Basiswissen: Bildercheck per Histogramm

Ein Histogramm ist die effektivste Kontrollmöglichkeit für die technische Qualität von Bildern. Dieser Umstand ist inzwischen selbst in Profikreisen nur noch den wenigsten bekannt. Christoph Künne erklärt die Grundlagen für den Einsatz dieses mächtigen Werkzeugs. Auch wenn sie nicht jeder wirklich versteht: Die Histogrammansicht ist allgegenwärtig. Man findet sie sogar im Display jeder besseren Digitalkamera. Im Gegensatz zu visuellen Vergleichen bei der Bildkontrolle wirkt das Histogramm recht technisch. Das bekommt etwa zu spüren, wer seine Bilder mit dem »Tonwertkorrektur«-Dialog abstimmen will. So viel Technik schreckt ab, wenn sie unverhüllt daherkommt. Von daher neigen viele Fotografen dazu, Bildkorrekturen mit dem überschaubareren Dialog »Helligkeit/Kontrast« vorzunehmen. Das ist einfach. Doch wissen die meisten gar nicht, was sie ihren Bilddaten damit antun, denn der Tonwertumfang leidet – speziell bei 8-Bit-Daten – unter solchen Eingriffen. Ein anschließender Blick aufs Histogramm spricht Bände – zumindest wenn man es interpretieren kann. Durch eine gekonnte Auslegung der dargestellten Berg- und Tallandschaften lassen sich dank diesem Hilfsmittel zum Beispiel Farbstiche entfernen, selbst wenn man das Bild nur an einem Graustufen-Monitor betrachtet. Noch bis vor etwa 35 Jahren – nach der Zeitwahrnehmung des Digitalzeitalters also in der frühen Neuzeit – stellten Tonwertkurven und Histogramme die Standardwerkzeuge zur Bildabstimmung in der Druckvorstufe dar. Damals wurden Vorlagen allerdings fast ausschließlich von sündhaft teuren Trommel-Scannern digitalisiert, deren Bediener Bilder nur auf der Basis von Histogramm-Informationen beurteilen mussten. Das war lange, bevor die Verbreitung grafikfähiger Desktop-Rechner alle dafür nötigen technischen Voraussetzungen auf jedem besseren Büroarbeitsplatz zugänglich machte. Allerdings bedingt das bloße Vorhandensein von technischen Möglichkeiten noch lange nicht den kompetenten Umgang damit. So gerieten das Histogramm und das Wissen um seine Funktionalität in Vergessenheit. Zeit, etwas dagegen zu tun und das Histogramm wieder aus der Ecke der Geheimwissenschaften hervorzuholen. Die Farbabstimmung eines Fotos ist nicht „naturgegeben“, sondern immer schon das Ergebnis eines Prozesses. Früher war dieser Prozess von Filmemulsionen und Laborchemie bestimmt, heute ist der Fotograf selbst für das farbliche Feintuning erantwortlich. Das Histogramm-Bedienfeld 01 Bedienfeld aufrufen Rufen Sie ein beliebiges Ausgangsbild auf und aktivieren Sie seine Histogrammansicht über das Menü „Fenster“ (a). Im Histogramm-Bedienfeld sehen Sie zunächst eine Darstellung, die an den Schattenriss eines Querschnitts durch eine bergige Landschaft erinnert (b). Gezeigt wird die Helligkeitsverteilung über alle Farbkanäle im aktuellen Bildmodus. Der Einfachheit halber kam hier ein 8-Bit-Schwarzweißbild zum Einsatz. Sie sehen das Histogramm dieses Motivs, in der alle 256 Helligkeits-Werte vorkommen, wenn auch mit unterschiedlicher Häufigkeit. Es zeigt eine relativ gleichmäßige Verteilung der Tonwerte: Viele Mitteltöne, wenig Tiefen, wenig Lichter. Wenn Sie im Menü der Palette auf »Erweiterte Ansicht« (c) schalten, können Sie einzelne Farbkanäle auswählen (d) oder sich unter »Quelle« die Tonwertverteilung einzelner Ebenen (e) anzeigen lassen. 