Monitore und (10-Bit-)Farbtiefe

In meinem letzten Artikel habe ich erklärt was Banding ist, wodurch es verursacht wird und wie man es verhindern bzw. wieder los werden kann. Ob Banding sichtbar wird, hängt aber vor allem vom Monitor und dessen Farbtiefe ab. Das Thema Farbtiefe und Monitore ist aber etwas irreführend. Daher möchte ich hiermit etwas Klarheit schaffen.

Wie schon im letzten Artikel erwähnt, arbeiten die allermeisten Monitore mit 8 Bit. Die Wahrheit ist aber, dass selbst viele 10-Bit-Monitore nur 8-Bit-Panels verwenden und somit keine echten 10-Bit-Monitore sind. Damit sie dennoch als solche verkauft werden können, bedienen sich die Hersteller an technischen Tricks, um die fehlenden 2 Bit zu »erzeugen«.

Bei den Tricks handelt es sich um räumliches (spatial) oder zeitliches (temporal) Dithering:

  • Beim räumlichen Dithering werden zwei Farben eng nebeneinander dargestellt, sodass sie bei normalem Betrachtungsabstand eine Mischfarbe ergeben, die eigentlich nicht dargestellt werden kann.
  • Das zeitliche Dithering (oder auch FRC für Frame Rate Control) wechselt schnell zwischen zwei Farben hin und her sodass auch hier der Eindruck ensteht als würde die Mischfarbe dieser beiden Farben angezeigt werden.
Wenn Hersteller also von 10-Bit-Monitoren sprechen, wäre der Ausdruck »8+2 Bit« vielfach angebrachter. Apple umgeht dieses Problem und erwähnt bei den vermeintlichen 10-Bit-Displays nie die Farbtiefe sondern immer nur die Farbanzahl:

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Damit machen sie zwar deutlich, dass es sich um 10-Bit-Farbtiefe handelt, denn schließlich ergibt nur (2^10)*3 eine Milliarde Farben, aber sie sagen damit nicht, wie diese Menge an Farben zustande kommt. Da es die Zielgruppe des iMac Pros aber vielleicht doch etwas genauer wissen will, schreibt Apple hier sogar, dass es sich um 10-Bit-Support mit »Spatial Dithering« bzw. »Temporal Dithering« handelt:

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Anders sieht es beim neuen Pro Display XDR aus. Hier schreibt Apple im Technology White Paper explizit von »true 10-bit color depth«. Bei einem Display dieser Klasse auch durchaus zu erwarten.

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Wer nun aber glaubt, dass man beispielsweise bei EIZO immer echte 10-Bit bekommt, der irrt sich. Denn auch hier sind viele der High-End-Monitore mit FRC ausgestattet und somit streng genommen nur 8-Bit-Monitore:

89-eizo-frc-1260px-sRGB
https://www.eizo.de/coloredge/cg2730/

Das Thema wird aber nochmal komplizierter, denn nicht immer werden innerhalb einer Produktlinie auch die gleichen Panels eingesetzt. Die Austausch-Panels für 27“ iMacs weisen je nach Hersteller unterschiedliche Farbtiefen auf.


89-imac-panels-1260px-sRGB
Link zur Quelle

Hinweis: Einen guten Überblick über Monitore und deren Farbtiefe findet man übrigens hier: DisplaySpecifications - Specifications and features of desktop monitors and TVs


Fazit

Was beudetet das nun für den Monitorkauf: Ist ein echter 10-Bit-Monitor besser als 8-Bit-Monitor mit Dithering? Bzw. kann ich den Unterschied sehen?

Wie bei vielen technischen Themen gibt es auch hier keine einheitliche Meinung. Ich selbst kann diesbezüglich auch keine technisch begründete Antwort abgeben. Meiner Erfahrung nach, vertrete ich aber folgende Ansicht: Ich arbeite seit vielen Jahren auf einem EIZO bzw. auch einem iMac, die beide keine echte 10-Bit-Farbtiefe aufweisen, sondern nur 8+2 Bit. Und ich hab, was das Banding anbelangt, noch keine negativen Erfahrungen damit gemacht. Ebenso denke ich, dass gerade ein Hersteller wie EIZO, der ja schließlich von High-End-Monitoren lebt, diese Technik nicht verbauen würde, wenn sie zu schlechten Ergebnissen führt. Natürlich kann es sein, dass die 8+2-Bit-Variante unter Laborbedingungen schlechter abschneidet, gehört habe ich das aber noch nie und in einem Labor arbeite ich ohnehin nicht. Zudem sind es meist ganz andere Einflüsse, wie zum Beispiel schlechtes Umgebungslicht, die viel größere Probleme bei der Darstellung hervorrufen als die Farbtiefe.

