slashCAM Forum

Warum man den dynamischen Kontrast z.B. bei Beamern und LCD/TFT gegenüber dem statischen erhöhen wollte hatte einen einfachen Grund: bei Filmvorführungen speziell in dunklen Räumen adaptiert das Auge nach einer hellen Szene mit darauffolgender dunkler Szene sehr schnell auf das an sich gar nicht wirkliche Schwarz und empfindet es als grau. Diesen Effekt kennt jeder von uns, bei hellen Szenen gibt es scheinbar noch richtiges Schwarz, bei dunklen Szenen bemerkt man plötzlich, dass alles Dunkle grau in grau wird und die Hintergrundbeleuchtung durchleuchtet.
Das Problem wurde eigentlich recht simpel gelöst: bei dunklen Szenen schließt sich bei Beamern eine variable Blende vor der Lampe, bei LCD/TFT wird einfach die Hintergrundbeleuchtung zurückgenommen. Bei LED Hintergrundbeleuchtung ist das, glaube ich, auch schon partiell, also nur für die dunklen Bildteile möglich.
Das sind also die Tricks bei der Bildwiedergabe zur Steigerung des dynamischen Kontrastes, welche aber vermutlich in Zukunft bei laufend ansteigenden statischen Kontrastwerten immer weniger Rolle spielen werden.
Völlig andere Anforderungen aber stellt, wie Carsten schon festgestellt hat, der Aufnahmesektor, nämlich die Bewältigung enormer realer Kontrastverhältnisse. Die Möglichkeiten dazu sind immer etwas begrenzt, aber mit z.B. mit 3 unterschiedlichen Belichtungen in der High-Dynamik-Range-Fotografie oder mit Aufzeichnungsmethoden mit sehr flachem Gamma lässt sich schon einiges machen.
Gute Negativfilme haben einen Dynamikumfang von ca. 10 Blenden, und ebenso das 12 Bit RAW-Format.
Die Kunst der Wiedergabe besteht nun darin, diesen relativ großen Dynamikumfang an die beschränkten Möglichkeiten des Wiedergabemediums anzupassen. Das geschieht durch Aufsteilung der Kontrastkurven, also durch Erhöhung des Gammawertes bei der Wiedergabe, sonst wären die Bilder unerträglich flau.

Jedoch, wenn es Displays gäbe, die einen der Realität annähernd entsprechend hohen statischen Kontrast liefern könnten, dann wären keine Gammaaufsteilungen mehr nötig und die RAW Bilder könnten in ihrem gesamten Umfang gezeigt werden.
Vorläufige Schlussfolgerung: die Aufnahme selbst sollte immer einen möglichst hohen Dynamikumfang umfassen, welcher bei der Wiedergabe geräteabhängig und individuell eingestellt werden kann, bzw. muss.

@ Axel

Bitte gestatte noch einen kurzen Zusatz zu den, von Dir angesprochenen 200 "Stufen" der Auflösung. (ohne erneut in die Diskussion eintreten zu wollen, quasi nur als Info für Dich zur Einordnung).

Nach dem Webersche Gesetz wird erste eine Helligkeitsänderung von 1 bis 2% überhaupt vom Menschen wahrgenommen.
Allerdings findet die eine Wahrnehmung der Helligkeit in dunklen Bildbereichen sehr viel stärker statt als die identische Veränderung in einem hellen Bildbereich. Es gibt nun unterschiedliche Auffassungen, darüber, wieviel Quantisierung wirklich erforderlich ist, damit der Mensch die einzelnen Stufen der Quantisierung nicht mehr als Stufen, sondern „flüssig“ wahrnimmt.
Nach diesem Weberschen Gesetz wären für eine Blende (Helligkeits-Halbierung bzw. Verdopplung = 100% Änderung), 50-100 Helligkeitsstufen, um vom Betrachter nicht als Abstufung wahrgenommen zu werden.
Bei einer Blendendynamik von rd. 10 Blenden entspricht dies etwa 1000 Schritten, also rd. 10bit (1024).

Nicht berücksichtigt hierbei sind die äußeren Gegebenheiten, wie Streulicht, denn das beeinträchtigt die Wahrnehmung ganz erheblich.
So wird der Kontrast bei einer Filmvorführung in einem Kino mit einem Streulichtanteil von nur 0,5% von 10.000:1 auf nur noch 200:1 reduziert. Das wären dann nur noch 8bit.

Und wenn wir schon dabei sind, lass uns die Farbe auch noch kurz betrachten:
Der Mensch kann ungefähr 200 Farbwerte (Abstufungen) unterscheiden.
Variiert man die Intensität innerhalb jeder Stufe und verändert somit die Helligkeit der Farbe, lassen sich pro Stufe 500 Helligkeitswerte unterscheiden. Außerdem kann die Sättigung jeder Farbabstufen variiert werden. Dies geschieht indem man einer Farbe, z.B. Licht mit einer Wellenlänge von 640 nm (Rot), kontinuierlich Weiß hinzufügt.
Die Farbe verliert somit an Sättigung. Die Sättigung einer Farbe verhält sich somit umgekehrt proportional zum Weißanteil der Farbe: je gesättigter eine Farbe ist, desto geringer ist der Weißanteil.
Pro Farbe erhält man ungefähr 20 Sättigkeitsabstufungen.
Berücksichtigt man nun sowohl die 200 erkennbaren Abstufungen des sichtbaren Lichts, die 500 möglichen Helligkeitswerte und die 20 Sättigungswerte pro Stufe, erhält man
(200 × 500 × 20 = 2 000 000) 2 Millionen verschiedene Farben.
Auch wenn sich die verschiedenen Quellen recht uneinig sind, wie die
Menge der wahrnehmbaren Farben bestimmt werden kann und wieviele es wirklich sind, kann festgestellt werden, dass eine Darstellung mit
24-bit (3 × 8 bit = 3 × 1 Byte = 28 × 28 × 28 = 224 = 16 777 216) also ca. 16 Millionen Farben für eine gute Darstellung ausreichend ist.

Besten Gruss.

@WoWu
Danke. Werde das mal etwas setzen lassen.

Man kommt zweifellos mit deutlich weniger für die Darstellung aus, aber wie schon früher erwähnt, reden wir hier ja über Kameras, also die Aufnahme.

Ähnliches gibts auch im Audiobereich. Man kann Material so bearbeiten, dass es sich auch mit deutlich weniger als 44.1KHz/16Bit noch hochwertig anhört. Trotzdem ist das für Aufnahme und Bearbeitung das absolute Minimum.

- Carsten

Eine ähnliche Kompression macht ja auch ein Landschaftsmaler. Wenn er den Himmel anblickt erkennt er auch in der Nähe der gleißenden Sonne noch Zeichnung, blickt er dann unvermittelt in den Schatten ist er zunächst blind. Aber nach einer gewissen Zeit erkennt er auch dort noch Strukturen und kann sie auf das Bild bannen, wobei insbesondere bei Aquarellen der Kontrastumfang nochmals deutlich geringer als bei hochglänzendem Fotopapieren ist, dort max. 6 Blendenstufen.
Eine entsprechende Umsetzung in der Foto- oder Videografie gelingt aber nur, wenn schon die Aufnahme selbst einen möglichst hohen Kontrastumfang umfasst. Was aber die Auge-Hirn-Kombination in der Realität draußen zu leisten imstande ist, kann reproduzierend nur relativ schwer umgesetzt werden.