Re: [ECI] Kamera-Kalibrierung
by Markus Hitzler, Color Solutions
Hallo Herr Thewes,
Die Lösung ist ganz einfach:
Die Aufnahme des Profilierungstargets ergibt für die gesättigsten Felder
i.d.R. RGB-Werte < 255-0-0 / 0-255-0 / 0-0-255.
Der Profilierungsalgorithmus hat also innerhalb des RGB-Koordinatengitters
Stützstellen von denen bekannt ist, welche Farbe sie in der Realität
repräsentieren. Bei der Berechnung des Profils wir ausgehend von diesen
Stützstellen innerhalb des Farbumfanges des Targets interpoliert, außerhalb
des Farbumfangs des Targets wird extrapoliert.
Die Art des Targets schränkt also den Farbumfang der Kamera nicht künstlich
ein.
Sie entscheidet aber über die Genauigkeit des Profils: Je größer der
Farbumfang des Targets, desto größer ist der RGB-Wertebereich in dem mit
hoher Genauigkeit interpoliert werden kann. Je kleiner der Farbumfang des
Targets, desto größer wird der Bereich, in dem die ungenauere Extrapolation
benutzt werden muss.
Aus diesem Grund werden Scannertargets auf hochglänzendem Material
produziert. Beim Scanner sind Reflexe kein Problem. Bei der Profilierung von
Kameras ist jedoch die reflexfeie Ausleuchtung eines Hochglanz-Targets in
der Praxis nicht zu machen. Deshalb werden Kameratargets wie das basICColor
dcam-Target schon seit Jahren auf semimattem Material hergestellt. Vollmatte
Targets wie der ColorChecker / ColorChecker DC sind zwar sehr einfach
aufzunehmen, haben sich aber wegen dem durch die matte Oberfläche sehr
kleinen Farbumfang nicht bewährt. Gretag hat deshalb letztes Jahr mit dem
ColorChecker SG ebenfalls ein semimattes Target eingeführt.
Weitere Frage bei einem Kameratarget ist die Anzahl der Pigmente. Da
Metamerieeffekte in der Fotografie durch wechselndes Licht nicht vermeidbar
sind, hat es sich bewährt, im Profilierungstarget möglichst wenige Pigmente
zu benutzen und die Kamera auf ein metameriefreies Kalibrierungstarget
(Graukarte, CaliCube) zu kalibrieren. So sind die Metamerieeffekte, wenn sie
auftreten, einfacher zu korrigieren.
Soviel zur Farbe.
Ein wesentliches Problem bei der Kameraprofilierung ist aber auch der
Helligkeitsumfang. Während bei einem Scanner die Bildvorlagen keine größere
Dynamik als das Target aufweisen, ist der Kontrast einer Aufnahmesituation
immer größer als die Dynamik des Targets. Weder das hellste mögliche Weiß
(100% Remission) noch das absolute Schwarz (0% Remission) können auf einem
flachen Target mit Farbstoffen hergestellt werden. Besonders problematisch
ist dabei der Schwarzpunkt. Während am Weißpunkt sicher davon ausgegangen
werden kann, dass verschiedene RGB-Werte bis 255 auch Bildinformation
repräsentieren, gilt dies am Schwarzpunkt nicht. Jedes Kamerasystem rauscht.
Dieses Rauschen überlagert die Tiefenzeichnung bis zu einem gewissen Punkt.
Ein flaches Target hat nun als dunkelste Stelle einen Helligkeitswert von
ca. L*= 10-15. D.h. die untersten 10-15% der Helligkeitsachse können nicht
vermessen werden. Vor allem das Rauschverhalten der Kamera bleibt mit einem
solchen Target unbekannt. Deshalb besitzt das basICColor dcam-Target eine
Lichtfalle, und damit ein Messfeld mit L*a*b* = 0/0/0. So kann das Rauschen
des Systems bestimmt und bei der Profilberechnung berücksichtigt werden.