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Banding (Tonwertabrisse) verstehen, vermeiden und entfernen

Was ist Banding?
Unter Banding oder auch Tonwertabrisse versteht man sichtbare Stufen innerhalb eines Verlaufs, der eigentlich stufenlos sein sollte. Häufig tritt dieses Problem z. B. bei blauem Himmel auf.

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Die Tonwertabrisse wurden hier durch eine bewusst schlechte Komprimierung verstärkt.

Der Grund für das Banding ist immer die Tatsache, dass der Verlauf zu wenig Abstufungen besitzt und die einzelnen Stufen somit für das menschliche Auge sichtbar werden. In der Regel entstehen solche Tonwertabrisse (engl. bands) erst in der Bildbearbeitung und nicht etwa bei der Aufnahme in der Kamera.

Für das Problem gibt es zwei Lösungsansätze: Am Besten ist es, die Entstehung des Bandings von vornherein zu verhindern. Dazu muss man natürlich wissen, wodurch es verursacht wird, und genau das sehen wir uns gleich an. Wenn das Banding nun aber schon im Bild ist, hilft nur noch, es wieder loszuwerden. Auch hierfür gibt es ein paar Tricks, die weiter unten folgen.

Lösungsansatz #1: Banding vermeiden

Wie oben erwähnt, ist das Grundproblem immer die zu geringe Anzahl an Abstufungen. Das kann von verschiedenen Dingen verursacht werden:

  1. Hard- und Software (Monitor, Anzeigeprogramm etc.),
  2. zu geringe Farbtiefe,
  3. unvorteilhafte Bildbearbeitung,
  4. starke Komprimierung oder
  5. falsches Farbprofil
Sehen wir uns die einzelnen Punkte genauer an:

Ursachen für Banding


Ursache 1: Hard- und Software
Zunächst einmal muss man sich darüber im Klaren sein, dass die Tonwertabrisse nicht immer tatsächlich im Dokument »vorhanden« sind. Es kann ebenso gut sein, dass ganz einfach die Monitor-Darstellung das Banding verursacht. Die allermeisten Monitore auf dieser Welt arbeiten mit nur 8 Bit* und unter Umständen ist eben das der Grund für die sichtbaren Tonwertabrisse:


88-farbtiefe-pfad-1260px-sRGB

D.h. also der Verlauf bzw. das Dokument besitzt zwar genügend Abstufungen, aber sie gelangen nicht in unser Auge, weil der Monitor nur einen Teil davon anzeigen kann. Professionelle Monitore mit 10-Bit-Farbtiefe sind von dieser Einschränkung natürlich nicht betroffen:

88-farbtiefe-pfad-optimal-1260px-sRGB


Wichtig ist aber nicht nur der Monitor. Auch die Anzeige-Software, also in der Regel das Bildbearbeitungsprogramm, muss in der Lage sein, 10-Bit-Daten an den Monitor zu senden. Photoshop kann das schon seit vielen Versionen. Die Einstellung dazu findet man unter Voreinstellungen > Leistung > Grafikprozessor-Einstellungen > Erweiterte Einstellungen:

88-30-bit-photoshop-1260px-sRGB
Ist diese Einstellung aktiviert, gibt Photoshop 30-Bit-Daten (= 3 x 10 Bit pro Farbkanal) aus.

Dazu kommt noch, dass auch das Betriebssystem 10-Bit-Farbtiefe unterstützen muss. Das ist aber bei Windows schon lange der Fall und auch unter macOS seit Version 10.11 kein Thema mehr.

88-framepuffer-1260px-sRGB
Framepuffertiefe (früher Pixeltiefe) in Systeminformation > Grafik/Displays

Bei Windows-PCs muss auch die Grafikkarte entsprechend ausgerüstet sein.

