Der Mythos vom „unbearbeiteten Bild“

[Michael Plewka]

Liebes Forum,

wie ich in diesem Thread https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=6423.0bereits angemerkt habe, findet bei jedem Bild, das  im Netz gezeigt wird, eine Bildbearbeitung statt. So trivial das auch für das JPG-Format (Stichwort: ,,Kompression") erscheinen mag, für das raw-Format trifft dieses ebenso zu. Hier heißt das Stichwort allerdings ,,Interpolation". bzw. ,,Farbmanagement".

Hier das angekündigte Fallbeispiel von einer Ricoh GX200, welche die Bilddaten im DNG-Format  ausgeben kann, einem standardisierten raw-Format, das kameraherstellerunabhängig funktionieren soll. Die Kamera selbst spielt hier letztlich überhaupt keine Rolle, sie fungiert hier lediglich als Datengeber. Deshalb soll hier auch die Qualität der Kamera nicht diskutiert werden.

Die Vorgehensweise: dasselbe DNG-File wurde einmal mit ,,iphoto" geöffnet , zum anderen mit der neuesten Version des ,,Graphic Converter" (GC6.73). Beide Bilder sehen unterschiedlich aus.  Beide Bilder wurden als TIFF d.h. verlustfrei aus diesen beiden Programmen heraus  gespeichert, mit PS als jpg mit denselben Parametern mit sehr hoher Qualität für die hier gezeigten Bilder konvertiert. Die vorher wahrgenommenen Unterschiede sind auch als jpg deutlichst zu erkennen. Selbstverständlich besteht in den als Konverter verwendeten Programmen die Möglichkeit der Einflussnahme auf die Bildparameter. Hier gibt es insbes. beim Graphic Converter sehr viele Optionen. Aber darum geht es ja gerade nicht. Es geht ja um ,,völlig unbearbeitete" raw Bilder.

1. "Graphic Converter"


2. iphoto


Schaut man sich die Ausschnittsbilder an,  welche die Original-Pixel 1:1. zeigen, so würde man dem Kameraobjektiv  ausgehend von  Bild 1  aufgrund der deutlich erkennbaren Farbsäume schwere chromatische Aberrationen attestieren, was insbes. an den Blüten im Vordergrund bzw. den Strommasten im Hintergrund auszumachen ist.  Dieser Eindruck wird in Bild 2 m.E. nicht bestätigt. Es handelt sich aber um dasselbe Bild (= von der Kamera geliefertes Ausgangsmaterial) !

3. "Graphic Converter"


4. "iphoto"



Stellen wir uns also vor, dass eine beliebige   Kamera mit einer optischen Adaption in der o.a. Konfiguration getestet würde. Beim Auslesen der Bilder mit  Software 1 käme  ich zu dem Ergebnis: Die Kamera + Adaption taugt nicht viel . Anders bei  Software2.  Ich hätte also einen anderen Eindruck von der  Qualität der Kamera+Adaption, obwohl es lediglich eine Frage der Software  ist.
Wohlgemerkt: ,,unbearbeitete" Fotos !!!

Fazit: Geht es also  um  den Vergleich der  technischen Qualität  von Kameras (wir reden also nicht von Handhabung und Features), muss demzufolge deutlich zwischen dem Sensor und der kamerainternen Software unterschieden werden.  Die kamerainterne Software kann bei manchen Herstellern (Ich kenne es lediglich genau bei den Canonsoftware) zusätzlich auf dem Computer benutzt werden.  Genauso trifft dieses natürlich auf die unterschiedlichen Motivprogramme zu. Diese wenden z.T. sehr ausgeklügelte Bildverarbeitungsalgorithmen an, die den Vergleich von Kameras unabhangig von der internen Bildverarbeitung unmöglich machen.  Ob nun ein Präparat in besonders leuchtenden Farben erscheint oder nicht ist also neben der Qualität des
optischen  Systems incl. des Sensors  ebenfalls eine Frage der (in diesem Fall automatischen ) Bildbearbeitung.

