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1 Überblick
FDRCompressor Plug-In ist ein Adobe Photoshop CS2 kompatibles Plug-In. Es dient dem Komprimieren
des Tonwertumfangs eines Bildes (engl. tone mapping oder auch tonemapping). Dieses Verfahren hat
viele nützliche Anwendungsbereiche:
- bei RAW-Bildern sowie JPEG-Bildern:
- Aufhellen von Schattenpartien
- Steigern des Kontrasts
- bei HDR (High Dynamic Range) Bildern:
- Komprimieren des Dynamikbereichs
- Visualisieren für normale Ausgabemedien wie Monitor oder Papierabzug
- Erhalt von Kontrast und Details
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Abb. 1: FDRCompressor Plug-In |
Dieses Tutorial erläutert die Benutzung von FDRCompressor Plug-In für die eben
genannten Anwendungen. Die Bedienung des Plug-Ins ist einfach und intuitiv. Beim Bearbeiten von
RAW-Bildern gibt es jedoch einiges zu beachten. Und bevor Sie mit der Bearbeitung eigener Bilder
beginnen, sollten Sie in jedem Fall den Abschnitt Systemanforderungen und
Performanz lesen!
2 Call FDRCompressor
Eine Besonderheit ist der Aufruf von FDRCompressor über ein Skript. Normalerweise werden
Filter-Plug-Ins über das Menü Filter gestartet. FDRCompressor erscheint zwar
auch im Menü Filter - FDRTools, der Aufruf über diesen Menüpunkt ist aber
wirkungslos.
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Das für den Aufruf von FDRCompressor verwendete Skript heisst Call FDRCompressor
und ist über das Menü File - Scripts erreichbar. Dieses Skript dient auch als
Vorlage für den Aufruf aus eigenen Skripten heraus. |
Die Abschaltung des Filter-Menüpunkts hat folgenden Grund: FDRCompressor
benötigt für ein optimales Ergebnis die Information, welches Farbprofil einem Bild
zugeordnet ist. Andernfalls könnte es sein, dass das Resultat Farbabweichungen aufweist.
Eine weitere Folge könnte sein, dass die erreichte Kontraststeigerung nicht optimal ist.
Aus einem Filter-Plug-In heraus sind nicht alle notwendigen Information zugänglich.
Daher ermittelt das Skript das Farbprofil und teilt dies dem Filter-Plug-In beim Aufruf mit.
Falls das Bild noch kein Farbprofil hat, wird das Arbeitsprofil verwendet.
3 Tonwert-Komprimierung bei RAW-Bildern
Der potentielle Dynamikbereich von RAW-Bildern digitaler Kameras liegt jenseits dessen, was sich
mit einem Monitor ansehnlich darstellen lässt. Als Folge erscheinen viele RAW-Bilder ohne
spezielle Behandlung dunkel und kontrastarm.
Der folgende Bildvergleich macht dies am Beispiel eines, teilweise von der Sonne
beschienenen, Blumenmotivs deutlich. Verglichen werden das RAW-Bild - konvertiert wie in Abschnitt 3.1 beschrieben - mit den durch die Adobe Camera Raw Defaults sowie
FDRCompressor Plug-In erzielten Ergebnissen:
Um das mit FDRCompressor erzielte Ergebnis nachzuvollziehen, führen Sie bitte die
folgenden Schritte aus:
- Laden Sie HibiskusRot.jpg (906 KB) herunter.
- Der Dateigrösse wegen ist dies ist nicht das originale
RAW-Bild. Das Bild wurde aber, wie in Abschnitt 3.1 beschrieben, mit Adobe
Camera Raw aus dem Original erzeugt, dann nach 8-Bit konvertiert und schliesslich als JPEG mit
integriertem ICC-Profil gespeichert.
- Laden Sie das Bild in Photoshop.
- Starten Sie das Plug-In über File - Scripts - Call FDRCompressor.
- Stellen Sie die FDRCompressor-Parameter ein wie in Abb. 3 gezeigt.
- Starten Sie die Berechnung mit OK.
- Abschliessend werden Schwarz- und Weisspunkt über Image - Adjustments - Levels...
nach Augenmass feinjustiert, siehe hierzu auch Abschnitt 5.
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Abb. 3: Die Parameter im FDRCompressor-Dialog |
3.1 Öffnen mit Adobe Camera Raw
Beim Öffnen eines RAW-Bildes in Photoshop öffnet sich zuerst Adobe Camera Raw.
