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Ralle erklärt - HDR-Fotografie

Thu Jul 10 17:52:17 CEST 2008 | rallediebuerste | Kommentare (86) | Stichworte: Fotografie, hintergrundwissen

HDR, DRI, HDRI, Tonemapping, Dynamikumfang - diese Begriffe schwirren in den letzten Jahren durch diverse Fotoforen (und langsam schwappt die HDR-Welle auch zu Motor-Talk herein) aber kaum einer versteht so recht, was sich dahinter verbirgt.

Was also ist dieses HDR und wofür braucht man das?
HDR steht für High Dynamic Range und bedeutet "hoher Kontrastumfang". Ein HDR-Image (HDRI) ist also ein Bild mit hohem Kontrastumfang. Der Gegensatz zum HDRI ist ein LDRI, ein "Low Dynamic Range Image".
Aha, prima! Und was bedeutet das jetzt?
Nun, ganz einfach: schaut euch einfach mal dieses Bild an (klicken zum Vergrößern)

Sieht nicht so besonders aus, was? Irgendwie wirkt alles ein wenig trüb, der Himmel könnte etwas "bunter" werden und die Landschaft links im Hintergrund ist ein einziger dunkelgrüner Klecks ohne Kontrast... genau wie der Wein rechts.
"Hey, kein Ding", sagt der Hobbyfotograf: "wenn was zu dunkel ist, dann nehm' ich ne höhere Belichtungszeit und schon wird das Bild heller". Gesagt getan.

Jap. Jetzt stimmt jetzt der Kontrast der Landschaft. Das Grün ist satt und man erkennt mehr Details auf dem Hügel hinten links. Dafür ist der Himmel jetzt nur noch eine weiße Fläche. Auch nicht das gelbe vom Ei.
Umgekehrt das gleiche in grün... äh blau:

Der Himmel sieht schön aus, man erkennt die Zeichnung der Wolken - wirkt toll! Aber der Rest des Bildes versinkt in Dunkelheit.

Na super! Da haste jetz schon ne Kamera fürn paar hundert Öcken und dann nimmt die nich dat auf, wat de mit bloßem Auge sehen kannst, nur weil.... weil... ja, warum eigentlich das schon wieder?

Ganz einfach: eine handelsübliche Kamera kann nur eine begrenzte Anzahl an Farbwerten speichern. Meist sind das 8 Bit pro Farbe (256 Rottöne, 256 blaue und 256 gelbe). Aus diesen Farbwerten ist jeder Pixel des Bildes zusammengesetzt. In der Realität haben wir aber ein sogenanntes kontinuierliches Spektrum, also unendlich mehr Zwischentöne. Die Kamera kann also immer nur einen beschränkten Farbbereich aufnehmen.

Normalerweise ist das ganze kein Problem, denn in aller Regel fotografieren wir eh Bilder, die gleichmäßig ausgeleuchtet sind. Schwierig wirds immer dann, wenn besonders helle und besonders dunkle Bildteile gleichzeitig abgebildet werden müssen. In unserem Beispiel der Himmel und die Landschaft im Hintergrund. Dann gerät die Kamera schnell an ihre Grenzen, denn entweder stellen wir sie so ein, dass nur die dunklen Bereiche schön abgedeckt werden oder nur die hellen... beides zusammen kann man halt nicht gescheit auf 256 Helligkeitswerte aufteilen. Scheiß-LDRI

Und genau hier setzt das sogenannte DRI ein. DRI heißt Dynamic Range Increase und bedeutet nix anderes als "Vergrößerung des Kontrastumfanges" oder einfach "Überführung von LDRI in HDRI". Hierfür brauchen wir mehrere Bilder des exakt gleichen Motivs in verschiedenen Helligkeitsabstufungen (z.B. mit verschiedenen Belichtungszeiten aufgenommen). Meistens reichen drei Bilder vollkommen aus - eins dunkel, eins normal, eins hell. So wie unsere drei Beispielbilder oben (na so ein Zufall!).
Aus diesen Bildern kann man nun mit einem speziellen Programm ein HDR-Bild erzeugen, welches einen wesentlich höheren Kontrastumfang bietet. Es hat dann vom dunkelsten Helligkeitswert aller Ausgangsbilder bis zum hellsten tausende verschiedene Helligkeitsabstfungen.

