Fotografie

Hard- und Software

Über Hard- und Software will ich mich gar nicht lange auslassen, aber ein paar Anmerkungen habe ich trotzdem. Man möge mir verzeihen, dass dieses Kapitel ziemlich Windows-lastig ist, ich komme aus der Windows-Welt und kenne die anderen Systeme weit weniger gut bis gar nicht.

Monitor

Wenn man Fotos am Rechner betrachten und bearbeiten will, ist das wohl wichtigste Teil Hardware der Monitor.
Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Monitoren: Röhren- und TFT-Monitore.

Röhrenmonitor

Ein Röhrenmonitor funktioniert im Prinzip wie ein Röhrenfarbfernsehgerät. Ein Fernseher
Das Fernsehbild
Hinter der Glasscheibe gibt es für jeden Bildpunkt drei Farbpunkte in den Farben Rot, Grün und Blau. Diese werden von drei Elektronenstrahlen abwechselnd angestrahlt. Diese drei Strahlen werden Zeile für Zeile von Links nach Rechts über den Bildschirm geführt. Zuerst über die ungeraden Zeilen und dann über die geraden. Dieser komplette Fortgang geschieht beim Fernseher 25-mal pro Sekunde, also müssen die Strahlen 50-mal pro Sekunde von oben nach unten geführt werden. Deswegen spricht man auch von einem 50 Hertz Fernseher. Bei Modernen 100 Hertz Fernseher geschieht das doppelt so oft in der Sekunde. Bei einem Monitor kann diese Frequenz oft individuell andere Werte annehmen.
Dieser Vorgang des Abrasterns ist also immer gleich. Die Information über das dargestellte Bild wird nun im richtigen Takt als Helligkeitswerte für die drei Grundfarben geliefert.
Daraus lässt sich nun die Bezeichnung additives Farbmodel erklären: Punkteraster eines Röhrenmonitors
Punkteraster eines
Röhrenmonitors

Die Anordnung der einzelnen Farbpunkte kann sich unter den einzelnen Röhrengeräten auch ändern.

nach oben

Flachbildschirm

Flachbildschirme sind drauf und dran den Röhrenmonitor vom Markt zu verdrängen. Sie sind flacher, strahlungsärmer und erzeugen (meist) ein schärferes Bild.
Die gebräuchlichste Art des Flachbildschirms, das TFT.Display, funktioniert im Prinzip wie das LC-Display eines Taschenrechners oder einer Uhr, nur eben in bunt.
Zwei Liquid Crystal Zellen
Zwei Liquid Crystal Zellen
Bei einem LCD wird polarisiertes Licht durch eine Schicht Flüssigkristall (Liquid Crystal) geleitet und dann wieder durch einen Polfilter (siehe: Fotografieren - Filter - Polfilter). Das Flüssigkristall dreht die Polarisation des Lichtes um 90°. Wird aber Spannung angelegt, lässt es das Licht unverändert passieren. Je nachdem, wie die Polfilter angeordnet sind, kann Licht durch die Zelle passieren wenn Spannung anliegt oder nicht. Durch die Größe der Spannung kann man den Grad der Verdrehung und damit der Helligkeit einstellen.
Will an mit der Technik ein farbiges Bild erzeugen, dann muss man für jeden Bildpunkt drei Zellen mit den Farben Rot, Grün und Blau anordnen. Die Farben werden durch Filter erzeugt. Die Mischung der drei Farben funktioniert dann wie beim Röhrenmonitor.
Will man ein durchschnittliches Computerdisplay als LCD ausführen, braucht man 3 x 1027 x 768 = 2359296 solcher Zellen. Diese müssen einzeln ansprechbar sein. Um das erreichen zu können, müsste man viele Kabel legen. Deswegen werden die Zellen über ein Raster aus horizontalen und vertikalen Leitungen angesprochen. Der Bildschirminhalt wird also wie beim Röhrenmonitor gerastert. Das bedeutet nun, dass jeder Zelle immer nur ganz kurz mitgeteilt werden kann, wie stark durchlässig sie sein soll. Damit sie diese Information bis zum nächsten Durchgang (Refresh) nicht vergisst, besitzt sie einen Transistor, welcher die Spannung speichert. Von dieses Transistoren kommt auch der Name TFT-Display: Thin Film Transistor.
Von hinten wird die Matrix aus Filtern, LC-Zellen, Transistoren und Polfiltern von Leuchtstoffröhren beleuchtet.