Die Aussage: ,,unbearbeitet" ist also m.E.  immer mit Vorsicht zu genießen.
beste Grüße Michael Plewka

[bewie]

Lieber Herr Plewka,

da sprechen Sie mir aus der Seele! Was die Software (egal ob in der Kamera oder im Konverter) aus den Chip-Daten macht, ist mindestens genauso wichtig wie das, was der Chip tatsächlich hergibt. Und gerade im Mikrobereich arbeiten Kamerasoftware und RAW-Konverter mit ihren eigenen Standardeinstellungen oft mangelhaft.

Ein unbearbeitetes RAW-Bild haben wohl die wenigsten von uns gesehen. Auf dem Bildschirm eines Konverters sehen wir nie das unbearbeitete RAW-Bild, sondern die bereits auf 8-Kanal-RGB umgerechneten Bilddaten - sonst würden wir auf dem Bildschirm beispielsweise die Bayer-Maske des Chips sehen. Eine Ausnahme mögen RAW-Daten aus den Foveon-Chips (beispelsweise in den Sigma-Kameras) sein. In der Regel verwenden die Konverter für den ersten Ansatz, den wir dann "unbearbeitet" auf dem Bildschirm sehen, entweder Default-Einstellungen oderVorgaben, die wir dem Konverter selber mal gegeben haben. Wir sehen also immer ein bereits bearbeitetes RGB-Bild. Und wenn uns das nicht gefällt, können wir eben andere Entwicklungsparameter wählen.

Bei dieser Gelegenheit noch eine Erfahrung mit meinen eigenen Kameras: Bei Aufnahmen in Landschaft und Studio liefert die Software der Kamera oder des Konverters mit ihren Standardparametern oft schon auf Anhieb einigermaßen ansprechende Ergebnisse. Bei mikroskopischen Bildern muss ich fast immer kräftig an den Stellschrauben drehen, um ein wirklich brauchbares Ergebnis zu bekommen. In der Mikro-Praxis heißt das: Verzichtet man auf die eigene RAW-Entwicklung und lässt sich von der Kamera gleich ein JPG oder TIF liefern, dann verzichtet man in vielen Fällen auch auf die optimale Qualität, die sich aus den RAW-Daten herausholen lässt! Nachdem ich zu Beginn meiner Digitalphase RAW ignoriert habe, weil es bei den ersten Kameras immer ewig gedauert hat, bis ein RAW-File auf der Speicherkarte abgelegt war, verwende ich heute nur noch das RAW-Format und entwickle es selber.

Schöne Grüße
Bernd Wiedemann

[Werner Jülich]

Der normale Mikroskopiker wäre mit einem völlig unbearbeiteten Bild überfordert. Man betrachte nur einmal die Kennlinien der Sensoren.
Weitgehend unbearbeitete Bilder liefern die monochromen CCD-Kameras, wer sich die Mühe macht, einen eigenen Treiber zu schreiben, der kann da eigene Ideen einfliessen lassen.
Ein kritischer Vergleich zeigt, wie gut die mitgelieferte Software der Konsumkameras inzwischen ist.
Man nehme ein Stereomikroskop mit Tageslicht, dazu einen Farbkreis auf weissem Papier, der wird mit der DSLR aufgenommen und zum Schluß auf einem hochwertigen Tintenspritzer ausgegeben. Nach 3-4 Durchgängen ist man dann soweit, das es kaum noch Unterscheide zwischen Vorlage und Ausdruck gibt.
Die Gegenprobe mit der meist kostenlos mitgelieferten Mikroskop-Kamerasoftware zeigt dann sofort, dass ins Farbmanagement der Konsumkameras viel mehr Aufwand gesteckt wurde.

Werner Jülich

[bewie]

Hallo Herr Jülich,

Die Gegenprobe mit der meist kostenlos mitgelieferten Mikroskop-Kamerasoftware zeigt dann sofort, dass ins Farbmanagement der Konsumkameras viel mehr Aufwand gesteckt wurde.

jetzt haben Sie mich aber elektrisiert: Welcher Hersteller liefert Mikroskop-Kamerasoftware mit? Da wäre dann ja wirklich zu erwarten, dass die Algorithmen auf typische Mikroskop-Situationen optimiert sind!

Was den Farbkreis auf weißem Papier bei Tageslicht betrifft: Da hätte ich auch bei normalen Konsumerkameras ohne Mikroskopsoftware kaum Zweifel, dass die Farben bei einer Stemi-Aufnahme ziemlich treu wiedergegeben werden. Aber leider kommt so eine Aufnahmesituation bei mir im Labor nie vor.