Die beste Profilierung bringt aber ohne Kalibrierung nichts.
Auch bei einer Kamera - genauso wie bei Monitoren oder Druckern - müssen
Kalibrierung und Profilierung zusammenarbeiten.
Unter "Kalibrierung" versteht man bei der Kamera sowohl die
Belichtungseinstellung, als auch den Neutralabgleich (meist als
Weissabgleich bezeichnet) und die Dynamikeinstellung. Hierfür benötigen Sie
ein "Kalibrierungstarget". Das ist im einfachsten Falle eine metameriefreie
Graukarte. Bitte benutzen Sie keine Kodak-Graukarten. Die sind nur für die
analoge Belichtungsmessung konzipiert, nicht jedoch für einen sauberen
Neutralabgleich in der Digitalfotografie. Die Pappkarte enthalten optische
Aufheller, die graue Farbe ist metamer und die Karten sind nicht zu reinigen
- als Graureferenz also völlig unbrauchbar. Benutzen Sie metameriefreie
Kunststoffkarten.
Möchten Sie auch den Dynamikumfang kontrollieren, empfehle ich Ihnen zur
Kameraprofilierung den basICCaliCube. Dies ist ein kleiner Kunststoffwürfel,
dessen Seiten weiß, grau (Material entspricht der metameriefreien basICColor
Graukarte) und schwarz eingefärbt sind. Zusätzlich enthält der basiCCaliCube
eine Lichtfalle für absolutes Schwarz (R=0%), sowie eine Chromkugel, in der
sich die Lichtquelle spiegelt (R=100%). So haben Sie für Ihren RAW-Konverter
mit 3 Pipettenklicks für Grauabgleich, Licht und Tiefe die optimale
Grundeinstellung.
Mit freundlichen Grüßen,
Markus Hitzler
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Color Solutions Köln
Markus Hitzler
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50827 Köln
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Email: markus.hitzler(a)color-solutions.de
Web: http://www.basICColor.de
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basICColor - the basICCs of colormanagement
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Am 04.08.2005 9:20 Uhr schrieb "eci-request(a)lists.transmedia.de" unter
<eci-request(a)lists.transmedia.de>:
> --__--__--
>
> Message: 6
> Date: Wed, 03 Aug 2005 13:14:07 +0200
> From: Roland Thewes <rth(a)thewes.biz>
> To: <eci(a)lists.transmedia.de>
> charset="ISO-8859-1"
> Subject: [ECI] Kamera-Kalibrierung
> Reply-To: eci(a)lists.transmedia.de
>
> Hallo,
>
> im Zusammenhang mit der anstehenden Kalibrierung einer
> Luftbild-Digitalkamera tauchte bei mir folgende Frage auf:
>
> Wenn ich ein Aufnahmesystem mit einem Testchart kalibriere, so kann die
> Kalibrierung ja nur Farbvalenzen umfassen, die innerhalb des Farbraums
> liegen, den das zum Druck des Testcharts verwendete Drucksystem darstellen
> kann. Hierdurch werden aber viele Farbtöne, vor allem in hohen Sättigungen,
> die in unserer Umwelt vorkommen, nicht erfasst bzw. nicht differenziert.
> Der Farbraum den das Kameraprofil darstellt, entspricht doch dann nur einer
> Teilmenge des Druckfarbraums für das Testchart, auch wenn (Was sehr
> wahrscheinlich ist), das Kamerasystem noch Farbvalenzen differenzieren kann,
> die ausserhalb des Farbraumes des Druckers liegen.
> Denke ich hier falsch, oder gibt es schon einen Ansatz zur Lösung dieses
> Problems?
>
> Roland Thewes
>
> THEWES CONSULTING
> Dipl.-Ing. Roland Thewes
> Schiffahrter Damm 28
> 48145 Münster
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> Fon: +49 251 2892606
> Fax: +49 251 2892608
> Mail: rth(a)thewes.biz
>
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