Klingt cool, was?
Hat nur einen Haken: Auf nem normalen Monitor können so viele Farbwerte gar nicht angezeigt werden. Es gibt zwar Geräte, die das können, aber die sind wirklich unbezahlbar. Also bedient man sich eines Tricks - dem sogenannten Tonemapping. Beim Tonemapping wird ein HDRI wieder in ein normales LDRI überführt. Hierbei kommen einige komplexe Algorithmen ins Spiel, die dafür sorgen, dass das Endprodukt über einen ausgewogenen Kontrastumfang verfügt, sprich: die dunklen Stellen werden ein wenig aufgehellt, die hellen ein Stück abgedunkelt und fertig ist die Laube.
Für unser Beispielbild würde das dann so aussehen.

Ihr seht, das Programm hat für jeden Bildbereich die Helligkeitswerte so berechnet, dass überall ein anständiges Kontrastverhältnis herrscht. Sowohl Himmel als auch Auto und Landschaft sind gut "ausgepegelt" - nix ist zu hell, nix zu dunkel.
Spielt man jetzt noch ein wenig mit den Tonemapping-Parametern herum, kann man leicht die Wirkung und Atmosphäre des Bildes verändern und es so z.B. ein wenig dramatischer aussehen lassen. Zum Beispiel so:

So, das war's auch schon wieder.
Ich hoffe, ich konnte ein wenig Licht ins Dunkel der HDR-Fotografie bringen, und dass ihr Spaß an diesem Blogeintrag hattet. Wie immer freue ich mich über jeden Kommentar.

Ciao
Ralle

Und zum Abschluss noch ein paar HDR-Aufnahmen von mir - diesmal ohne Autobezug
(zum optimalen Augenvergnügen auch hier die Bilder großklicken)

Ach ja: auch dieser Blogeintrag lässt sich wieder sehr schön in einer Zeile zusammenfassen:
hässliche LDRIs =={DRI}==> HDRI =={Tonemapping}==> schönes LDRI

Kommentare: 86

Fri Jul 18 13:00:05 CEST 2008 | iheartmazda

Hey!

also danke für die gute beschreibung, hab jetzt zum ersten mal was davon gehört, aber kann man HDR fotos auch realistisch machen? ich kann über diese bilder einfach keinen bezug zur realität herstellen. Sie wirken irgendwie zu sehr wie ne extrem gute game grafik: also 3D-modelle und einfach foto realistische (teilweise sogar zu perfektes fotorealistische) texturen.
zwar sehr kunstvoll und interessant, aber irgendwie keine abbildung der realität... Oder ist es gar nicht im sinn von HDR?

mfg

Fri Jul 18 14:12:04 CEST 2008 | rallediebuerste

Naja, "realistisch" ist halt immer so eine Sache.
Wie ich schon beschrieben habe: Ein handelsüblicher Monitor wie auch ein Drucker sind nicht in der Lage, ein HDR-Bild realistisch wiederzugeben... leider hatte ich noch nicht das Vergnügen, einen HDR-fähigen Monitor zu sehen.

Du sprichst ja selbst sehr richtig von einer "Abbildung der Realität", und die kann mal näher am Original sein und mal weiter davon entfernt.
Die Absicht hinter HDR- (oder besser "getonegemappten" Bildern, weil HDR ja realistisch ist) ist ja auch nicht, ein möglichst originalgetreues Abbild zu schaffen, sondern eins, auf dem man alle Details erkennt.

Gruß
Ralle

Tue Jul 22 12:38:58 CEST 2008 | Marsupilami72

Ich hatte in meinem Bericht von der AMI auch ein paar HDR Bilder geposted - leider gab es dann erst mal die übliche Pro/Contra HDR-Diskussion...

Ich finde HDR als Ausdrucksform absolut genial, gerade weil man es nach Lust und Laune übertreiben kann

P.S.: ich nutze zur HDR Erstellung das kostenlose Qtpfsgui

hdr2_1280.jpg (530 mal heruntergeladen)

Tue Jul 22 22:21:37 CEST 2008 | XC70D5

Sei ehrlich, das ist gemalt und abfotografiert

Sieht toll aus!

Gruß

Martin

Fri Jul 25 18:17:01 CEST 2008 | CHUCKY18

Hey super Beitrag! Vielen Dank! Also wenn du noch mehr solche Tipps auf Lager hast, dann, weißte bescheid

Sat Jul 26 11:12:29 CEST 2008 | rallediebuerste

Ich teile ja grundsätzlich gern mein Wissen. An was für Tipps hast du so gedacht?

