Raw-Entwicklung: Rohkost für Feinschmecker (I)

Inhaltsverzeichnis

Grundbegriffe der Raw-Bearbeitung

Die zusätzliche Arbeit mit der Raw-Entwicklung, für die oft die Zeit fehlt, hindert viele Fotografen daran, das Letzte aus ihren Bildern herauszuholen. Natürlich ist es ideal, schon bei der Aufnahme so vorzugehen, dass ein perfektes Foto entsteht, an dem man nichts mehr nacharbeiten muss. In vielen Fällen gelingt dies auch, sogar per Automatik. Manchmal ließe sich zwar durch eine gewisse Nachbearbeitung das Ergebnis noch deutlich verbessern – was der Knipser aber nicht weiß, macht ihn nicht heiß.

Die Auffassung, JPEG-Bilder direkt aus der Kamera seien "wahre Fotos ohne Manipulation", ist allerdings ein Irrtum. Die Manipulation findet statt – aber am Fotografen vorbei, sie wird von den Algorithmen in der Kamera bewerkstellig, die Tonwerte umsetzen, Farben und Kontraste zurechtbiegen, wobei sie nach einem "Durchschnittsmotiv" oder vorgewählten "Standardmotiven" vorgehen. Bei diesem Prozess gehen wertvolle Informationen unwiederbringlich verloren, weil der vom Sensor gelieferte Tonwertumfang mit 12, 14 oder gar 16 Bit Farbtiefe pro Kanal auf JPEG-taugliche 8 Bit eingedampft wird.

Als die Farben leuchten lernten

Vor dem Zeitalter der Digitalfotografie gab es neben Schwarzweiß-Filmen, die unbunte Negative lieferten, auch Farbnegativfilm und Diafilm (Umkehrfilm) in unterschiedlichen Empfindlichkeiten und, bei Dia, auch Farbabstimmungen für Tages- oder Kunstlicht.

Beim Negativ sind Hell und Dunkel vertauscht, weil das Filmkorn beim Entwickeln um so stärker geschwärzt wird, je mehr Licht es getroffen hatte. Beim Farbnegativ werden auch die Farben durch ihre Komplementärfarben ersetzt. Zusätzlich sind Farbnegativfilme mit einer "Orangemaske" versehen (siehe Bilderstrecke), was es fast unmöglich macht, die aufgenommenen Farben direkt zu beurteilen. So erkennt man mit dem ungeübten Auge anhand eines Negatives oft schwer, was überhaupt auf dem Bild zu sehen ist, und es fällt dem Laien nicht leicht, ein Negativ auf seine Tauglichkeit für eine Vergrößerung zu beurteilen.

So sahen im "Filmzeitalter" Negativ und Positiv aus. Farbnegative hatten eine orangefarbene "Maskierung", was die visuelle Beurteilung der Farben noch schwerer machte.

Das Negativ war kein "authentisches Bild", sondern nur die Vorlage für ein Bild, das beim Vergrößern erneut einen komplizierten Umwandlungsprozess durchlief, den man auf geeignete Weise steuern musste. Dabei galt es auch, den meistens sehr hohen Kontrastumfang einer realen Szene über dessen sehr "weiche Wiedergabe" im Negativ in den sehr geringen Tonwertraum eines Papierbildes so zu übersetzen, dass ein natürlich wirkendes (!) Foto entstand, das aber auch "brilliant", kontrastreich und ggf. farbenfroh aussehen konnte. Dafür hatte man unterschiedlich "harte" oder "weiche" Papiere oder auch Filter im Vergrößerer und "Multigrade-Papier" für Schwarzweißvergrößerungen zur Verfügung.

Farbnegative werden beim Vergrößern ebenfalls gefiltert, um die Farben richtig darzustellen (sozusagen, um den Weißabgleich herzustellen). Auch bei Digitalbildern ist die Beurteilung – trotz der sofortigen Vorschau auf dem Kameradisplay – nicht ganz einfach, was sich aus dem Bild herausholen läßt und was nicht. Dazu ist das Kameradisplay nicht nur zu klein, es hat auch keine genügend präzise Farbwiedergabe. Von den Hilfsmitteln, welche die Kamera anbietet, um die Korrektheit der Belichtung einzuschätzen, war ja bereits im Artikel Belichtungshelfer: Histogramme richtig anwenden ausführlich die Rede.