Über die Einstellung diverser Parameter wird hier die Umwandlung der Sensordaten in ein
RGB-Bild gesteuert.
Einige der möglichen Einstellungen in Adobe Camera Raw sind für die optimale
Funktion von FDRCompressor störend. FDRCompressor bringt optimale Ergebnisse mit
unveränderten, insbesondere linearen Ausgangsdaten. Um störende Änderungen
durch Adobe Camera Raw zu minimieren, sollten die folgenden Einstellungen vorgenommen werden:
Abb. 4 zeigt die Settings innerhalb von Adobe Camera Raw. Im Reiter Adjust
sollten die Schieberegler Exposure bis Saturation auf 0 stehen. Im Reiter Curve
sollte die Tone Curve auf Linear eingestellt sein.
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Abb. 4: Die Settings in Adobe Camera Raw |
In den Workflow Options wird der bevorzugte Farbraum eingestellt, im Beispiel ProPhoto RGB:
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Abb. 5: Die Workflow Options in Adobe Camera Raw |
Stellen Sie die Farbtiefe auf 16 Bits/Kanal ein. Beenden Sie nun Adobe Camera Raw, indem
Sie das Bild öffnen.
4 Tonwert-Komprimierung bei HDR-Bildern
Die folgende Abbildung zeigt ein typisches Beispiel für ein HDR-Bild. Es wurde aus mehreren
Belichtungen durch Überlagern mit FDRTools gewonnen.
Die Differenz zwischen grösstem und kleinstem Belichtungswert ist gewaltig: etwa 19 EV.
Ohne eine Komprimierung ist der Dynamikbereich dieses Bildes auf einem normalen Monitor nicht
darstellbar.
Das unkomprimierte HDR-Bild erscheint daher teilweise schwarz, teilweise weiss. Die beiden
anderen Versionen zeigen einen Vergleich zwischen der Local Adaptation-Tonwertkomprimierung
von Photoshop CS2 und FDRCompressor:
Um das mit FDRCompressor erzielte Ergebnis nachzuvollziehen, führen Sie bitte die
folgenden Schritte aus:
- Laden Sie AltesRathaus.hdr (2,5 MB) herunter.
- Laden Sie das Bild in Photoshop.
- Weisen Sie dem Bild über Edit - Assign Profile... das Farbprofil Wide Gamut
RGB zu.
- Bei der Erzeugung wurde das Bild im Wide Gamut RGB-Farbraum
abgespeichert. Das verwendete Fileformat Radiance RGBE bietet aber nicht die Möglichkeit
ein ICC-Profil einzubetten. Manuelles Zuweisen ist daher notwendig.
- Starten Sie das Plug-In über File - Scripts - Call FDRCompressor.
- Stellen Sie die FDRCompressor-Parameter ein wie in Abb. 7 gezeigt.
- Die Einstellung von Schwarz- und Weisspunkt über die beiden
Schieberegler unterhalb des Histogramms sollte ungefähr stimmen. Die genaue Einstellung
erfolgt dann im letzten Arbeitsschritt.
- Starten Sie die Berechnung mit OK.
- Abschliessend werden Schwarz- und Weisspunkt über Image - Adjustments - Levels...
nach Augenmass feinjustiert, siehe Abschnitt 5.
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Abb. 7: FDRCompressor-Parameter |
5 Korrektur von Schwarz- und Weisspunkt
Das Resultat von FDRCompressor sieht eventuell noch etwas dunkel und/oder kontrastarm aus. Dies
liegt daran, dass Schwarz- und Weisspunkt noch nicht optimal eingestellt sind. In einem
letzten Schritt wird dieses Problem nun behoben.
Hat das Bild eine Farbtiefe von 32 Bits/Kanal, muss diese für die weitere
Bearbeitung auf 16 Bits/Kanal reduziert werden. Dies geschieht über den HDR
Conversion-Dialog (Navigation: Image - Mode - 16 Bits/channel). Ändern Sie die
voreingestellten Werte nicht - einfach OK drücken.
Dann werden im Levels-Dialog (Navigation: Image - Adjustments - Levels...) die
Regler für Schwarz- und Weisspunkt nach Augenmass eingestellt. Für das HDR-Bild aus Abschnitt 4 ergeben sich bspw. die folgenden Werte:
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Abb. 8: Schwarz/Weisspunkt korrigieren im Levels-Dialog |
6 Die Parameter im FDRCompressor-Dialog
Die Funktion von FDRCompressor wird über einige wenige Parameter gesteuert, siehe Abb. 7.