Ursache 2: Farbtiefe
Wie eingangs erwähnt, ist das Grundproblem des Bandings die zu geringe Anzahl an Abstufungen. Ein 8-Bit-Bild mit seinen 256 Stufen besitzt für manche Fälle einfach zu wenig Farben, um einen stufenlosen Verlauf für das Auge zu erzeugen:


88-verlauf-mit-banding-1260px-sRGB

Anders im 16-Bit-Farbmodus: Hier stehen so viele Abstufungen zur Verfügung, dass keine Tonwertabrisse entstehen können:

88-verlauf-ohne-banding-1260px-sRGB

Hinweis: Grundlagen zum Thema Farbtiefe findest du im Artikel Bits und Bytes (8 vs. 16 Bit)

Sonderfall Photoshop: Doch selbst wenn ein Dokument in 16-Bit vorliegt und auch die ganze Hard- und Software mit 10 Bit arbeitet, heißt das noch immer nicht, dass bei der Darstellung kein Banding auftritt. Denn Photoshop nutzt beispielsweise bei kleinen Zoomstufen auch innerhalb von 16-Bit-Bilder einen 8-Bit-Cache. Mehr dazu findest du in meinem Artikel Banding (Tonwertabrisse) im 16-Bit-Modus

Ursache 3: Bildkorrekturen
Bilder, die direkt aus der Kamera kommen, weisen meist genug natürliches Rauschen auf, so dass Banding nicht auftritt. D.h. Banding entsteht in der Regel erst bei manuellen Eingriffen in das Bild. Dabei kann es sich um das künstliche Erzeugen eines Verlaufs handeln oder natürlich um Gradations- und Farbkorrekturen. Problematisch ist beispielsweise, wenn viele Gradationskurven übereinander wirken. Oder noch schlimmer, wenn sie gegeneinander wirken – also wenn beispielsweise eine Gradationskurve aufhellt und eine weitere im selben oder ähnlichen Maß abdunkelt. Damit landet man zwar vielleicht optisch wieder am Anfang, hat sich aber eventuell Tonwertabrisse ins Bild »korrigiert« (Im Englischen wird das als »cross curving« bezeichnet und das zählt in der professionellen Bildbearbeitung natürlich zu einem schlechten Workflow). Vorallem aber auch Korrekturen mittels »Farbton/Sättigung« sind ein Klassiker, um Banding zu erzeugen bzw. zu verstärken. Vielfach sind es aber auch Ebenenmasken von Einstellungsebenen, die Probleme bereiten. Denn gerade für partielle Korrekturen nutzt man ja häufig weiche Masken und die sind nichts anderes als ein Verlauf.

Ursache 4: Komprimierung
Banding kann auch durch verlustbehaftete Komprimierungen hervorgerufen werden. Eine starke JPEG-Kompression ist hierfür »bestens« geeignet.

Ursache 5: Farbprofil
Auch das Zuweisen eines falschen Farbprofils auf das Bild kann vorhandenes Banding verstärken. Im Prinzip ist die dadurch hervorgerufene Farbverschiebung ja nichts anderes als eine ungünstige Korrektur mittels Gradationskurve oder ähnlichem.

Lösungsansatz #2: Banding entfernen

Beachtet man die oben angesprochenen Ursachen kann man Banding zwar theoretisch vermeiden, in der Praxis hat man das aber nicht immer in der Hand. Muss man beispielsweise mit Bildmaterial arbeiten, welches schon Tonwertabrisse aufweist, dann hilft nur, sie wieder loszuwerden. Und dafür gibt es in Wirklichkeit nur eine brauchbare Technik:

1. Dithering
Dithering nennt man jene Technik, die mithilfe einer speziellen Pixelanordnung dem Auge eine Mischfarbe vortäuscht, die eigentlich nicht dargestellt werden kann. Beispielsweise kann der folgende Verlauf, der im Original mehrere hundert einzelne Farbtöne aufweist ...

88-verlauf-normal-1260px-sRGB

… auch mit nur drei Farben relativ gut dargestellt werden:

88-verlauf-dither

Der Grund dafür ist Anordnung der Pixel, die man in der Vergrößerung deutlich erkennen kann:

88-verlauf-dither-ausschnitt-1260px-sRGB

Das ist natürlich ein extremes Beispiel. Nicht immer fehlt es an mehreren hundert Farbabstufungen und daher ist das Dithering-Muster in der Regel auch nicht zu erkennen.

Da sich diese Technik gut etabliert hat, hat Adobe sie bei einigen (Banding-hervorrufenden) Funktionen standardmäßig implementiert:

88-dither-1260px-sRGB


Beispielsweise wird bei der Erstellung eines Velaufs sinnvollerweise automatisch gedithert. Ebenso wird bei Farbraumtransformationen und auch Änderungen an der Farbtiefe gedithert.