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Digitales "Negativ"

Digitales "Negativ"

Man kann in RAW aufgenommene Fotos durchaus sofort mit einem geeigneten Programm anschauen: sie verfügen meistens über ein eingebettetes "Vorschau-JPEG". Das eingebettete Vorschaubild ist in den Farben und Tonwerten so umgesetzt, wie es die Kamera auch getan hätte, wenn sie gleich JPEG hätte erzeugen sollen, hat aber eine geringere Auflösung. Es ist sozusagen verkleinert, reicht aber für die Beurteilung auf dem Computermonitor fürs erste aus. Außerdem kann man die Kamera parallel RAW- und JPEG-Dateien erzeugen lassen. So braucht man weder auf den "Sofortbildeffekt" ohne Nachbearbeitung zu verzichten, noch auf die differenzierten Möglichkeiten, per Nachbearbeitung mehr aus dem Foto herauszuholen.

Nun spricht man beim RAW-Format oder auch DNG ("Digital Negative" von Adobe), also den Rohdaten aus der Kamera, oft vom "Digitalen Negativ". Das ist allerdings insofern irreführend, als dort die Tonwerte nicht umgekehrt sind wie bei einem Filmnegativ. Aber es gibt andere Parallelen, die den Vergleich sinnvoll erscheinen lassen. RAW-Daten sind die linearen "Rohdaten", wie sie direkt vom Sensor kommen. Ohne weitere entsprechende Aufbereitung ergeben sie ein sehr düsteres und farblich unangepasstes Foto (siehe Bild unten). Was damit alles angestellt werden muss bzw. normalerweise in der Kamera an "Manipulationen" stattfindet, um einen brauchbaren "Abzug" oder ein digitales Dia (oder JPEG) davon anzufertigen, wird in dieser und der nächsten Folge geschildert.

Zwischenschritt

Auf den ersten Blick scheint es keinen Vorteil zu bieten, von einem "Negativ" auszugehen, das man erst bearbeiten und zum eigentlich erkennbaren Bild "entwickeln" muss. Beim Dia hat man – ebenso wie beim fertig aus der Kamera kommenden JPEG – den Vorteil, dass man unmittelbar (beim Dia, sobald der Film vom Labor zurückkommt) ein fertiges und "richtiges" Bild hat, das man anschauen und auch als Laie beurteilen kann. Das Dia muss aber von Anfang an korrekt belichtet sein, nachträgliche Korrekturen sind nicht möglich. Zwar kann man auch vom Dia Papierabzüge machen, aber die Qualität des Papierbildes ist geringer als vom Negativ, die Leuchtkraft kommt nicht entfernt an das Dia heran, und die Korrekturmöglichkeiten sind im Vergleich zu Vergrößerungen vom Farbnegativ sehr beschränkt. Mit dem JPEG aus der Digitalkamera schaut es etwas, aber nicht wesentlich besser aus, darüber später mehr.

Das Negativ hat dagegen einen sehr hohen "Belichtungsspielraum", der verlangt, dass man beim Herstellen eines Positivs den geeigneten Tonwertumfang auswählt und passend gestaltet, sonst bekommt man in der Regel flaue oder düstere und langweilige Bilder. Man kann dabei aus Negativen, die um mehrere Blendenstufen (siehe Wechselspiel: Zeit und Blende) überbelichtet sind, noch fast genauso gute Abzüge machen wie von solchen, die knapp "auf Kante" (eigentlich: die Schatten) belichtet sind.