Herzliche Grüße
Bernd Wiedemann

[Werner Jülich]

Hallo Herr Wiedemann,
Ich darf mal von hinten anfangen?
Zeiss liefert zur AxioCam das Axiovision, ähnlich ist es bei Leica, Nikon, Olympus.
Aber auch Kamerahersteller liefern Softwarepakete/Kameratreiber mit:
IDS, Imaging Sources, Kappa, Tuscem usw. usw.

Werner Jülich

[bewie]

Hallo Herr Jülich,

vielen Dank, ich hatte Sie offenbar falsch interpretiert und dachte, es gäbe eine Konsumer-Kamera mit Mikroskopie-Software.

Bei den teuren Mikroskop-Kameras der lieben und teuren Mikroskophersteller kann man das natürlich erwarten. Was die Industriekameras betrifft, bin ich mir da nicht mehr so sicher. Zumindest in der Software, die der DFK 72AUC02 von Imaging-Source beilag und die man zum Bedienen zwingend braucht, konnte ich nichts Mikroskopspezifisches entdecken. Hier bin ich bisher auch mit den Farben und der Belichtungssteuerung, die dieses Kamera-Software-Gespann liefert, nicht gerade zufrieden - da sind in der Tat die normalen Konsumer-Kameras besser mit Standardeinstellungen besser.

Nochmals vielen Dank und schöne Grüße
Bernd Wiedemann

[Rawfoto]

Liebe KollegInnen

Ich komme nicht dahinter warum ein Mikrofoto anders durch den RAW-Konverter muss?!?

Ich betreibe die breite Bandbreite der Naturfotografie, von der Landschaft über die Pflanzen zu Tieren vom Fern- bis Makrobereich und seit kurzen auch wieder im Mikrobereich. Ich kann aber keinen Unterschied in der Behandlung der RAWs erkennen. Seit meiner Diplomarbeit (Photodesign) zum Thema "Digitaler Workflow" im Jahr 2003 mache ich unabhängig vom Motiv die gleicher Dinge mit dem RAW-Konverter:

1.) Kameraprofil zuweisen (geht bei wirklich leistungsfähigen Tools (z.B. Phase One Pro, Phocus, Aperture, ...) automatisch
2.) Farbtemperatur einstellen
3.) Belichtungsfeinkorrektur und Gradationskurve

und dann erfolgt schon die Entwicklung ins 16 Bit Tiff (dabei wird eine Basisschärfung der RAW-Daten durchgeführt und das ADOBE RGB 1998 Profil angehängt)

Optional kann jetzt die Lichter- oder Schattenzeichnung optimiert werden, ein verkantetes Bild gerade gerückt oder ein Ausschnitt gemacht werden ...

Und dann gibt's da noch die Versorgung der IPTC-Daten, Copyright, was es ist, wo es aufgenommen wurde ,... ==> das hat aber nichts mit der Bilderscheinung zu tun ...

Dann können RAW-Konverter Heute noch Verzerrungen korrigieren, einen Helligkeitsabfall kompensieren, Farbsäume reduzieren oder Rauschen verändern ...

Und das war's mit dem RAW-Konverter ...

Wo seht ihr hier die Unterschiede zur "normalen" Fotografie?!? Ich habe bei meinen RAWs noch keinen gefunden!

Warum also eine Sonderbehandlung der MICRO-RAWs? Oder ist gemeint was nur Hasselblad H Digitalkameras liefern und was ich sehr schätze. Dort hat der RAW-Konverter noch Korrekturdaten für alle Objektive, abhängig von der Entfernungseinstellung und Blende und korrigiert alle Bildfehler aus ...

:-)

Gerhard

[Ralf]

Hallo Michael,

vielen Dank für diesen wertvollen Beitrag der endlich mit dem Mythos des unbearbeiteten digitalen Fotos aufräumt. Natürlich sollte ein gutes Mikrofoto möglichist wenig Nachbearbeitung benötigen, aber ein unbearbeitets digitales Bild gibt es eben nicht. Vor einiger Zeit habe ich hier gelesen (sinngemäß, nicht genau zitiert) "Bild unbearteitet, Kameraeinstellung: kräftige Farben". Mit diesem Missverständnissen ist es jetzt hoffentlich vorbei.