Richtwerte für die Einstellung dieser Parameter leiten sich aus den folgenden Faustregeln
ab:
- Mit den beiden Schieberegler unterhalb des Histogramms werden Schwarz- und Weisspunkt
eingestellt. Die Einstellung erfolgt nach Augenmass und sollte ungefähr stimmen. Die
Feinjustierung kann im Anschluss an die Tonwertkomprimierung mit dem Photoshop Levels-Dialog
erfolgen.
- Die Einstellung der drei Panorama-Schalter 360° Pano, Zenith und Nadir
wird im nächsten Abschnitt erläutert.
- Compression regelt die Stärke der Tonwertkomprimierung. Höhere
Dynamikwerte erfordern stärkeres Komprimieren. Für Raw-Bilder ist der Wertebereich 1
bis 5 geeignet, HDR-Szenen benötigen Werte bis 10.
- Contrast bestimmt wesentlich den Kontrast des Bildes. Kleine Werte führen zu
sehr weichen übergängen, hohe Werte zu starken Kontrasten. Sieht das Bild schmutzig
aus oder zeigen sich ungewollte Säume (besonders empfindlich ist das Himmelsblau), ist der
Wert zu hoch eingestellt.
- Mit Gamma lässt sich das Bild aufhellen oder abdunkeln. In der Regel ist das
nicht notwendig, kann aber manchmal Sinn machen, bspw. bei einer Nachtszene wie in Abschnitt 4.
- Saturation regelt die Farbsättigung und wird im Regelfall nicht verändert.
7 Behandlung von 360°-Panoramen
Anstoss für die Entwicklung von FDRCompressor und ein wichtiges Anwendungsgebiet sind
Fotopanoramen.
Aufgrund des grossen Blickfelds lassen sich bei Panoramen extreme Kontraste meist nicht
vermeiden. Oft sind die Sonne und/oder andere starke Lichtquellen mit im Bild und führen zu
nur schwer lösbaren Belichtungsproblemen. Bei Erfassen des gesamten Dynamikbereichs
über Belichtungsreihen ergeben sich regelmässig HDR-Panoramen, deren Tonwertbereich
für die Darstellung auf herkömmlichen Medien aufbereitet werden muss.
FDRCompressor beherrscht sowohl zylindrische als auch sphärische Panoramen in der sog. equirectangularen
Projektion. Dies ist eine in der Panoramafotografie sehr gebräuchliche Form der Projektion;
für nähere Erläuterungen siehe Wikipedia oder Panorama Tools.
Für die Einstellung der Panorama-Geometrie stehen drei Häkchen-Schalter zur
Verfügung: 360° Pano, Zenith und Nadir. Welche Schaltereinstellung
zu welcher Panoramaform gehört, erläutert folgende Liste:
8 Systemanforderungen und Performanz
Die exzellenten Ergebnisse, die sich mit FDRCompressor erzielen lassen, haben ihren Preis: die
dem Programm zugrundeliegenden mathematischen Algorithmen sind sehr ressourcenhungrig. Dies
betrifft sowohl die Anforderungen an den Systemspeicher als auch die benötigte Rechenzeit.
Um Enttäuschungen bei der Anwendung von FDRCompressor zu vermeiden, ist es daher wichtig,
die Rahmenbedingungen bzgl. der Anforderungen an den Rechner zu kennen.
Die folgende Tabelle summiert die Zahlen, die für die Bearbeitung zweier unterschiedlich
grosser HDR-Bilder (32 Bits/Kanal) gemessen wurden. Für die Messung wurde ein PC
verwendet, ausgestattet mit einem AMD Athlon XP 1800 Prozessor (Taktrate 1,53 GHz) und 1,5
Gigabyte RAM. Auf dem Rechner liefen nur Windows XP sowie Photoshop CS2. Die Grundauslastung des
Systemspeichers liegt dadurch bei etwa 230 MB. Die in der Tabelle genannten Speicherwerte
bezeichnen die Gesamtauslastung des Systems.
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Bildgrösse |
2 Megapixel |
8 Megapixel |
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Bild in Photoshop geladen |
280 MB |
460 MB |
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Bearbeiten mit FDRCompressor |
400 MB |
960 MB |
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Rechenzeit |
0:30 min |
1:50 min |
Ende.
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