nach oben

Monitoreinstellungen

Der Monitor und dessen Einstellungen der Helligkeit, des Kontrastes und der Farbtemperatur beeinflussen die Wiedergabe der Farben und Helligkeiten eines Bildes.
Ein Bild kann auf einem Monitor zu hell wirken und auf einem anderem richtig belichtet. Das gleiche Bild kann dann aber als Ausdruck oder ausbelichtet einen Farbstich haben, obwohl auf dem Monitor die Farben ausgewogen waren.
Dies liegt daran, dass jedes Gerät die digitale Farbinformation, welche es vom Rechner erhält, auf seine (individuelle) Art darstellt. Um diese Unterschiede auszugleichen gibt es die Möglichkeit mit Farbprofilen zu arbeiten. Diese enthalten Informationen darüber, wie ein bestimmtes Gerät Farben darstellt. Wenn für alle Komponenten, wie mit der Bildein- und Ausgabe was zu tun haben, ein Farbprofil vorliegt, dann sollte der Ausdruck genauso aussehen, wie das Bild auf dem Monitor. Falls das nicht so ist, dann kann man die einzelnen Komponenten, z.B. den Monitor, auch kalibrieren.
Für eine professionelle Monitorkalibrierung braucht man ein teures Gerät und die passende Software.
Es gibt auch reine Softwarelösungen wie z.B. Adobe Gamma.
Noch etwas einfacher ist diese Methode:

Quellen im Netz:
www.puchner.org ist nicht für den Inhalt externer Internetseiten verantwortlich.

Einstellhilfe Monitorhelligkeit

Die Einstellungen für die Extrema der Helligkeit (Weiß und Schwarz) sind nun gemacht. Wenn man nun noch die Möglichkeit hat, den Gamma-Wert einzustellen, entweder über den Treiber der Grafikkarte oder direkt am Monitor, dann kann man mit folgender Methode noch die mittlere Helligkeit passen einstellen:
Der Gamma-Wert quantifiziert die Verschiebung von mittlerem Grau zum Helleren oder Dunkleren hin. Der Gamma-Wert ist richtig eingestellt, wenn in folgender Grafik kein Helligkeitsunterschied zwischen dem äußeren und dem inneren Quadrat zu erkennen ist.
Man kann den Gamma-Wert auch für alle drei Farbkanäle einzelnen einstellen. Dazu benötigt man aber für jeden Kanal eine extra Einstellgrafik.

Einstellhilfe Gamma
Einstellhilfe Gamma
nach oben

Rechner

Welcher Rechner zum Betrachten und Bearbeiten seiner digitalen Fotos taugt, hängt davon ab, was man alles machen will.

Betrachten und Archivieren

Im einfachsten Fall, will man folgendes machen:

Für diese Anwendung genügt ein einfacher (alter) Rechner mit wenig Ausstattung. Z.B.: Pentium 2 mit 400 Mhz, 128 MB Speicher, 2 GB Festplatte, CD-Brenner, USB-Anschluss, Grafikkarte mit 8 MB und mindestens Windows 98 SE.
Die Taktfrequenz des Prozessors ist in so einem Fall nebensächlich, es soll ja nichts an den Bildern herumgerechnet werden. Die Festplatte genügt für Betriebssystem, ein paar Anwendungen und mindestens 1000 3-Megapixel-Bilder. Wenn der Platz dann zu klein wird, kann man einige Bilder davon dann auf CD brennen und von der Festplatte löschen.
Den USB-Anschluss braucht man um die Bilder von der Kamera auf den Rechner zu überspielen und um eine Drucker anzuschließen. Damit der USB funktioniert erst ab Windows 98 SE.
Die Grafikkarte mit 8 MB genügt, um die Bilder mit 1024x768 Pixel und 32 Bit-Farben darzustellen. Wer eine höhere Auflösung haben will braucht dann eine bessere Grafikkarte.
Zum Drucken benötigt man dann noch einen Drucker. Will man sich die Investition sparen und stattdessen lieber die Bilder ausbelichten lassen, genügt der CD-Brenner oder ein Internetanschluss um die Fotos zum Bilderservice zu bringen.

nach oben

Bearbeiten

Einen etwas besseren Rechner benötigt man, wenn man folgendes mit seinen Bildern machen will:

