Bildbearbeitung:
Schärfung, lokaler und globaler Kontrast – eine Begriffsklärung mit Anwendungsbeispielen (1)

Der nachfolgende Artikel will zu einer Klärung der oben genannten, oftmals etwas widersprüchlich bzw. verwirrend verwendeten Begriffe beitragen und einige praktische Anwendungsbeispiele geben.

Versteinerte Dialoge von Häberle und Pfleiderer

Versteinerte Dialoge von Häberle und Pfleiderer

Die Verwirrung beginnt schon mit dem Begriff des sogenannten “Mikrokontrasts”: Zwar finden sich dazu im Internet manche Ausführungen im Rahmen der elektronischen Bildbearbeitung, doch ist es eigentlich ein Begriff, der aus der Objektivfertigung stammt und etwas über die Abbildungsgüte aussagt; und wie wenn dies noch nicht genug wäre, gibt es im Modul Camera Raw von Adobe Bridge und im Entwicklungsbereich von Adobe Lightroom noch den Begriff der sogenannten “Klarheit”. Aus anderen Programmen lassen sich noch weitere Bezeichnungen wie “Smart Contrast”, “HDR-Kontrast” oder schlicht “Details” ableiten …

Wie sollen wir – sofern wir den Anspruch haben, unseren Bildern durch sorgfältige Bearbeitung von Hand Geltung zu verschaffen und nicht alles den Automatiken zu überlassen – mit Werkzeugen arbeiten, deren Bauart und Auswirkungen uns nicht wirklich klar sind und die an verschiedenen Stellen auch noch unterschiedlich benannt sind?

Etwas Klärung und Vereinheitlichung wäre hier wünschenswert, und zu solcher möchte der Artikel möglichst beitragen. In diesem Sinn fasse ich nachfolgend die Begriffe “Mikrokontrast” und “Klarheit” zu jenem des “Lokalkontrasts” zusammen. Alle nachfolgend dargestellten Instrumente beziehen sich übrigens auf die Arbeit mit Photoshop als Referenzprogramm der Bildbearbeitung.

Schärfung

Bei der Schärfung erfolgt definitionsgemäß eine deutliche, aber lokal sehr begrenzte Verschiebung der Tonwerte an den (und zur Betonung der) Kontrastkanten. Die Schärfung läßt sich üblicherweise (das “Unscharf Maskieren” dient hier als Referenz) über die Parameter “Stärke” (beeinflußt das Ausmaß der Kontrasterhöhung), “Radius” (beeinflußt die Breite der Kontrasterhöhung) und “Schwellenwert” (beeinflußt das Ausmaß der an den Kontrastkanten bestehenden Tonwertunterschiede, ab der die Schärfung überhaupt erst greift) steuern. Das nachfolgende Bild verdeutlicht dies nochmals schematisch.

Schema des Unscharf Maskierens

Schema des Unscharf Maskierens

Wenn wir nun in diesem Artikel auf die Unterschiede zwischen Schärfung, Lokal- und Globalkontrast abzielen wollen, so ist von den genannten Parametern derjenige des “Radius’” entscheidend. Bei der Schärfung verwenden wir üblicherweise Werte von 0,3 bis 0,5 Pixel für die Monitor- und bis zu 1,5 bzw. 1,8 Pixel für die Druckschärfung – für die Details darf ich auf mein Tutorial “Vier W-Fragen bei der digitalen Bildschärfung” (Teil 1, Teil 2 und Teil 3) verweisen. Auch der Schwellenwert ist von Belang, ich komme darauf ebenfalls zurück.

Globalkontrast

Ganz bewußt wechsle ich nun “auf die andere Seite der Kontrastbeeinflussung”, nämlich zum Globalkontrast. Dieser ist dadurch definiert, daß der Kontrast im ganzen Bild verändert wird – helle Partien also zum Beispiel noch heller, dunkle noch dunkler gemacht werden.

Wie verhält sich nun hier der “Radius” beim Globalkontrast? Nun, im Grunde genommen tendiert er gegen unendlich, da die Kontrastveränderung keine lokale Beschränkung erfährt. Auch eine Betrachtung des “Schwellenwertes” ist aufschlußreich: bei der Schärfung spart eine Erhöhung Bildteile von der Kontrasterhöhung aus; beim Globalkontrast ist dieser Parameter jedoch definitionsgemäß null, da das ganze Bild betroffen ist.