Spannend ist für uns aber vor allem die Tatsache, dass das Dithering bei Änderungen an der Farbtiefe angewandt wird. Warum?
Stellen wir uns vor, wir arbeiten an einer aufwändigen Montage. Wir haben also ein Photoshop-Dokument mit einer Vielzahl an Ebenen und vor allem Einstellungsebenen. Und dadurch dass wir in 8 Bit arbeiten, sind im Laufe der Bearbeitung Tonwertabrisse entstanden. In so einem Fall reicht es dann mitunter, wenn man das Dokument nach 16 Bit konvertiert, dann auf eine Ebene reduziert und schließlich wieder zurück nach 8 Bit wandelt. Vorsicht: Da man hiermit den Ebenenaufbau verliert, sollte man diese Technik erst direkt vor der Ausgabe anwenden.

2. Dithering imitieren
Man kann das Dithering auch mit Filter imitieren. Eine Möglichkeit ist, dem Bild ein leichtes Rauschen hinzuzufügen. Dieses Rauschen bricht die einzelnen »Bänder« in ähnlicher Weise auf, wie das Dithering, was letzlich für ein glatteres Erscheinungsbild sorgt. Wichtig ist aber, dass man das Rauschen stets in der 100%-Ansicht hinzufügt und dann auch nur so viel, wie absolut notwendig (in der Regel reichen da ein paar Prozent, wenn nicht, sollte man auf diesen Trick eher verzichten). Das Rauschen kann auf das ganze (zusammengerechnete) Bild angewandt werden oder auch nur auf jene Elemente, die Banding aufweisen: also Verläufe oder sehr häufig auch Ebenenmasken.

Ebenso, oder oft sogar noch besser, funktioniert der Filter »Spritzer« aus dem Malfilter-Menü. Auch dieser Filter imitiert durch das spezielle Verteilen der Pixel Farben, die eigentlich nicht im Bild sind. Die Werte müssen passend zum Bild gewählt werden:

88-filter-spritzer-1260px-sRGB

Banding weichzeichnen?

Auch wenn es im ersten Augenblick naheliegend erscheint, kann man Banding leider nicht mit Weichzeichungsfilter »wegbügeln«. Diese Aussage stimmt aber nicht uneingeschränkt, denn wenn ein 8-Bit-Dokument Banding aufweist und dieses dann nach 16 Bit umgewandelt und weichgezeichnet wird, kann das Banding schon verschwinden, da durch diese Operation ja tatsächlich neue 16-Bit-Farbwerte entstehen. Anschließend kann das Dokument auch wieder nach 8 Bit umgewandelt werden, da das automatisch angewandte Dithering die fehlenden Tonwerte imitiert. Wird hingegen in 8 Bit weichgezeichnet, wird das Banding damit meist noch verstärkt.

Tipp: Weichzeichnen eignet sich zwar gut für homogene, strukturlose Fläche, aber es zerstört natürlich Details. Beispielsweise würde auf einem Himmel, der auch Wolken aufweist, die Wolken natürlich auch weichgezeichnet werden. Man müsste also für das Weichzeichnen zunächst eine Auswahl erstellen. Das kann man leider nicht immer umgehen, allerdings eignet sich für solche Fälle der Weichzeichnungsfilter »Matter machen« ganz gut, da er kantenerhaltend ist. Somit muss nicht zwingend eine genaue Auswahl vorhanden sein.

Banding im CMYK-Dokument
Unter Umständen kann es auch passieren, dass das Banding entsteht, wenn ein RGB-Bild nach CMYK konvertiert wird. Der Grund dafür ist, dass unterschiedliche RGB-Werte, die außerhalb des CMYK-Gamuts liegen auf nur einen RGB-Wert gemappt werden. Die Farbraumtransformation macht also beispielsweise aus 3 verschiedenen Werten einen einzelnen Wert. Die Stufen werden dadurch größer und somit deutlicher sichtbar.

Wenn irgendwie möglich, bietet es sich in solchen Fällen an, den betroffenen Verlauf nochmal direkt in CMYK zu erstellen. Da der Verlauf aber natürlich oft ein organischer Teil des Bildes ist, wie ein Himmel oder dergleichen, funktioniert das nicht immer. Natürlich kann auch hier das »Rauschen hinzufügen« Abhilfe schaffen. Sinnvoll ist es aber, das Rauschen nur in den Kanälen hinzuzufügen, die auch vom Banding betroffen sind – das sind nämlich nicht zwingend alle vier.