Sat Jul 26 21:56:37 CEST 2008 | CHUCKY18

Also ich finde das Thema Digitalfotografie hochinteressant. Mein Vater hat eine Nikon D300 womit ich auch schon Wochenlang rumspiele. Ich bin da zugegebenermaßen wirklich noch Laie und bin teilweise noch recht überfragt, bei den ganzen Funktionen. Mich interessiert das Thema Tiefenschärfe sehr. Hab damit einige Zeit experimentiert, und auch schöne Aufnahmen gemacht.
Ich hab auch rausgefunden, dass man mit dem Licht wirklich sehr viel spielen kann. Ich hab aber noch nicht das wissen, worauf ich achten soll, oder wie man ein Motiv darstellen sollte. Da such ich noch Tips. Ist etwas schwer dafür konkret Tips zu nennen, aber fotografieren ist nun wirklich nicht einfach nur Knöpfchen drücken und knips. Das hab ich mittlerweile wohl gemerkt.
Hab mich gestern Abend mal noch mit Stativ und Kamera auf den Weg gemacht, und hab dann anschließend mal versucht ein HDR Bild zu erstellen. Ich wusste beim Aufnehmen nicht so genau, wie dunkel und wie hell ich die Bilder aufnehmen sollte.
So ists jedenfalls geworden:

Grüße
Mika

3HDRKlein.jpg (505 mal heruntergeladen)

Sun Jul 27 12:31:31 CEST 2008 | rallediebuerste

Also ich find's wunderschön!

Mon Jul 28 13:25:04 CEST 2008 | mopar-banshee

Habe auch ein bisschen mit HDR rumexperimenteirt und mir gefällt meistens auch diese unnatürlich wirkende Art der Bilder nicht.
Bei manchen Motiven kann man so eine gewisse Stimmung erzeugen, aber meistens sieht es unnatürlich aus und genau das soll ein HDR ja nicht.

Mit dem Gimp erstellte HDRs sehen natürlicher aus.
Habe hier mal ein Bild von unserer Werkstatt gemacht.

Werkstatt

Tue Jul 29 19:10:43 CEST 2008 | Achsmanschette27132

Klasse Bilder und gut verständlich erklärt. Respekt dafür! Wenn ich mal ne anständige Kamera hab muss ich das auch mal austesten.

Tue Jul 29 22:07:15 CEST 2008 | Trackback

Kommentiert auf: Volkswagen News:

Für Anspruchsvolle – Der Golf Variant „Individual“

[...] Die hätten vielleicht vorher in "Ralles Blog " sehen sollen...
[...]

Artikel lesen ...

Thu Jul 31 14:51:29 CEST 2008 | schipplock

Zitat:

ja schau mal dein PUMA in HDR

geht zwar mit einem ausgangsfoto nicht sooo gut aber es geht annähernd
pumahell__dunkel_tonemapped.jpg (165 mal heruntergeladen)

viel zu sehr retuschiert und dadurch entstandender Mosaikeffekt. Das Originale war deutlich besser.

Thu Jul 31 17:25:29 CEST 2008 | Druckluftschrauber2011

Und vor allem war es kein HDR

Fri Aug 01 12:43:24 CEST 2008 | Trennschleifer4123

Hier mein Lieblingspic mit persönlichen Bezug !

Leider nicht sekbst gemacht !

Viele Grüße

g-j

Fri Aug 01 16:11:01 CEST 2008 | Druckluftschrauber2011

Mir gefällt es auch

Sat Aug 02 23:37:35 CEST 2008 | Mitsumichi

Echt genial und laut Beschreibung vllt auch für mich machbar.

Mal sehn ob ich von meiner Schwester die Kamara gezockt bekomm.

mfg Micha

Sun Aug 03 14:03:22 CEST 2008 | PS-Schnecke11994

enfach nur DANKE !

Tue Aug 05 15:38:05 CEST 2008 | Tomiliii

Hallo,
wirklich schöne Bilder und toll erklärt, was HDR
eigentlich ist.
Klasse :-))

Gruß
Tomiliii

Tue Aug 05 21:32:27 CEST 2008 | Trackback

Kommentiert auf: Volkswagen News:

Für Anspruchsvolle – Der Golf Variant „Individual“

[...] Zitat:
Original geschrieben von LSirion
Die hätten vielleicht vorher in "Ralles Blog " sehen sollen...
Mir scheint, die haben in den Blog geschaut.
[...]

Artikel lesen ...

Sat Aug 16 20:37:26 CEST 2008 | Spannungsprüfer10462

Schöner beitrag hier mal nen HDR bild von mir:

Mopped.jpg (486 mal heruntergeladen)

Sat Aug 16 20:38:37 CEST 2008 | Spannungsprüfer10462

und hier unser aus mit extrem übertriebenen tonemapping

Haus3.jpg (699 mal heruntergeladen)

Sun Aug 24 09:27:36 CEST 2008 | Matt_mit_Jolf

N Kumpel mit dem ich das Thema HDR grad am wickel habe, hat mir nen Link geschickt.
http://www.openexr.com/photoshop_plugin.html
Einfach zu bedienen da es n Plugin für Photoshop ist und führt recht schnell zu guten Ergebnissen. Kostenlos ist es ausserdem. Ich bin hier grad ein wenig am rumprobieren.