Gesetzte Grenzen

Wenn allerdings die Schatten unterbelichtet sind, bleibt nach Entwickeln und Fixieren nur noch blanker Film – da kann man dann gar nichts mehr "herausholen". Wenn man daher bei Motiven mit mittlerem Kontrastumfang auf Verdacht etwas überbelichtet, ist man auf der sicheren Seite. Starke Überbelichtung mindert allerdings die Qualität. Und auf jeden Fall kann man den "Weißabgleich" beim Vergrößern in weiten Bereichen anpassen, ohne dass man vorab – wie bei Dia – jeweils den passenden Tages- oder Kunstlichtfilm oder Konversionsfilter vor dem Aufnahmeobjektiv verwenden muss.

Das Negativ ist in der endgültigen Farbwiedergabe noch nicht festgelegt, sondern in einem weiten Bereich anpassbar. Man merkt das auch daran, dass Abzüge, die von verschiedenen Labors oder gar vom selben Labor, aber zu verschiedenen Zeiten (Nachbestellung) ausgeführt wurden, sehr unterschiedlich ausfallen können. Dies alles kann man auch mit RAW-Dateien machen ... Im übrigen stammen alle oben gezeigten Bildbeispiele von ein und demselben RAW-Foto ab!

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Analogien

Analogien

Bei einer Standardumsetzung, die sich aus dem automatischen Weißabgleich in der Kamera und ohne zusätzliche Eingriffe vom Benutzer ergibt, entsteht im RAW-Konverter von der Model-Aufnahme ein Bild wie "JPEG aus der Kamera": ziemlich gelbstichig infolge des von der Automatik nicht vollständig ausgeglichenen Kunstlichtes, das zur Aufnahme verwendet wurde.

Vom "Digitalen RAW-Negativ" zum "entwickelten Bild"

Alternativ kann man auch in dieser Situation einen "messtechnischen Weißabgleich" auf die Graukartenaufnahme mit der Kamera machen – oder diese einfach auf die Lichtart (Kunstlicht) einstellen. Dazu kann man das Modell bitten, für einige Aufnahmen zur "Lichtprobe" eine Graukarte in die Kamera zu halten. Das geht natürlich bei Aufnahmen im Natur- oder Sportbereich nicht immer – aber gerade dann hilft es weiter, wenn man das Daten-"Material" der Aufnahme zumindest auch als RAW zur Verfügung hat.

Erst durch einen manuellen bzw. messtechnischen Weißabgleich (beispielsweise auf das Weiß der Zähne, ein Blatt Papier oder die Graukarte in der Probeaufnahme), ein Anheben der Schatten im Bereich des schwarzen T-Shirts, Anheben der Mitten und Ausrichten der Lichter an der darstellbaren Obergrenze im RGB-Werteraum kommt man dann – neben Nachschärfen und Korrektur des Beschnittes – zu einem Endresultat, wie es als letztes Beispiel in der Bilderstrecke gezeigt wird. Das zeigt, dass der Spielraum für die Interpretation und gefällige Umsetzung eines Fotos sehr groß sein kann. In diesem Fall lieferte übrigens die Automatik von Adobe Carmera-RAW (ACR 5.2) nahezu identische Ergebnisse: Es muss also nicht unbedingt immer viel Handarbeit erforderlich sein, um bessere Ergebnisse als mit dem JPEG aus der Kamera zu erreichen.

Ähnlich wie beim Filmnegativ kann man beim sogenannten "Digitalen Negativ" verschiedene Stufen der Verarbeitung unterscheiden. Zunächst müssen die im sogenannten Bayer-Muster vorliegenden Daten zu Farbpixeln umgerechnet werden. Die Anzahl der Sensorelemente mit bestimmten Farbfiltern ist bei klassischen Sensoren unterschiedlich (mehr grüne als rote und blaue), und man versucht, Farben für jede Position aus den Daten der Nachbarsensoren zu interpolieren.

Entweichzeinern

Ferner muss der Einfluss des Antialiasing-Filters herausgerechnet werden, eine Art Weichzeichner-Scheibe vor dem Sensor, der verhindern soll, dass sich zwischen dem Raster der Fotodioden im Kamerasensor und fotografierten Strukturen wie Zaunlatten oder Jalousien Interferenzmuster, sogenannte Moirés, bilden. Die dadurch verursachte Unschärfe muss später wieder durch Nachschärfen seitens der Software zurückgewonnen werden, um die Auflösung des Kamerasensors voll auszunutzen.