Fazit
Wie man sieht, ist das Thema auf technischer Ebene äußert komplex. Dennoch kann man, gerade wenn man über die Ursachen Bescheid weiß, Banding vielfach vermeiden. Und wenn nicht, helfen die aufgezeigten Möglichkeiten, um das Banding zu entfernen. Zuerst sollte man aber immer überprüfen, ob das Banding nicht nur an der Darstellung (Hard- und Software) liegt.

*Viele davon sind sogar nur 6+2 Bit. Siehe dazu den Artikel: Monitore und (10-Bit-)Farbtiefe


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Banding (Tonwertabrisse) im 16-Bit-Modus

Im 16-Bit-Modus sollte Banding eigentlich kein Problem darstellen. Dennoch kommt es in Photoshop immer wieder zu solchen Darstellungen:

banding

Der Grund dafür ist die Cache-Stufen-Einstellung. (Natürlich können solche Tonwertabrisse auch durch die Darstellung des Monitors hervorgerufen werden, doch dazu muss man schon einen sehr schlechten oder sehr falsch eingestellten Monitor besitzen.)

Technischer Hintergrund
Photoshop speichert je nach konfigurierter Cache-Stufe eine gewisse Anzahl an Bild-Caches. Hat man beispielsweise 4 Cache-Stufen eingestellt, werden 4 Bild-Caches generiert, sodass beispielsweise das Zoomen bei Bedarf schneller funktioniert. Generell verbessert die Erhöhung der Cache-Stufen die Reaktionsfähigkeit von Photoshop.

cache-stufen-einstellung


Aus Performancegründen werden allerdings nur die Zoomstufen über 63,75 % im 16-Bit-Modus generiert. Alles darunter ist auch innerhalb eines 16-Bit-Files nur in 8-Bit gecacht.

Das führt in 16-Bit-Dokumenten dazu, dass solche Tonwertabrisse je nach Zoom-Stufe erscheinen oder eben nicht. Da das unter Umständen etwas lästig ist, kann man die Cache-Stufe auch auf 1 stellen. Das heißt zwar das Photoshop keine Bild-Caches im Voraus generiert und die Performance etwas träger ist, allerdings wird auch bei jeder Zoomstufe die korrekte 16-Bit-Darstellung gewählt. Dennoch sollte man diese Einstellung nur für solche Fälle verwenden und nicht immer mit so niedriger Cache-Stufe arbeiten.

Fazit
Selbst unter idealen Voraussetzungen (Hardware-kalibrierbarer Monitor, 30-Bit-Workflow, 16-Bit-Daten etc.) kann es also zu durchaus heftigen Tonwertabrissen kommen. Und schuld daran ist eine Einstellung, die das Zoomen beschleunigt. Man muss aber immer daran denken, dass dies lediglich ein Darstellungsproblem ist.

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Welchen RGB-Arbeitsfarbraum soll ich wählen?

rgb-profiles


Wozu ein Arbeitsfarbraum?
In einer perfekten Welt arbeitet jeder in einem colorgemanagten Workflow. Das heißt, dass jeder Anweder alle Dokumente bewusst und individuell profiliert: Bilder haben also ein eingebettetes Farbprofil, PDFs den korrekten Output Intent und InDesign-Dokumente zugewiesene Profile. So wird gewährleistet, dass ein Dokument korrekt angezeigt, konvertiert oder ausgegeben werden kann. Ein Arbeitsfarbraum wäre in diesem Szenario kaum notwendig. Leider leben wir aber in keiner perfekten Welt und folglich kommt der Arbeitsfarbraum immer dann zum Einsatz, wenn man (a) unprofilierte Dokumente öffnet, oder aber auch wenn man (b) ein neues Dokument erstellt.1 Nun gibt es jedoch für diese beiden Fälle nicht das eine Farbprofil, welches immer passt. Das Ziel kann somit nur sein, ein Profil zu verwenden, dass so oft wie möglich passt. In allen anderen Fällen muss man eben manuell eingreifen.