Für diese Anforderungen braucht man auch keine Highend-Maschine, eine Pentium 4 oder AMD Athlon mit 2 GHz, 256 MB RAM, 80 GB-Platte, 32 MB Grafikkarte und CD- oder DVD-Brenner genügt. Als Betriebssystem sollte es dann schon Windows XP sein. USB-Anschlüsse sind an solchen Geräten Standard. Wenn man die Bildübertragung etwas komfortabler möchte kann man auf einen Speicherkartenleser zurückgreifen. Ein solches Lesegerät hat vor allem dann Vorteile, wenn man mehrere Speicherkarten hat.
Ein 2-GHz-Rechner ist schnell genug, um auch anspruchsvollere Rechenoperationen an 5- oder 8-Megapixel-Bildern durchführen zu können. Der Speicher kann auch eine Nummer größer sein, denn Bilder mit hoher Auflösung und deren Bearbeitung brauchen einiges an Arbeitsspeicher. Die 80-GB-Platte genügt für etliche Bilder und Programme und wenn der Platz dann doch mal eng wird, kann mit dem Brenner auf CD bzw. DVD ausgelagert werden. Was man übrigens immer wieder machen sollte, den auf einer Festplatte sind die Bilder bei weitem nicht so sicher, wie auf anderen Speichermedien.

nach oben

"Profi"

Will man sich intensivste mit Bildbearbeitung beschäftigen, dann ist das Beste grad gut genug. Ihr lokaler PC-Händler wird einen gerne beraten.
Computer von Apple sind im Profibereich weit verbreitet.

Mobil

Praktisch sind natürlich auch Laptops. Damit kann man gleich beim oder nach dem Fotografieren das Ergebnis auf einem großen Bildschirm betrachten, Bilder auf der Festplatte archivieren, bearbeiten und auf CD/ DVD brennen.
Vor dem Kauf eines Laptops sollte man auf jeden Fall testen, wie Bilder auf dem Bildschirm dargestellt werden: Helligkeit, Kontrast, Farben und wie sich Blickwinkeländerungen auswirken.

nach oben

Software

Abhängig von dem, was man mit seinen Fotos am Rechner machen will, braucht man eine entsprechende Software.
Der Markt für Bildbearbeitungssoftware wächst ähnlich schnell, wie der für digitale Kameras und so steht einem ein breites Angebot an Software für alle möglichen Anwendungsgebiete offen.
Zum Teil gibt es diese kostenlos als Freeware oder als Zugabe zur Kamera, günstig als Beigabe zu Fachzeitschriften, für wenig Geld als Shareware oder für teures Geld. Welche man nun braucht hängt von den eigenen Bedürfnissen und dem eigenen Budget ab.
Von Raubkopien würde ich die Finger lassen. Meist passiert ja nichts, aber wenn man doch erwischt wird, kann es teuer werden.
Und mal ehrlich, wenn ich mir keinen Porsche leisten kann, dann klau ich mir doch auch nicht einfach einen, sonder fahr halt Golf.

Betrachten und Sortieren

Fotodatenbank
Fotodatenbank: z.B. Picasa 2.1 von
Google

Zum Sortieren, Suchen und Wiederfinden bietet sich als erstes der im Betriebssystem integrierte Dateibrowser an. Dort sind schon viele Funktionen integriert, wie z.B. kleine Vorschaubilder, Anzeige von Aufnahmeinformationen, Suchen, Einfügen von Kommentaren usw.
Wenn man etwas mehr will, z.B. skalierbare Vorschau, Datenbank, Bearbeitungsmöglichkeiten, automatischen Bildertransfer von der Kamera usw., dann hat man muss man auf eine spezielle Software zurückgreifen. Diese gibt es fast wie Sand am Meer und werden immer wieder mal in Zeitschriften oder auf Internetseiten vorgestellt und getestet. Zwei kostenlose und recht brauchbare Bildbetrachter, welche auch die eine oder andere Bildbearbeitung beherrschen sind IrfanView und XNView. Eine kostenlose Bilddatenbank gibt es z.B. von Google (Picasa).

Quellen im Netz:
www.puchner.org ist nicht für den Inhalt externer Internetseiten verantwortlich.

Zusätzlich zur Verwaltung von Fotos, beherrschen das ein oder andere Programm auch noch die Stapelverarbeitung (Umbennen, Drehen, Verkleinern, Dateiformat ändern usw.) und kleinere Bildbearbeitungen und Effektfilter. Erstellen von Diashows, Kalendern, Grußkarten usw. oder das Übermitteln der Bilder zu einem Bilderdienst im Internet.

nach oben

Bearbeiten

Das ultimative Werkzeug für professionelle Bildbearbeitung scheint ja Adobe Photoshop zu sein, zumindest wird es von vielen verwendet und wird in den meisten Bildbearbeitungsbüchern und -Artikeln als Bildbearbeitungsprogramm eingesetzt.
Wer nicht soviel Geld übrig hat oder für ein Programm ausgeben will, der kann sich eines der vielen Programme unterhalb der 100-Euro-Marke kaufen und damit fast genauso viel machen, wie mit Photoshop.
Die hier gezeigten Beispiele wurden z.B. meist mit dem schon etwas älteren Corel Photopaint 9 bearbeitet.