Ordnet man die so gewonnenen Bildinformationen den üblichen RGB-Kanälen linear zu, ohne sie einer "Gamma-Korrektur" zu unterziehen, so entstehen merkwürdig düstere Bilder (siehe Bild "Linear umgesetzte RAW-Daten" oben). Das kommt daher, dass der Sensor auf die einzelnen Blendenstufen, also Verdoppelungen der Lichtmenge, mit einer Verdoppelung der Spannungs-/Zahlenwerte reagiert, wodurch man beispielsweise eine Reihe wie 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 usw erhält. Hier würde das mittlere Grau einem Wert von 18% von 256 = 46 entsprechen, das auf einem Bildschirm aber ziemlich dunkel wiedergegeben wird (siehe Graustufen-Testbild); je nach Bit-Breite der Farbkanäle aber auch als 18% von 2¹² = 737 oder 18% von 2¹⁴ = 2949.

Grau in Zahlen

Diese lineare Umsetzung ist unter wechselnden Umweltbedingungen mit viel oder wenig Licht, mal hohen Kontrasten (direktes Sonnenlicht, Schatten), mal ganz geringen (bedeckter Himmel, Nebel) sehr ungünstig. Darum funktioniert das Sehen auch anders, es empfindet Verdoppelungen der Helligkeit eher wie stets gleiche Grauwertstufen. Für die Wiedergabe auf dem Monitor ist das mittlere Grau, das einer ca. 18% des Lichtes reflektierenden Fläche (Graukarte) entspricht, auf einen Wert von 116 definiert – hier liegt in der linearen 8-Bit-Darstellung die vorletzte noch aufgelöste Blendenstufe. Im logarithmischen Werteraum dagegen befindet sich der Wert in der Mitte der darstellbaren Blendenstufen (siehe Bild der "künstlichen Graustufenkarte" weiter unten).

Dies bezog sich auf die Umsetzung von Helligkeits- und Farbwerten in den 8-Bit-Datenraum einer sogenannten 8-Bit-RGB-Datei. Im ursprünglichen Raw-File liegen die Daten in einem deutlich höher aufgelösten Binärformat vor, bei aktuellen Kameras üblicherweise mit 12 oder 14 Bit, es sind daher mehr Nuancen im linearen Werteraum möglich. Wenn eine weitere Nachbearbeitung in einem Fotoprogramm erfolgen soll, konvertiert man im ersten Schritt in 16-Bit-RGB und erst zum Schluss in 8-Bit-JPEG. Das natürliche Zielformat eines Sensorbildes ist zunächst ein additiver RGB-Farbraum.

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Wie ein Dia belichten

Wie ein Dia belichten

Raw-Bilder verhalten sich hinsichtlich der Belichtung ganz anders als Filmnegative. Sie dürfen keinesfalls "überbelichtet" werden, weil dann die Lichter durch glattes Abschneiden der Tonwerte "ausfressen", also keine Zeichnung mehr aufweisen. Normalerweise belichten Kameras eher etwas knapp, dabei gibt es allerdings deutliche modell- und herstellerspezifische Unterschiede. Mit dem Thema Belichtung haben wir uns im Artikel Selbstgemacht: Belichtung manuell messen ausgiebig befasst.

Rettung für Unterbelichtetes

Wir werden zeigen, dass man aus geringfügig überbelichteten Aufnahmen meist mehr retten kann, als es zunächst den Anschein hat – wenn sie denn im Raw-Format vorliegen! Das gilt auch für "automatisch belichtete" Aufnahmen, falls Sie sich doch nicht davon haben überzeugen lassen, die Belichtung künftig "manuell" vorzunehmen. Denn viele durchschnittliche Motive nutzen den Belichtungsumfang moderner Digitalkameras nicht vollständig aus – zum Glück, denn so kann man auch kontrastreichere Szenen fotografieren und angemessen umsetzen, was aber manchmal Nacharbeit erfordert. Umgekehrt kann man sehr kontrastarme Motive durch spezielle "Entwicklung" ebenfalls farbenfroh und knackig erscheinen lassen.