Welches Farbprofil sich somit für den Arbeitsfarbraum anbietet, kommt auf die eigenen Bedürfnisse an und kann daher nur schwer vereinheitlicht werden. Es gibt jedoch ein paar Punkte, die man berücksichtigen sollte:

Welcher Arbeitsfarbraum ist der »richtige«?
Kommen wir dazu nochmal zu den oben erwähnten Fällen zurück:

(a) Unprofiliertes Bildmaterial:

In aller Regel kommt unprofiliertes Bildmaterial aus dem Internet – Stockbildagenturen sind beispielsweise eine beliebte Quelle. Für solche Fälle ist meist das sRGB-Profil, seltener AdobeRGB, die richtige Wahl. Rein statistisch wäre sRGB also wahrscheinlich die sicherste Wahl für den Arbeitsfarbraum. sRGB ist auch so etwas wie der »kleinste gemeinsame Nenner« unter den Farbprofilen. Das heißt aber nicht, dass es auch der beste Arbeitsfarbraum ist. Im Gegenteil, für den Fall (b) ist es denkbar ungeeignet.

(b) Erstellen eines neuen Dokuments:

Wie eben angedeutet, scheidet sRGB für das Erstellen eines neuen Dokuments aus, weil es die im Offsetdruck erzielbaren Farben nicht vollständig umschließt.2 (sRGB umschließt übrigens auch nicht alle Farben, die eine Spiegelreflexkamera einfangen kann.) Man würde also gezielt Farben verschenken. Für das Erstellen neuer Dokumente kommen in der Druckvorstufe daher nur zwei Profile in Frage: AdobeRGB oder eciRGBv2. Letzteres ist die klassische Wahl und auch meine Empfehlung. Warum?
Sowohl AdobeRGB als auch eciRGBv2 sind an die im Druck erzielbaren Farben angepasst (der Gamut von eciRGBv2 ist minimal kleiner). Das heißt, alles, was mithilfe der subtraktiven Farben CMYK gedruckt werden kann, liegt innerhalb der Gamuts von AdobeRGB und eciRGBv2. Der Nachteil an AdobeRGB ist jedoch dessen Tonwertverteilung in den Tiefen. Genauer gesagt: AdobeRGB verbraucht in den Tiefen zu viele Tonwertabstufungen. Für die drei dunkelsten, wahrnehmbaren Helligkeitsstufen L=0, L=1, L=2 werden ganze 17 Tonwertabstufungen benutzt. Hier werden also mehr Informationen gespeichert, als der Mensch sehen kann.3 Das ist zwar, wenn man so will, ein generelles Problem von RGB-Profilen, eciRGBv2 hat da aber aufgrund der (auf LAB basierenden) Helligkeitsverteilung klar die Nase vorn.

Größere Farbräume wie WideGamutRGB oder ProPhotoRGB haben als Arbeitsfarbraum gar nichts zu suchen. Zum einen müsste man dann immer mit 16-Bit Farbtiefe arbeiten (Warum siehe hier und hier) und zum anderen werden Farbraumtransformation von diesen Farbräumen nach CMYK ein Qual.

Der beste Arbeitsfarbraum richtet sich daher nach dem Grundsatz: So groß wie nötig und so klein wie möglich. Klar ist aber, dass man diesen Grundsatz nur befolgen kann, wenn man den später gewünschten Zielfarbraum, also die Ausgabebedingung, kennt.

Fazit
Wie man an den beiden Beispielen oben sehen kann, gibt es nicht einen perfekten Arbeitsfarbraum und daher verfehlt das Konzept in einigen Fällen leider sein Ziel. Der Arbeitsfarbraum hat aber natürlich dennoch seine Berechtigung. Immerhin hat Adobe mit ihm dafür gesorgt, dass das Colormanagement zumindest immer aktiv ist, wenn auch nicht zwangsweise immer richtig konfiguriert.

Das eigentliche Ziel eines Druckvorstufenworkflows sollte letztlich immer sein, den Arbeitsfarbraum ignorieren zu können, weil eben schon alles manuell profiliert wurde.4 Ein erfahrener Anwender wird ohnehin alle hier genannten Farbprofile nutzen, allerdings immer dann, wenn es angebracht ist, und nicht, wenn es der Arbeitsfarbraum vorgibt.



1 Es hängen in Photoshop, InDesign und Illustrator auch noch ein paar andere Dinge vom Arbeitsfarbraum ab (siehe z.B. Punkt 5 hier), diese sind für diesen Artikel aber irrelevant.