[bewie]

Hallo,

Ralf, Du hast es auf den Punkt gebracht.

@Gerhard: Ich bin zwar kein Diplom-Fotodesigner, sondern habe es nur zum eigenen Verlag gebracht. Und natürlich haben wir auch unseren Workflow optimiert, obwohl oder besser: Gerade weil mein Laden klein ist. Aber eines haben wir aus der Erfahrung gelernt: Die Konverter-Einstellung, mit der man reihenweise optimale Landschaftsaufnahmen oder auch Freiland-Makrobilder erhält, taugen für Mikrobilder nicht immer. Und insbesondere bei DIK-Aufnahmen liefern sie oft Ergebnisse, bei denen selbst einem Workflow-Optimierer die Haare zu Berge stehen dürften. Das sind eindeutige Erfahrungswerte, die jedenfalls für unser Equipment außer Zweifel stehen und über die ich nicht einmal mit einem Diplom-Fotodesigner diskutiere. Beim DIK ist es sogar so, dass je nach DIK-Einstellung auch der Konverter anders eingestellt werden muss, wenn man das Optimum herausholen will. Mit anderen Worten: Ich habe zwar eine Standard-DIK-Einstellung für Photoshop RAW, aber die meisten Bilder arbeite ich dennoch nach. Denn im Verlag gilt immer noch die Prämisse: Rationeller Workflow ist wichtig, aber Qualität ist wichtiger. Natürlich kann man meist drei bis fünf Bilder mit den gleichen Einstellung entwickeln, bevor man wieder neu justieren muss, aber gerade für diese Arbeitsweise ist Photoshop RAW ja bestens ausgelegt, so dass die Sache durchaus rational und rationell abwickeln lässt. Adobe hat das schon gut gemacht, die verstehen halt was vom Geschäft!

Schöne Grüße
Bernd

[smashIt]

Oder ist gemeint was nur Hasselblad H Digitalkameras liefern und was ich sehr schätze. Dort hat der RAW-Konverter noch Korrekturdaten für alle Objektive, abhängig von der Entfernungseinstellung und Blende und korrigiert alle Bildfehler aus ...

für sowas würd ich eigentlich richtung dxo schieln

[Werner Jülich]

Was bedeutet denn Nachbearbeiten? Wieso wird da so vehement pro und contra argumentiert?

Bedeutet pro Nachbearbeitung, dass man es am Anfang nicht so ganz genau nehmen muß? Dann bin ich dagegen, sowohl was das Ausbalanzieren der Farbe als auch was die anderen Manipulationen betrifft, ich sehe hier nämlich das unnötige Risiko der Artefakte und zusätzlich Probleme, wenn es um die Reproduzierbarkeit geht. Eventuell geht auch Dynamik verloren, wenn das Ausgangssignal nicht möglichst gut gelungen ist.

Pro Nachbearbeitung, wenn auf diese Weise Informationen gewonnen werden, die sonst nicht oder nur unzureichend zu gewinnen wären. Das Ergebnis dieser Nachbearbeitung muß reproduzierbar sein.

Werner Jülich

[Michael Plewka]

hallo Herr Jülich,

zunächst einmal:

Das Ergebnis dieser Nachbearbeitung muß reproduzierbar sein.

das Raw-Format liefert die bestmögliche Reproduzierbarkeit von Bilddaten überhaupt, da es der direkte Weg vom Kamerachip in den Rechner ist. Was danach mit diesen Daten passiert, ist ja eine völlig andere Geschichte. Hier ist klar, dass eine Nachbearbeitung erfolgen muss. Das Ursprungsbild als authentisches Dokument bleibt aber von dieser Nachbearbeitung  völlig unberührt und liefert weiterhin die Grundlage für objektive Datenerhebung und -speicherung.

Gibt die Kamera  dagegen nur JPG oder TIFF aus, so findet eine BBildbearbeitung statt, aber  der Weg der Umwandlung ist für den  User nicht transparent. Auf die Bildbearbeitung hat der User keinen Zugriff, kennt noch nicht einmal die gesamte Parametrisierung. Das ist genau das Gegenteil von Reproduzierbarkeit. Welche Details bzw. Farbnuancen verloren gehen, kann überhaupt nicht überprüft werden, da es überhaupt keine Original-Daten gibt.