Thu Aug 28 13:02:25 CEST 2008 | Trennschleifer2101

juhu, blog wiedergefunden xD gibt ne pn

Mon Sep 01 19:30:21 CEST 2008 | CHUCKY18

Ich hab auch nochmal gespielt. So langsam wirds

Rhein.jpg (436 mal heruntergeladen)

Mon Sep 01 19:44:16 CEST 2008 | Druckluftschrauber2011

Sieht ganz gut aus

Mon Sep 01 22:14:27 CEST 2008 | Olli the Driver

Das gefällt

Tue Sep 02 19:23:56 CEST 2008 | Antriebswelle27848

So jetzt hab ich auch mal ein wenig rumgespielt.

Ich hab das Photomatix und das QTQFSGUI (oder wie auch immer ), kam aber so auf Anhieb mit dem Photomatix besser klar, welches nun wirklich besser ist wage ich aber nicht zu beurteilen.

Es fehlt mir noch ein wenig am Auge welchen Wert ich jetzt wie verändern muss um es so hinzubekommen wie ich es gerne hätte.
Schiebe wahllos Regler hin und her, die Ergebnisse sind dementsprechend unausgereift. Und ich hatte ein leichtes Problem mit dem Stativ, weshalb nicht alle Motive exakt gleich sind, was leider dann etwas unscharf rüberkommt.

hier mal ein paar Proben....

T2.JPG (478 mal heruntergeladen)

Tue Sep 02 19:24:32 CEST 2008 | Antriebswelle27848

und noch eins...

T3.JPG (488 mal heruntergeladen)

Tue Sep 02 19:26:13 CEST 2008 | Antriebswelle27848

das Beste zum Schluss, leider ist genau hier eine enorme unschärfe drin....

T1.JPG (539 mal heruntergeladen)

Tue Sep 02 20:05:46 CEST 2008 | XC70D5

Das Auto gefällt mir besser als die Bilder

Gruß

Martin

Tue Sep 02 20:38:21 CEST 2008 | Olli the Driver

Das sind genau die Art von Bildern die HDR etwas in Verruf gebracht haben, so ist das viel zu stark. Wenn man diesen künstl[er]i[ s]chen Ausdruck mag ok, aber mit einem Foto hat das für mich nichts mehr zu tun.

Wed Sep 03 11:28:08 CEST 2008 | Antriebswelle27848

Ihr habt schon recht, ist vielleicht etwas zuviel des Guten, jetzt 1 Tag später seh ich´s auch.
War aber schon meine Absicht die Bilder etwas "unwirklich" erscheinen zu lassen, sonst kann ich ja gleich ein normales Bild nehmen.

Fri Sep 19 12:49:37 CEST 2008 | Antriebswelle27848

Hab das letzte noch ein wenig überarbeitet....
*nurum'simNetzzuhaben*

A50.JPG (9712 mal heruntergeladen)

Mon Oct 06 12:22:10 CEST 2008 | boisbleu

Hallo,

ich stehe auch zu der Meinung, dass die meisten Leute mit den Einstellungen völlig übertreiben wenn es um HDR geht. Viele Ergebnisse sehen einfach nur sch*** aus und wirken total unnatürlich.

Anbei von mir mal ein schönes Beispiel für ein typisches Problembild. Oben links ein Ausschnitt einer Fabrikwand mit etwas unterbelichteter Außenseite. Leider sieht man nichts vom Inneren (weder durchs Fenster, noch von den Rohren). Daher ein zweites Foto wo der Innenraum korrekt belichtet wurde. Und unten dann das Ergebnis so wie es das Auge sehen kann...

Gruß Tom

hdr.jpg (388 mal heruntergeladen)

Fri Dec 26 03:28:33 CET 2008 | DooMMasteR

ich habe mal eine kleine sammlung an HDRs aus meinen vielen bildern gemacht
http://www.flickr.com/photos/58595706@N00/sets/72157600566120852/
da sind viele varianten dabei
sowohl welche die natuerlich wirken, als auch kuensliche oder gar syrreal
und besonders stolz bin ich auf ein bild eines menschen aus mehreren RAW belichtungen
http://www.flickr.com/.../
was verdammt schwer so gut hin zu bekommen ist

viel spass noch beim HDRen
auch nochmal mein HOW TO
http://www.motor-talk.de/.../hdr-fotografie-photomatix-t1769285.html