Quellen im Netz:
www.puchner.org ist nicht für den Inhalt externer Internetseiten verantwortlich.

Softwaretests oder eine Empfehlung für das eine oder andere Programm wird es hier nicht geben, dafür gibt es Fachzeitschriften oder spezielle Internetseiten.
Wer lieber kein Geld für sein Bildbearbeitungsprogramm ausgeben will, der sollte sich mal Gimp oder Photofiltre anschauen.

nach oben

Speicherformate

Bilder, welche man scannt, fotografiert oder wie auch immer digitalisiert müssen irgendwie auf einem Datenträger gespeichert werden. Das scheint erstmal ganz einfach, für jeden Punkt des Bildes wird die jeweilige Farbeinformation in der Datei abgelegt. Das ganze nennt man dann Bitmap.
Straßenbahn
Beispielbild - hier in kleiner und
als jpeg (Browser können kein bmp).
Da gibt es ein paar verschiedene Formate (bmp, tiif - unkomprimiert, usw.), aber das grundlegende Prinzip bleibt gleich.
Die Sache hat nur einen Haken, diese Bilder werden ziemlich groß. Als Beispiel ein 3-Megapixel großes Bild mit 24-bit-Farbe (8 Bit für Rot, 8 Bit Grün und 8 Bit für Blau) brauchte dann mindestens:
3000000 * 3Byte = 9000000 Byte = 8789 kB
In Wirklichkeit sind es ein paar Byte mehr, weil noch ein paar zusätzliche Informationen in der Datei gespeichert werden:
bmp: 8790 KB

nach oben

tiff

Tiff (tagged image file format) ist ein Bitmap-Speicherformat. Dank seiner Struktur ist es eines der vielseitigsten Bitmapformate. Tiff ist dank seines Aufbaus betriebssystemunabhängig, kann Schwarz-Weiß-, Graustufen- und Farbbilder speichern und kommt mit mehrseitigen Bildern zurecht.
Da der Header etwas größer ist, als bei bmp, braucht das tiff etwas mehr Speicherplatz.
tiff: 8796 KB
Bei tiff kann man aber unter anderem eine verlustfreie LZW-Komprimierung einstellen und schon ist das Bild nicht mehr so groß:
tiff (LZW-komprimiert): 4831 KB
Weiterhin beherrscht das tiff-Format die Zip-Komprimierung und das jpeg-Verfahren. Diese Funktionen werden aber nur von neuerer Software unterstützt.

nach oben

gif

Will man das Bild noch kleiner bekommen, kann man entweder die Auflösung verringern: halbe Auflösung, halbe Größe, oder die Anzahl der Farben reduzieren. Genau das macht gif (Graphics Interchange Format). Es ist genauso wie tiff plattformunabhängig und wird hauptsächlich für Grafiken auf Interseiten verwendet. Je nachdem, wie stark man die Anzahl der Farben reduziert, verändert sich die Dateigröße, aber auch das Aussehen des Bildes.
gif mit 16 Farben
gif mit 16 Farben
Gif (256 Farben): 1567 KB
Bei diesem Bild kann man nicht erkennen, dass die Farben reduziert wurden.
Reduziert man die Farben weiter, z.B. auf 16, so wird die Datei nochmals kleiner.
Gif (16 Farben): 307 KB
Den Effekt dieser Reduzierung kann man aber jetzt im Bild erkennen.
Gif eignet sich daher weniger zu Speicherung von Fotos, sehr wohl aber für Grafiken, welche aus einer kleinen Anzahl von Farben bestehen.