02 Farbige Darstellung Wählt man im Kontextmenü die Option »Kanäle in Farbe anzeigen« (a), stellt Photoshop die Histogramme der Farbauszüge, die Sie durch Wechsel der Kanal-Ansicht ansteuern, in den jeweiligen Farben dar. Ein Klick auf »Alle Kanäle in Ansicht« (b) verlängert die Histogramm-Palette um ein Vielfaches – je nach dem Farbraum, in dem sich das Bild befindet. Die kompakteste und informativste Ansicht ist die Darstellung »Kanäle in Farben anzeigen«, in der alle einzelnen Farbkanal-Histogramme zusätzlich zur Helligkeitsverteilung (Luminanz) dargestellt werden. In unserem Beispiel sieht man ein Bild mit starken Lichtern und Tiefen, aber wenig ausgeprägten Mitten. Die Verteilungsstruktur der Kanäle für Rot (c) und Grün (d) ist ähnlich, im Blau-Kanal (e) sind die Tiefen (f) etwas ausgeprägter. Die Kanalansicht oben lässt sich im Luminanz-Modus und mit allen Farbkanälen (g) darstellen. Das Prinzip 03 Die Darstellungsstruktur Ein Histogramm gibt die Tonwertverteilung der Bilddaten in grafisch aufbereiteter Form wieder. In 8-Bit-Dateien stellt es auf der Grundlage von 256 unterschiedlichen Abstufungen von Weiß bis Schwarz die Häufigkeit der im Bild vorkommenden Tonwert-Pixel dar. Die über dem jeweiligen Wert angeordnete Säule zeigt die Häufigkeit, mit der dieser Wert im Bild auftritt, in Form eines Diagramms an. Das erinnert an eine Excel-Darstellung mit unterschiedlich hohen Säulen, die die Anzahl repräsentieren. Da die 256 Balken auf der x-Achse eng nebeneinander liegen und sich sich berühren, entsteht durch die unterschiedlichen Höhen auf der y-Achse eine Art „Tonwertgebirge“. Je öfter der Ton im Bild vorhanden ist, desto höher ist also sein Balken. Kommen Tonwerte dagegen überhaupt nicht vor, entstehen Lücken. Grundsätzlich gilt: Gut belichtete Bilder haben links und rechts abfallende Kurven. 04 Statistische Erhebungen Lässt man sich per Kontext-Menü des »Histogramm«-Bedienfelds die Bildstatistik anzeigen, erhält man viele technische Informationen über sein Foto. Der »Mittelwert« entspricht dem durchschnittlichen Helligkeitswert. Die Scheidegrenze zwischen einem tendenziell dunklen oder hellen Bild liegt bei 128. Ein kleinerer Wert kennzeichnet ein dunkles, ein größerer wie im Beispiel ein eher helles Bild. Die »Abweichung« gibt einen statistischen Wert an, nach dem hier im Bild knapp 70 Prozent der Tonwerte innerhalb der durch die Standardabweichung gegebenen Grenzen liegen. Anders ausgedrückt, reißen rund ein Drittel der Tonwerte hell oder dunkel aus. Der »Zentralwert« von 139 gibt in einer nach Tonwerten geordneten Reihenfolge genau den statistisch in der Mitte liegenden Wert an (Median). Die Pixelanzahl kennzeichnet die Bildgröße. Hier 21026304 Pixel, also rund 21 Megapixel. Details ablesen und interpretieren 05 Detail-Informationen Legt man den Mauszeiger auf einen der Balken, zeigt der Tonwert die Helligkeitsstufe (hier 187) an. Die Häufigkeit sagt uns, dass dieser Tonwert 314982-mal im Bild vorkommt. Die Spreizung gibt an, wie viel Prozent der im Bild befindlichen Pixel dunkler als unser Tonwert sind. Die Cache-Angabe bezieht sich auf die Menge der zur Berechnung genutzten Pixel. Der Wert 1 besagt, dass alle verfügbaren Pixel der (dadurch langsameren) Berechnung zugrunde gelegt wurden. Meist zeigen die unterschiedlichen Cache-Stufen Feinheiten mit wenig Bedeutung für die tägliche Arbeit eines kreativen Bildbearbeiters. Tipp: In alten Programmversionen vor Photoshop CC fand sich der Befehl zum Aufruf der Histogramm-Ansicht im »Bild«-Menü und bot weniger Optionen zur Darstellung der Informationen. 