Unter dem Aspekt der Reproduzierbarkeit  ist für mich auch Ihre vorherige Einlassung nicht nachvollziehbar.
Ich habe mich in meinem Beitrag darum bemüht, Klarheit in verschiedenene, die Abbildungsqualität beeiflussende Faktoren bei der Digitalfotografie zu bringen, indem ich auf die Wichtigkeit der sorgfältigen Trennung von Parametern aufmerksam machen wollte.

Leider scheint  mir das nicht gelungen zu sein.

Der normale Mikroskopiker wäre mit einem völlig unbearbeiteten Bild überfordert

Was meinen Sie damit? Ein völlig unbearbeitetes Bild gibt es nicht.

Man betrachte nur einmal die Kennlinien der Sensoren.

Genau zur Berechnung dieser dient doch die Software!

Man nehme ein Stereomikroskop mit Tageslicht,....

Diese von Ihnen empfohlene Maßnahme beinhaltet exakt diejenige Strategie, die ich zuvor kritisiert habe. Ich möchte das an dieser Stelle begründen.



1. das Testobjekt  ist als Papierbild das Objekt mit dem denkbar geringsten Kontrastumfang. (ca 1:30, was in etwa 5 bit entspricht)  Das fordert die meisten Kameras überhaupt nicht, Consumer-Kameras lösen zumeist 8bit auf, Kameras mit höherwertigen Sensoren  ca 12-14 bit. das hat also mit den Kontrastbereichen, mit denen sich die Fotografie von Mikropräparaten herumschlagen muss herzlich wenig zu tun

2. Anstatt ein möglichst einfaches Testsystem zu wählen, erweitern Sie die Komplexität um weitere Stufen, die sich der objektiven Beurteilung weitgehend entziehen.
Soll heißen:

2.1.was ist ein hochwertiger Tintenspritzer? Wieviel Testberichte soll sich ein Mikroskopiker kaufen, um die Druckqualität als angemessen für den Test einschätzen zu können: d.h. völlig unpraktikabel.

2.2. Im Rechner wird weitestgehend mit dem RGB-Modell gearbeitet. Hierfür müssen die Bilder völlig anders bearbeitet werden als für das zum Druck notwendige CMYK-Modell. Diese Umwandlung im Rechner hat viel mit der Kalibrierung des Monitors zu tun und  braucht viel Erfahrung


3. Was bedeutet denn nun - nach all dem zuvor gesagten- die Gegenüberstellung von DSLR und Consumer Cameras?  nach welchem Kriterium wird hier präzise getrennt? Wie ich zuvor ausführlich dargelegt habe, können auch Consumer-Cameras Raw-Daten ausgeben.
Beide Arten werden mit Software ausgeliefert.  Weiterhin ist das Farbmanagement nur eine Komponente  der Bildberechnung (neben der Kompression und der Interpolation) bei allen Kameratypen.

Zusammenfassend halte ich diese Maßnahmen für ziemlich kontraproduktiv, um die Qualität der Kamerasoftware zu überprüfen und zu vergleichen. Mit dem Qualitätsvergleich DSLR und Consumer-Kamera hat das auch nichts zu tun.
beste Grüße Michael Plewka

[bewie]

Lieber Herr Plewka,

vielen Dank für ihren wieder einmal klar und ausführlich durchargumentierten Beitrag! Aber mal eine direkte praktische Frage an Sie: Ist die Erfahrung, dass Konverter-Einstellungen für Freilandfotografie bei der selben Kamera nicht für DIK-Bilder taugen, jetzt eigentlich spezifisch für mein zugegeben relativ spezielles Equipment, oder haben Sie mit Ihrer Ausstattung ähnliche Erfahrungen gemacht?