2 Lab-Plot aus ColorSync: sRGB gegen ISO Coated v2. Viele Farben im Blaugrün oder Cyan ragen aus dem sRGB-Farbraum hinaus:

sRGB-vs-ISOCoatedv2

3 Angaben beziehen sich auf ein 8-Bit-Dokument.

4 Der Arbeitsfarbraum hat nur dann diese untergeordnete Bedeutung, wenn in den Farbeinstellungen von Photoshop »Eingebettete Profile beibehalten« aktiviert ist. Andernfalls werden die Bilder nämlich immer im Arbeitsfarbraum geöffnet und dann hat er natürlich mehr Relevanz. Das ist aber die denkbar schlechteste Konfiguration.

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Gamma und Gammakorrekturen verstehen

Der Begriff »Gamma« ist sehr vielschichtig und lässt sich kaum eindeutig definieren, da er in diversen Disziplinen unterschiedlich benutzt wird. Dieser Artikel handelt ausschließlich von Gamma als Korrekturfunktion in der digitalen Bildbearbeitung und dessen historischen Hintergrund.

In der Bildbearbeitung definiert das Gamma das Verhältnis zwischen dem numerischen Wert eines Pixels und dessen tatsächlicher Leuchtdichte. Mathematisch gesehen sprechen wir beim Gamma von einer Potenzfunktion, deren Exponent eben Gamma genannt wird.

gamma-function

Wieso brauchen wir das Gamma?
Dafür gibt es einen historischen Grund, und dieser kommt aus der Fernsehtechnik. Bereits in den 40er-Jahren wurden zum Fernsehen Röhrenmonitore benutzt. Bei diesen »Cathode Ray Tube«- oder kurz CRT-Monitoren ist das Verhältnis zwischen der Eingangsspannung und der tatsächlich am Monitor resultierenden Leuchtdichte nicht linear. So erzeugt die Hälfte der maximalen Eingangsspannung am Monitor nicht 50%, sondern nur etwa 18% der maximal möglichen Leuchtdichte. Schuld daran ist die Arbeitsweise der Elektronenkanonen, die in den Röhrenmonitoren verbaut wurden. Weiterlesen ...
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Mischt Photoshop Farben falsch?

photoshop-80px
Einleitung
Dieses Thema setzt ein gewisses Grundwissen über die Gammacodierung voraus. Wer will, kann sein Wissen daher in meinem Artikel »Gamma und Gammakorrekturen verstehen« auffrischen.

Gammacodierung vs. lineare Codierung
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Photoshop RGB-Farben mischen kann: unter Berücksichtigung des im Dokument definierten Gammas oder mit einem linearen Gamma (auch Gamma 1,0).

Sehen wir uns zunächst an, wie Photoshop mit den Standardeinstellungen arbeitet, also unter Berücksichtigung des Dokument-Gammas:

Die meisten Anwender kennen wahrscheinlich solche Ergebnisse, wie sie zum Beispiel beim Weichzeichnen oder beim Malen mit weichen Pinselspitzen entstehen:

example-gamma-encoded-mixing


Ich spreche von den dunklen Stellen, die beim Mischen von zwei Farben entstehen. Diese sehen im ersten Augenblick nicht unbedingt so aus, wie wir sie erwarten würden. Doch warum ist das so?

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TIFF-Speicheroptionen in Photoshop

Photoshop Icon
Nachdem ich vor einiger Zeit schon über die JPEG-Speicheroptionen geschrieben habe, möchte ich heute die TIFF-Speicheroptionen erklären. Unter anderem gehen wir der Frage nach, welche Komprimierungsart wann benutzt werden sollte und ob ein Mac-User auch ein IBM-PC-TIFF öffnen kann?

Beim Speichern eines TIFFs begegnet uns zunächst dieses Dialogfenster:

TIFF Speicheroptionen bei 8- oder 16-Bit-Bilder

Was steckt hinter diesen Einstellungen?

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Die Rolle des Profile Connection Space

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Der geräteunabhängige Profile Connection Space verbindet im ICC-Colormanagement den Quellfarbraum mit dem Zielfarbraum. Er stellt somit das vermittelnde, neutrale Farbmodell dar. Beim Profile Connection Space, oder kurz PCS, handelt es sich entweder um LAB oder XYZ.

