickten Bildpunkt in die Auswahl einbezogen werden, einstellbar). Als Beispiel ist im Bild der ausgewählte Hintergrundbereich durch die gestrichelt umrandeten Flächen erkennbar. Das zugehörige Histogramm ist oben im nächsten Bild dargestellt, darunter das Histogramm der selben, aber invertierten Auswahl, also das abgebildete Objekt. Dadurch kann man Bildbereiche im Histogramm besser identifizieren einschließlich deren Farbstich.





Leider funktionieren die in Bildprogrammen existierenden Werkzeuge zum Weißabgleich sehr unterschiedlich, je nach Hersteller. Z.B. verändert das Auswahlwerkzeug für den "Weißpunkt" bei GIMP nur die Intensitätsverhältnisse der Lichter optimal, je weiter die Pixel Richtung Schwarz gehen, desto geringer ist die Korrektur. Also quasi eine Streckung des Histogramms im Bereich der Lichter wie ein Gummiband das bei den Schattenpixel fixiert ist. Entsprechend beim "Schwarzpunkt" und "Graupunkt". Andere Programme analysieren das RGB-Intensitätsverhältnis für den angeklickten "Weißpunkt" und legen sozusagen einen Farbfilter mit umgekehrten RGB-Intensitätsverhältnissen über das ganze Bild um es im gleichen Verhältnis wie den Weißpunkt zu korrigieren. Da aber ein relativ intensiver Farbstich durch schlechten Weißabgleich bei der Aufnahme nicht gleichmäßig stark von den Schatten bis zu den Lichtern ist, ergibt sich hier auch nicht immer ein perfekter Weißabgleich.

Hubert