Beste Grüße
Bernd Wiedemann

[Rawfoto]

Hallo Bernd

Ich habe nicht gesagt alle Bilder mit den gleichen Einstellungen zu entwickeln, ich habe nur gesagt welche Einstellungen ich an das jeweilige Bild anpasse ... Was mich aber brennend interessieren würde, welche Einstellungen machen Dir ein Problem?!? bzw. wo ist der aus Deiner Sicht spezielle Einstellungen für die Mikroskopfotografie. Diese Frage ist wirklich ernst gemeint uns soll Deine Erfahrungen nicht in Frage stellen, ich würde es nur wirklich gerne verstehen. Das würde mir - als Neuling in der digitalen Mikrofotografie - wirklich helfen. Wenn ich verstehe wo das Problem liegt kann ich ja möglicherweise sogar weiterhelfen.

Wenn Du auf Schnelligkeit im Workflow anspielst, der Phase One Converter ist deutlich schneller wie Photoshop von ADOBE und die haben es bis zur Version 4.0 nicht geschafft Kameraprofile mitzuliefern. Es gibt zwar keinen Weg um Photoshop herum (ich bin bei 2.0 eingestiegen und alle 2 Jahre gibt's den Update), bei der RAW-Entwicklung schon. Das haben die bei Adobe auch schon verstanden, darum gibt es Lightroom bereits in der Version 3.0 und das Teil wird immer besser ...

Wie zahlreiche Tests zeigen werden in den Tiefen und Lichtern von ein und dem selben RAW unterschiedliche Tonwerte herausgeholt ==> liegt zum Teil an den Kameraprofilen, diese haben ja die Aufgaben Farb- und Tonwertschwächen durch Korrekturtabellen im Profil auszugleichen (was natürlich nicht immer restlos gelingen kann). Es ist also für feine Details sehr entscheidend welchen RAW-Konverter man verwendet. Um so linearisierter die Kameradaten bei der Bearbeitung sind desto leichter geht die Bearbeitung ...

:-)

Gerhard  

[bewie]

Hallo Gerhard,

lieb, dass Du mir helfen willst, aber ich habe überhaupt kein Problem. Ich sage lediglich, dass ich für Mikrobilder, speziell für DIK-Bilder, ganz andere Einstellungen als für Landschafts- oder Makroaufnahmen verwende und diese zudem an die jeweilige DIK-Einstellung anpasse.

Die normalen Kamera-Profile differenzieren bei DIK-Aufnahmen die Tonwerte nicht ausreichend, so dass ich in jedem Fall stärker spreizen muss; außerdem nehme ich auch die Sättigung zurück, aber das ist Geschmackssache - bei Mikrobildern gibt es schließlich keine Hauttöne, auf die man ein Bild optimieren kann; hier gibt es andere Kriterien.

Woran dieses Kameraverhalten liegt, weiß ich nicht. Vielleicht an dem unterschiedlich stark linear polarisierten Licht, das beim DIK auf den Chip trifft, obwohl ich daran eigentlich nicht so recht glaube. Wir haben es jedenfalls bisher bei allen Digitalkameras beobachtet, die am Mikroskop angeschlossen waren, während sie sich beispielsweise am Stereomikroskop nahezu normal verhielten; weshalb nebenbei bemerkt auch die Farbringe unterm Stemi hier nicht weiterhelfen. Aber der Grund ist mir letztlich auch egal, denn mit den richtigen Konvertereinstellungen lässt sich immer ein Bild mit vollem Tonwertumfang und guter Durchzeichnung in allen Tonwertbereichen herausholen.

Arbeitest Du an Deinem Mikroskop eigentlich auch mit DIK? Würde mich interessieren, denn wie erwähnt, habe ich zwar schon etliche Kameras durchgetestet, aber immer am selben Mikroskop und ich bin schon neugierig, welche Erfahrungen andere Mikroskopiker mit DIK-Bildern und RAW-Format gemacht haben bzw., wie die Histogramme der DIK-Bilder aussehen, wenn sie mit Standardeinstellungen bzw. von der Kamera konvertiert wurden.

Dass Adobe Camera RAW langsam ist, habe ich noch nie bemerkt, das Programm konvertiert die Bilder wie der Blitz (was natürlich auch vom Rechner abhängt). Und die die Konvertierung lässt sich hervorragend parametrieren, was eben gerade bei der Mikrofotografie wichtig ist. Wir kommen damit jedenfalls blendend zurecht.

Schöne Grüße
Bernd