nach oben

Jpeg

Das Speicherformat für Fotos ist jpeg (joint photographics expert group). Der Clou an diesem Speicherformat ist die Komprimierung, mit der man Bilder um den Faktor 10 kleiner abspeichern kann ohne dass einem die Komprimierung im Bild auffällt.
Die Komprimierung läuft in 4 Schritten ab:
Zuerst wird das Bild in drei Kanäle geteilt, wobei einer die Helligkeitsinformation und die anderen zwei die Farben enthalten (z.B. YUV). Die Farbinformation wird dann durch Zusammenfassen einzelner Pixel halbiert. Die Helligkeitsinformation behält ihre Auflösung.
Als nächstes wird das Bild in 8x8 Pixel große Blöcke zerlegt. Die Blöcke kann man erkennen, wenn man eine jpeg-Datei öffnet und diese stark vergrößert. Die 64 Pixel diese Blöcke werden dann mit einem Verfahren, welches sich DCT (Discrete Cosine Transformation) nennt, in 64 DCT-Koeffizienten transformiert. Dadurch spart man erstmal keinen Speicherplatz. Die DCT eine Art Frequenzanalyse, welche den Pixelblock in Hoch und in Querrichtung auf Strukturen hin untersucht. Die DCT eines Pixelblocks zeigt also, wie die Anteile feiner und grober Strukturen in diesem Blockverteilt sind. Die ersten der 64 Koeffizienten geben den Anteil der groben Strukturen und die letzten die der feinen wieder.
Diese Koeffizienten werden nun durch Werten aus einer Tabelle und der eingestellten Komprimierungsstufe verrechnet. Die Werte dieser Tabelle wurden anhand des menschlichen Sehvermögens ermittelt. Die so errechneten Werte werden anschließend gerundet. Werte die gerundet Null ergeben, können weggelassen werden, alle anderen werden gespeichert.
Nach der verlustbehafteten Komprimierung erfolgt noch eine verlustfreier Komprimierungsschritt nach RLE und Huffmann. Dabei werden ähnliche Werte zusammengefasst (aus 24242424 wird 4x24) und durch kürzere Codes ersetzt (aus 4x24 wird E, wenn 4x24 häufig in den Daten vorkommt). Dadurch werden die Daten aufs kleinste mögliche Maß zusammengestaucht.
Wie sich die Qualität bei diesen Stufen verändert, soll folgendes Beispiel veranschaulichen. Dazu wurde die kleine Version des Bildes bei verschiedenen Stufen komprimiert.
In der rechten Spalte ist jeweils der Ausschnitt links neben der Tür vergrößert dargestellt. Hieran kann man erkennen, wie Komprimierung funktioniert: umso stärker komprimiert wird, desto mehr Details fehlen im Bild und desto deutlicher sieht man die 8x8 Pixel großen Blöcke.

Jpeg (Komprimierung 0): 1879 KB
Ganzes Bild Detail
Jpeg (Komprimierung: 20): 330 KB
Ganzes Bild Detail
Jpeg (Komprimierung: 50): 188 KB
Ganzes Bild Detail
Jpeg (Komprimierung: 80): 118 KB
Ganzes Bild Detail
Jpeg (Komprimierung: 100): 57 KB
Ganzes Bild Detail

Wenn man Bilder bearbeiten will, ist jpeg als Ausgangsformat weniger geeignet, aber man kann es nehmen. Um aber einen Zwischenstand zu speichern, mit dem man weiterarbeiten will, ist es völlig ungeeignet. Denn bei jedem Speichern als jpeg geht etwas mehr Information verloren - könnte man meinen. Solange man aber nichts an der Anordnung der 8x8 Pixel großen Blöcke und an der Komprimierungsrate ändert, passiert gar nichts. Sobald man aber zwischen zweimal speichern das Bild dreht, zuschneidet oder irgendetwas am Bild ändert, verändert man die Pixelblöcke und verliert dann beim Speichern etwas an Information. Das kann auch beim Drehen um 90° passieren. Dagegen helfen aber Programme, die diese Operation auch an jpeg-Bildern ohne Qualitätsverluste vornehmen.

nach oben

RAW

Das RAW-Format ist ein kamera- bzw. herstellerspezifisches Bildformat, welches die Aufgezeichnet Information vom Kamerachip direkt nach dem digitalisieren abspeichert. D.h. es wird genau das abgespeichert, was der Sensor sieht, ohne dass vorher eine Farbinterpolation oder eine Aufbereitung der Daten stattfindet.
Die Bilddateien sind dann auch nur von einer speziellen Software lesbar. Um diese als normale Bilddatei weiter verwenden zu können, müsse diese Dateien erstmal umgewandelt werden.
Da es bei solchen Dateien um Rohdaten handelt und man beim Umwandeln noch so einige Einstellungen am Bild vornehmen kann (Weißabgleich, Schärfe, Kontrast, Sättigung usw.), spricht man auch vom digitalen Negativ.

Weiter geht es mit: Fotos digitalisieren.

Fotografie auf www.puchner.org | Kontakt | Sitemap | letzte Änderung: 2005-11-28 | nach oben