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Grundlagen : Do the White Thing - Grundsätzliches zum Weißabgleich

von Do, 25.Juni 2015 | 3 Seiten | diesen Artikel auf einer Seite lesen

 Einleitung
 Farbtemperatur und Kelvin
 Was macht der Weißabgleich?

Im Licht entsprechen verschiedene Wellenlängen unterschiedlichen Farben. Eine Kamera filtert über ihren Sensor meist drei verschiedene Farbspektren heraus (z.B. Rot-, Grün- und Blau-Anteil) und muss diese anschließend in einem bestimmten Verhältnis wieder zusammenführen. Stimmt dieses Verhältnis nicht, so scheint für uns das erzeugte Bild einen Farbstich zu haben. Der Eindruck einer Farbe “überdominiert” in diesem Fall das Bild.



Farbtemperatur und Kelvin



Da das Gehirn diese unterschiedliche Lichtzusammensetzung unbemerkt ausgleicht, findet sich bei der unmittelbaren menschlichen Wahrnehmung das Problem “Weißabgleich/Farbstich” kaum. Und das, obwohl sich das Licht der Sonne über den Tag verteilt sogar drastisch ändert. So hat Sonnenlicht zu Mittag eine komplett andere spektrale Verteilung als am Abend. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der Farbtemperatur des Lichtes. Dieser Wert wird mit nur einer Zahl in Kelvin angegeben, beschreibt aber eigentlich die komplette spektrale Struktur des Lichtes.

Bei Farbtemperaturen über 5500 K(elvin) werden blaue Farbanteile immer dominanter, das Licht wird als kühler wahrgenommen. Farbtemperaturen unter 5500 K werden dagegen eher als warm empfunden, weil hier die dominanten Spektralanteile des Feuers über gelb bis zum rot dominieren.

Damit eine Kamera die Farben des natürlichen Seheindrucks trifft, muss sie bei der Kombination der Sensor-Farbwerte auch eine Annahme über die Farbtemperatur der Aufnahme treffen. Und genau hierfür ist der Weißablgleich zuständig.



Was macht der Weißabgleich?



Die Bezeichnung Weißabgleich rührt daher, dass eine weiße Fläche auf einem richtig eingestellten Bild auch wirklich weiß (also ohne Farbstich) erscheinen soll. Dies ist nur der Fall, wenn die Zusammensetzung der Spektral-Anteile "stimmt". Der Weißabgleich versucht also, eine weiße Fläche auch wirklich weiß erscheinen zu lassen, indem er die Farbanteile des Bildes so anpasst, dass in der weißen (oder grauen) Referenzfläche die darin enthaltenen RGB-Werte auf einen identischen Wert kommen. Denn für alle farblosen Grautöne im RGB-Farbraum zwischen Schwarz und Weiß gilt  R=G=B. Und das gilt somit auch für weiße oder graue Flächen in einem einem Bild ohne Farbstich.
Das folgende Bild wurde in der Sonne mit dem Weißabgleich für Kunstlicht (ca. 3000K) aufgenommen. Wenn wir mit der Maus in das Bild an eine Stelle klicken, die eigentlich weiß sein sollte, erhalten wir folgende Werte: R = 100, G = 165, B = 247:



Der sichtbare Blaustich deckt sich offenkundig mit dem hohen Wert für den Blaukanal (247). Für ein richtig belichtetes Weiß sollten die Werte jedoch ungefähr gleich sein, also R = 247, G= 247, B= 247. Um dies zu erreichen, kann man z.B. Gradationskurven anwenden. Dabei sollte  also der Rot-Wert von 100 auf 247 gebracht werden, was einer Steigung von 247/100 oder ca. 2,5 entspricht. Die korrigierende Grünkurve sollte nach dieser Logik eine Steigung von 247/165 aufweisen, was ziemlich genau 1,5 entspricht. Stellt man diese Steigungen bei dem roten und grünen Farbkanal in den Gradationskurven ein...



… so wirken die Farben stimmig. Der Weißabgleich in einer Kamera arbeitet übrigens genau so.

Also immer Weißabgleich?


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Also immer Weißabgleich?
  

[18 Leserkommentare] [Kommentar schreiben]   Letzte Kommentare:
CameraRick    13:34 am 9.7.2015
Sag mal iasi hast eigentlich irgendwelche Quellen für das, was er da so erzählst bzgl Sensor und Weißabgleich? Ich würd mich da mal gern etwas rein lesen wie das zustande kommt...weiterlesen
WoWu    00:40 am 6.7.2015
Natürlich, weil es den Sensor nicht interessiert. Der hat auch noch dasselbe SNR, wenn du den Objektivdeckel drauf hast. Aber ich will noch ein letztes Mal mit Deinem...weiterlesen
iasi    22:14 am 5.7.2015
Ach ja? Dann haben wir also immer und überall konstantes Licht. Interessant. Aber die Lichtmenge lässt du uns dann doch noch steuern, die auf den Sensor fällt? Also mit...weiterlesen
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