Tutorial

Histogramm / Tonwertkurve

2005 Juli © Thomas Gade

Seite:   1    2

Das Histogramm (Tonwertkurve) ist eines der wichtigsten Instrumente der Bildbearbeitung. Seine Verwendung ist einfach, doch muß man verstehen, was es aussagt und wie man damit arbeitet.

Beim Erstellen von digitalen Bildern, mißt der Scanner oder die Kamera Punkt für Punkt (Pixel), wie hell die jeweiligen Stellen sind. Im 8-Bit Modus werden Helligkeiten in bis zu 256 Stufen abgestuft unterteilt. Null ist Schwarz und 255 ist hellstes Weiß. Das Histogramm zählt zu jeder Helligkeitsstufe die Anzahl der Pixel und stellt sie in Form eines nach oben ragenden Balkens dar. Diese Balken über den jeweiligen Tonwerten liegen so dicht nebeneinander, daß sie sich in der Grafik berühren. Daher entsteht der Eindruck einer geschlossenen Grafik.

Rechts sieht man das Histogramm im Photoshop. Die schwarze Grafik zeigt das Verhältnis der vorhandenen Tonwerte an. Unterhalb des Histogramms ein Schwarz-Weiß-Verlauf. Je nach Höhe der Grafik über einem Punkt auf dem Verlauf, kann man sehen, wie hoch der Anteil dieses Tonwertes ist. Unterhalb des Histogramms befinden sich im Photoshop drei Schieber. Damit können Korrekturen vorgenommen werden.


Tonwertkurve im Photoshop

Das Histogramm wird auch als Tonwertkurve bezeichnet. Die Kurve ergibt sich, indem die oberen Spitzen der Balken des Histogramms mit einer Linie verbunden werden. Das Programm VueScan zeigt bei Farbaufnahmen die Kurven für die Kanäle Rot, Grün und Blau. Im Graustufenmodus stellt VueScan eine grüne und blaue Kurve dar. Andere Programme zeigen für den Graustufenmodus nur eine schwarze Kurve.


Links: Drei Histogramme für RGB
Rechts: Ein Histogramm für Graustufen

Veränderungen der Tonwertkorrektur und ihre Auswirkungen

Ideale Tonwertkurve


Histogramm mit guter Ausnutzung des gesamten Tonwertebereichs.



Das Bild zeigt eine gute Bildzeichnung von den tiefsten Schatten bis zu den hellsten Lichtern.

Überspreizte Tonwertkurve



Hier wurden die Tonwerte auseinandergezogen und über den darstellbaren Bereich hinaus gespreizt. Dabei entstehen Lücken mit ungenutzten Tonwerten. Diese können im Bild sichtbare Tonwertsprünge verursachen. Die rot hinterlegten Tonwerte auf der linken Seite werden reines Schwarz. Die über den rechten Rand hinausgehenden Tonwerte werden reines Weiß.

Indem diese durchaus voneinander differenzierbaren Towertstufen über den Darstellungsbereich hinausgehen, verliert man eine Zeichnung in den hellsten und dunkelsten Bildteilen. Eine sehr helle Wolke, die Strukturen zeigt, wird bei einer überstarken Spreizung des Histogramms zu einer strukturlosen weißen Fläche.




Das Bild enthält keine Zeichnung in den Lichtern und Schatten.



Üblicherweise kann man eine überspreizte Tonwertkurve nicht so wahrnehmen, wie sie mit den rötlich eingefärbten Partien dargestellt wird. Stattdessen sieht man links und rechts senkrechte Balken. Endet das Histogramm nicht davor, weist dies auf eine übersteuerte Korrektur hin. Den sich daraus ergebenden Zeichnungsverlust nennt man Clipping.

Gestauchte Tonwertkurve


In diesem Fall wurde die Tonwertkurve gestaucht. Dabei verzichtet man auf die sehr dunklen und sehr hellen Tonwerte.



Das Bild ist kontrastarm.

Weitere Beispiele:



Das Histogramm der Strandaufnahme zeigt einen hohen breiten Buckel über den hellen Tonwerten. Die Ursache ist klar erkennbar. Der helle Himmel beansprucht die obere Bildhälfte. Der Strand ist ebenfalls hell und enthält zudem viele mittlere Tonwerte. Die Pflanzen stehen dunkel davor ab. Es gibt Schattenpartien an den Dünengräsern. Rußiges Dunkel kommt kaum vor.



Dieses Bild hat viele dunkle Tonwerte. Von den mittleren Werten bis zu den hellsten Partien ist die Verteilung der Tonwerte ziemlich gleichmäßig.




Dieses Bild hat drei Tonwerte. Der dunkelste ist fast schwarz. Dann gibt es ein mittleres Grau. Am stärksten ist ein sehr heller Ton vertreten. Er ist nicht weiss, denn dann wäre der nach oben ragende Balken genau am äußersten rechten Rand des Grafikfeldes.

weiterlesen ...

---

© Thomas Gade   Unsere Texte und Bilder sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung ist nur mit schriftlicher Erlaubnis des Verfassers gestattet und stets honorarpflichtig. / © Our articles and images are copyrighted.