06 Die Interpretation Wenn Sie wissen, welche Werte sich mit Hilfe der Histogrammdarstellung ablesen lassen, folgt die Analyse. Zahlen und Diagramme sind gut und schön, doch was sagen sie Brauchbares zur Beurteilung über das Bild aus? An unserem Beispielbild sieht man einige Tiefen und relativ wenig dunkle Mitteltöne (a). Die beiden „Hügel“ sind im Bereich der helleren Mitteltöne zu finden (b), während die Lichter kaum vorhanden sind (c). Es gibt also relativ wenige sehr helle Tonwerte im Himmel. Viel Zeichnung darf man nach dem Histogramm in den Mitteltönen (auf der Wiese) erwarten. Weniger Details findet man in den dunkleren 50 Prozent der Tonwerte, die die dunklen Wolken und den Wald repräsentieren. Einen Tonwertbereich zur Teilauswertung bestimmt man übrigens durch Festhalten der Maustaste beim Bewegen auf dem Säulendiagramm im Histogramm-Bedienfeld. Detailverluste 07 Harte Kontraste Dieses Bild ist ein Beispiel für eine brachiale Kontraststeigerung. Während das Histogramm des Ausgangsbildes (a) zumindest in den Tiefen über viele Details verfügt, erinnert das Histogramm der bearbeiteten Fassung (b) an einen Lattenzaun. Die Anzahl der Tonwerte wurde durch den Einsatz des Werkzeugs »Helligkeit/Kontrast« erheblich verringert, um die im Ausgangsbild mäßigen Kontrastverhältnisse auszugleichen. Durch diesen Eingriff kommen die Graustufen zwar kontrastreicher und damit leuchtender heraus, doch zeigen die Lücken im Histogramm, dass es nun fast gar keine Zwischentöne und damit keine Details mehr gibt, die man noch herausarbeiten könnte. Zum Drucken reicht das, aber mit einer anschließenden Nachbearbeitung lässt sich kaum noch etwas retten, weil die zuvor in den Tonwerten enthaltenen Einstellungsspielräume zerstört sind. 08 Schöngerechnet Ebenso bedeutet ein lückenloses Histogramm keineswegs, dass das Bild tonwerttechnisch nicht bearbeitet worden wäre. Lange galt ein Histogramm ohne Lücken besonders unter selbst ernannten Experten als vermeintlicher Qualitätsbeweis. Mit einem simplen Trick lassen sich die Zwischenräume des Histogramms jedoch wieder künstlich auffüllen. Rechnen Sie einfach im Dialog »Bildgröße« mit der bikubischen Interpolationsmethode die Bildauflösung mit dem »Höhe«- oder »Breite«-Wert um einen Pixel hoch. Beim Histogramm unserer Hochrechnung von einer lückenhaften Tonwertverteilung auf die volle Breite sieht man die Manipulation am Historamm noch ein wenig an den einzelnen Ausreißer-Säulen. Doch so schön die Neuberechnung im Histogramm auch aussieht, besser wird das Bild davon natürlich nicht. Praxisaspekte 09 High- und Low-Key Man sollte also das Histogramm nicht absolut setzen, sondern es als das nutzen, was es ist: Ein Instrument zur Analyse. Besonders sinnvoll ist es beim Einsatz in der Kamera, um die Belichtung einer Aufnahme zu überprüfen. Denn grundsätzlich gilt: Je mehr und je breiter verteilte Tonwerte im Bild, desto besser. Aber nicht jedes Bild mit ungleichmäßiger Tonwertverteilung ist deshalb schlecht oder unbrauchbar. So genannte Low-(a) oder High-Key-Bilder (b) dominieren im Gegensatz zu „Average-Key“-Bildern deutlich in den Lichtern oder Tiefen. Wenn sie jedoch wie unsere beiden Beispiele von guter Qualität sind, enthalten sie die meisten anderen Tonwerte ebenfalls, nur nicht mit so ausgeprägter Häufigkeit. Es kommt also auch immer auf die beabsichtigte Wirkung an. Wer extreme Lichtsituationen liebt, wird kaum Bilder mit ausgeglichenen Histogrammen aufnehmen. 10 Reproduktionsqualität Lücken führen nicht automatisch zu einer schlechten Wiedergabe im Druck oder im Web. Zum Beispiel sind bei Graustufenbildern im Druck weit weniger Tonwerte nötig als die verfügbaren 256 einer Vorlage im JPEG-Format, um alle Details des Bildes wiederzugeben. Das sollte man sich vor Augen führen, wenn man beim Kauf einer neuen Kamera 16-Bit-Farbtiefe im Raw, also pro Kanal 65024 Tonwertabstufungen für unbedingt nötig erachtet, um Fotos noch besser drucken zu können. Machen wir mit dem Werkzeug »Tontrennung«, das Sie im »Bild«-Menü unter »Korrekturen« (früher: »Anpassen«) finden, die Probe aufs Exempel: Um die feinen 254 Tonwerte des linken Bildes wiederzugeben, reichen 64 Graustufen. Die rechte Fassung kommt sogar mit nur 32 Graustufen aus. Sehen Sie die Unterschiede?

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