In vielen Lehrbüchern und Fachartikeln werden Farbraumtransformationen daher wie folgt dargestellt:

Quelldatei mit Quellprofil > Wandlung nach PCS > Wandlung ins Zielprofil

Die Konvertierung eines RGB-Bildes nach CMYK schaut dann beispielsweise so aus:

RGB: 200/150/0 > LAB: 65|25|83 > CMYK: 2/45/100/11

Diese Darstellung ist aber irreführend, da sie den Anschein erweckt, dass beim Konvertieren das Bild zunächst nach LAB konvertiert wird und im zweiten Schritt von LAB ins Zielprofil. Tatsächlich werden aber vor dem Konvertieren das Quell- und das Zielprofil direkt miteinander verknüpft. Somit wird vorerst nur eine Übersetzungstabelle (Link-Table) geschaffen, die unter Berücksichtigung diverser Parameter (wie Rendering Intent, Tiefenkompensation etc.) die entsprechenden Tabellen (A2B des Quellprofils und B2A des Zielprofils) mithilfe des Profile Connection Space verbindet. So entsteht ein temporäres »DeviceLink-Profil«, welches die Bildpixel direkt vom Quell- ins Zielprofil konvertiert. Das heißt, dass sich die eigentlichen Bildinformationen, also die Pixel, zu keinem Zeitpunkt im PCS befinden. LAB oder XYZ ist also kein Zwischenschritt bei der Konvertierung der Bilder, sondern nur einer bei der Verknüpfung der beiden Profile bzw. der beiden Tabellen.Weiterlesen ...
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Photoshop Tipps, Tricks und Geekfacts #1

1. Photoshop auf Englisch umstellen
Um Photoshop (temporär) auf Englisch umzustellen, muss man die Datei „tw10428.dat“ bloß an einen anderen Ort verschieben. Beim nächsten Start öffnet Photoshop in Englisch. Verschiebt man sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder in den Ursprungsordner, startet Photoshop wieder in Deutsch.

Photoshop Englisch Support Files

2. Bildgröße bzw. Arbeitsfläche eines offenen Dokuments an ein anderes offenes Dokument angleichen:
Manchmal möchte man ein Dokument an die Größe eines anderen Dokuments angleichen. Natürlich kann man sich die Maße notieren und das Dokument mittels Bearbeiten > Bildgröße oder Arbeitsfläche dementsprechend anpassen. Einfacher geht es aber, wenn man bei geöffnetem Bildgröße- bzw. Arbeitsflächendialog auf Fenster und anschließend ganz unten im Menü auf das Zieldokument klickt. Die Werte werden dann automatisch eingetragen.

Photoshop BildgroesseWeiterlesen ...
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Bits und Bytes (8 vs. 16 Bit)

In der digitalen Bildbearbeitung spielen Bits und Bytes eine wichtige Rolle. Unter Bildbearbeitern ist die Frage, ob Bilder im 8- oder 16-Bit-Modus bearbeitet werden sollen, sogar häufig der Auslöser für lange Diskussionen. Worum geht’s da eigentlich?

Grundlagen
Sehen wir uns zunächst an, wie wir Farben mit Zahlen kodieren. Im Grunde ist das System simpel: Farben bestehen aus Kanälen und jeder dieser Kanäle ist in Tonwertstufen unterteilt. Wie alles andere auch, wird Farbe aber nicht als einfache Zahl, sondern in Bits verarbeitet und gespeichert. Das Bit ist in der Informationsverarbeitung die kleinste Einheit und kennt genau zwei Zustände: 0 oder 1. Aus oder An.

Vergleich-BitsWeiterlesen ...
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Photoshops 16-Bit-Modus

Wertebereich
Photoshop bietet die Möglichkeit, 16-Bit-Daten zu verarbeiten. Allerdings nur nominell, denn intern handelt es sich dabei um sogenannte 15+1 Bit »unsigned« (vorzeichenlos). Die Werte reichen daher nicht von 0 bis 65535, wie es bei echten 16 Bit theoretisch möglich wäre, sondern von 0 bis 32768 (32769 Werte). Auch das ist aber eine Besonderheit, da mit »normalen« 15 Bit nur ein numerischer Wert zwischen 0 und 32767 darstellbar ist. Das 16. Bit wird also nur für den letzten Wert (32768) benötigt. 16 Bit heißt also nicht, dass der maximale Wert 65536 ist, sondern nur, dass die Werte 16 Bit benötigen, um repräsentiert zu werden.

Der Grund für diese Arbeitsweise ist, dass es dadurch eine definierte Mitte gibt. 50 % fällt somit auf einen definierten Wert und nicht, wie in 8 Bit, zwischen zwei Werte. Das ist beispielsweise für die Berechnung der Füllmethoden wichtig.Weiterlesen ...
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