Unterbelichtung um eine bis drei Blendenstufen ist weniger kritisch, führt aber zu einer Verschlechterung der Bildqualität (Rauschen und schließlich stufige Tonwertabrisse oder "Banding", vor allem in den Schatten, im Extremfall bereits bei den Mitteltönen).

Außerdem gibt es Fotosituationen, die den automatischen Weißabgleich der Kamera völlig verwirren und die auch mit Graukarte schwer in den Griff zu bekommen wären, siehe Artikel Weißabgleich. Am besten hilft hier der Weißabgleich "nach der Aufnahme" im Raw-Konverter (Beispiel nebenstehende Aufnahme). Das ist beinahe so gut wie der Trick, wie in dem Film "Der Clou" mit Robert Redford und Paul Newman "nach dem Rennen zu wetten".

Übrigens: Schwarzweißfotografie ist nicht "out", ganz im Gegenteil. Allerdings sollte man auch und gerade die SW-Umsetzung nicht der Kamera überlassen. Farbkameras garantieren sogar sehr viel reichhaltigere Möglichkeiten der SW-Gestaltung als dies früher selbst mit den bekannten Gelb-, Orange- bis Rot-Filtern möglich war. Aber das ist eine andere Geschichte – sprich, einen eigenen Artikel wert!

Raw-Konverter übernehmen zunächst die aus der Kamera stammenden, in der RAW-Datei eingetragenen Voreinstellungen – ob nun automatische Weißbalance oder messtechnischen Weißagbleich und ggf. auch noch andere Parameter, um das Bild zunächst einmal auf eine sinnvolle Weise umzusetzen – mit etwa dem gleichen Resultat wie ein (evt. zusätzlich abgespeichertes) JPEG.

Schon das Anwenden einer Gamma-Korrektur auf die Raw-Daten anstelle der gezeigten "linearen Umsetzung" stellt eine "Interpretation" dar, die normalerweise auch eine sogenannte S-Kurve der Tonwerte mit einschließt. Sie können dann diese Umsetzung "Wie Aufnahme" oder "Standard" einfach abnicken – ähem, abklicken. Oder Sie greifen an der einen, anderen oder vielen Stellen in den Umsetzungsprozess ein. In jedem Fall aber müssen die Rohdaten kräftig "interpretiert" werden – ob nun nach automatischen Algorithmen und Vorgaben aus der Kamera, oder nach Ihrer persönlichen Interpretation der Aufnahme, die den gesehenen und erlebten Eindruck erst dann richtig wiedergibt, wenn die Umsetzung dem Motivkontrast, dem Licht etc. angepasst wurde.

Vorlieben anwenden

Fazit: Es gibt gar keine "unbearbeiteten" Digitalfotos – wer sich mit den fertigen JPEGs aus der Kamera bescheidet, gibt sich mit der von der Kamera gewählten Bearbeitung bei der Umsetzung der Rohdaten zufrieden. In den nächsten Folgen behandeln wir grundlegende Werkzeuge wie Gradationskurven und Belichtungseinsteller, mit denen man das Ergebnis der "Entwicklung" des digitalen Rohbildes nach eigenen Präferenzen beeinflussen kann. Dabei wird auch auf das Thema "verbesserte Lichterdurchzeichnung durch leichte Unterbelichtung und nachfolgende Korrektur" eingegangen.

Bisher sind in dieser Reihe erschienen:

• Wechselspiel: Zeit und Blende
• Von Brennweiten und Formaten
• Belichtungshelfer: Histogramme richtig anwenden
• Selbstgemacht: Belichtung manuell messen

Nächste Folge: (cm)

• Werkzeuge zur Bildbeeinflussung: Über Gradationskurven und Belichtungseinsteller