Der Umgang mit dem Globalkontrast ist wenig heikel, wenn wir es nicht übertreiben. Die “Stärke” könnte grundsätzlich über einen einzelnen Regler (Menü Bild > Korrekturen > Helligkeit/Kontrast) ausgesteuert werden. In den neueren Photoshop-Versionen ist das Ergebnis nicht mehr ganz so verheerend, doch immer noch zu wenig subtil. Entsprechend empfehle ich eher, direkt im Histogramm zu arbeiten (Menü Bild > Korrekturen > Gradationskurven oder schneller Strg+M). Dort gibt es zwei typische Anwendungsszenarien:

Spreizung des Tonwertumfangs

Flau wirkende Bilder weisen oft einen nur eingeschränkten Tonwertumfang auf, was wir im Histogramm überprüfen und korrigieren können. Hierzu öffnen wir die Gradationskurven (siehe oben) und ziehen die Pfeilschieber unterhalb des eigentlichen Histogramms von links (Tiefen) und rechts (Lichter) her soweit in die Mitte, daß keine Tonwertabbrüche erfolgen. Ein Anklicken des Items “Beschneidung anzeigen” läßt uns das Ergebnis kontrollieren (siehe nachfolgendes Bild).

Spreizung des Tonwertumfangs

Spreizung des Tonwertumfangs

Anhebung und Absenkung einzelner Tonwertbereiche

Für eine weitere Kontrastanhebung rufen wir erneut die Gradationskurven auf (siehe oben). Mit der Maus können wir nun im Histogramm die Kurve anfassen und im Sinn der typischen S-Kurve ziehen (siehe nachfolgendes Bild). Eine sehr nette Option in Photoshop ist es auch, jene “Hand mit den kleinen Pfeiltasten nach oben und unten” anzuklicken. Dann können wir mit der Maus direkt im Bild einen Bereich anklicken und durch Auf- bzw. Abwärtsbewegung in seiner Tonalität ändern.

Anhebung und Absenkung einzelner Tonwertbereiche

Anhebung und Absenkung einzelner Tonwertbereiche

Soweit im heutigen ersten Teil. Im folgenden zweiten Teil komme ich auf die Konzeption und Handhabung des Lokalkontrasts zurück.

 

5 Kommentare

  1. Hallo,
    Es sollte vielleicht auf den grundsätzlichen Unterschied zwischen Schärfung und Kontrastveränderung hingewiesen werden.
    - Die Kontrastveränderung ist eine Funktion, die den resultierenden Grauwert eines Pixels aus seinem aktuellen Wert berechnet. Intern wird das mit einer „Look-Up-Table“ gemacht, der jedem vorhanden Wert einen neuen zuweist. Diese Zuweisung wird in oft als Funktion dargestellt: die horizontale Achse sind die Grauwerte des Originalbilds, die vertikale die Grauwerte des Resultats. Thomas hat das sehr gut mit Beispielen gezeigt.
    - Die Schärfung hingegen beruht auf einem linearen Filter. Hier wird das Resultat aus den Grauwerten des Pixels und der Grauwerte seiner Nachbarn berechnet. Dieses mathematische Verfahren nennt sich Faltung. Praktisch ist es die Summe der Grauwerte gewichtet mit den Werten des Filters. Der Radius bestimmt hierbei die Entfernung der Nachbarn, die benutzt werden.
    Es ist ungenau, wenn man die globale Kontrastveränderung eine Schärfung mit unendlich großem Radius nennt.
    Mit freundlichen Grüßen, Tilman

    • Hallo Tilman,

      Du hast da so ein technisch-physikalisches Hintergrundwissen, von dem ich doch stark annehmen darf, daß es nicht nur von dämmrigen Schulstunden oder eifrigen Volkshochschulbesuchen herrührt :) …

      Mit der ‘Radiusgeschichte’ verfolge ich noch einen kleinen didaktischen Hintergedanken. Es soll ja anschaulich sein, und Du ahnst es vielleicht schon: Stichwort ‘invertiertes USM’ (mehr dazu im zweiten Teil, geplant für Freitag) …

    • „von dem ich doch stark annehmen darf“… Stimmt :-> Ich unterrichte technische Bildverarbeitung an einer privaten Fachhochschule in Südfrankreich.

    • Eh bien, et où en France / au Midi exactement?

    • Hallo Thomas,
      Habe mir bereits gedacht, dass Du Französisch sprichst, nachdem ich Deine Galerie besucht habe. Wir leben in der Nähe von Perpignan.
      Mit freundlichen Grüßen, Tilman

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