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Fotografie Grundkurs (3/11): RAW vs. JPEG
HS schreibt in Foto-Know-How am 23.05.2010
Welches Format ist geeigneter? Soll ich meine Aufnahmen in Raw oder Jpeg machen? Diese Fragen beschäftigen uns schon seit Beginn der Digitaltechnik. Doch bevor wir einen Überblick über die Vor-und Nachteile dieser beide Formate geben, möchten wir zunächst erklären was Raw und Jpeg eigentlich sind.
Das RAW Format
Im sogenannten Raw-Format werden die vom Sensor erfassten Bildinformationen möglichst unverändert aufgezeichnet. Daher spricht man auch von einem Rohdatenformat.
Ein großer Vorteil des Rohformates gegenüber Jpeg ist, dass wichtige gestalterische und qualitätsentscheidende Einstellungen wie z.B. Belichtung, Weißabgleich und Kontrast nicht bei der Speicherung in der Kamera festgelegt werden, sondern später bei der Umwandlung im RAW- Konverter beeinflusst werden können.
Besonders die Möglichkeiten der Belichtungskorrektur während der Konvertierung erweißt sich als toller Vorteil gegenüber JPEG. Die RAW-Datei enthält alle Helligkeitsinformationen die der Sensor erfassen kann. Die Anzahl der Helligkeitsstufen bei Raw liegt zwischen 1.024 und 16.384 Abstufungen. Bei Jpeg dagegen werden nur 256 Helligkeitsabstufungen gespeichert. Welche Nachteile dies für JPEG-Aufnahmen mit sich bringt, wird etwas später in diesem Artikel erläutert. Die große Anzahl der aufgenommenen Helligkeitsstufen bei Raw bietet umfangreiche Möglichkeiten der Bildgestaltung und Korrekturen der Belichtung, wie an folgendem Beispiel gezeigt wird:
Durch das Anpassen der Helligkeit während des Konvertierungsvorgangs kann sowohl die Struktur der weißen Kuppel, als auch die Farbinformationen in den Schatten der Kirchenbänke herausgearbeitet werden. Das linke Bild zeigt die Aufnahme ohne Korrekturen. In der Mitte wurde die Helligkeit angehoben und im rechten Bild zeitgleich die Farbtemperatur angepasst.
Da RAW-Formate keine Kompression beinhalten, belegen sie jedoch erheblich mehr Speicherplatz als das komprimierte JPEG. Eine Raw-Aufnahme benötigt ca. den 3- fachen Speicherbedarf wie ein Jpeg der gleichen Größe. Dadurch passen weniger Bilder auf eine Speicherkarte und die Kamera braucht bedeutend länger um die Bilder zu speichern und wieder aufnahmebereit zu sein.
Zudem stellt eine RAW-Aufnahme in der Nachbearbeitung größere Ansprüche an den Rechner, da aus den Rohdaten erst ein darstellbares Bild errechnet werden muss. Für moderne PCs ist das normalerweise kein Problem, aber auf älteren Systemen ist der Unterschied durchaus spürbar.
Die Raw-Formate der einzelnen Hersteller sind nicht miteinander kompatibel und müssen mit einer herstellereigenen Software zur Bearbeitung in ein kompatibles Format umgewandelt werden. Mittlerweile enthält aber beinahe jede Bildbearbeitungssoftware einen integrierten Raw-Konverter. Dennoch bleibt die Unsicherheit ob die Original Rohdateien in einigen Jahren noch gelesen werden können, oder ob die dann verwendete Software das Format der eigenen Kamera eventuell nicht mehr beherrscht.
Hier bietet Adobe zukünftig eine Lösung an. Das “Digital Negative” (Abk: DNG) ist ein Archivformat, das verspricht, auch in Zukunft problemlos verarbeitet werden zu können. Der große Vorteil von DNG ist, dass die Bilder nicht mehr im herstellerspezifischen Format, sondern in einem verbreiteten Standard archiviert werden können. Somit ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass die Daten auch in Jahren noch lesbar sein werden. Zudem bietet DNG eine verlustfreie Kompression, die die Dateigröße etwas reduziert, ohne dabei die Vorteile des Rohdatenformats einzubüßen. Adobe bietet kostenfreie Konverter an, mit denen die Raw-Daten ihrer Kamera in das verlustfreie DNG Format gewandelt werden können. Kameras selbst können bisher nur selten direkt im DNG-Format aufnehmen.
Das JPEG Format
Im Gegensatz zum RAW-Format werden bei JPEG die vom Sensor erfassten Daten vor der Aufzeichnung bereits interpretiert. Dadurch lässt sich das Bild kompakter speichern, aber all die oben erwähnten Vorteile wie beispielsweise die nachträgliche Beeinflussung des Weißabgleichs gehen verloren.
Zudem ist die bei JPEG verwendete Kompression verlustbehaftet. Bei der Speicherung des Bildes gehen durch den Komprimierungsvorgang Informationen verloren. Ob und wie stark dieser Qualitätsverlust wahrnehmbar ist, ist abhängig von der Stärke der Kompression. Diese kann meist an der Kamera eingestellt werden. Der Qualitätsverlust bei jedem Speichervorgang spielt vor allem in der Nachbearbeitung eine Rolle. Wird die Jpeg-Datei geöffnet, verändert, gespeichert und anschließend wieder geschlossen so findet jedes Mal eine erneute Komprimierung statt. Mit jedem solchen Zyklus nimmt die Bildqualität des Jpegs ab und Kompressionartefakte werden schnell sichtbar.
Ausschnitt einer Jpeg Aufnahme nach dem 1. und nach dem 10. Speichervorgang
Wie schon zuvor erwähnt ist ein weitere Nachteil von JPEG die geringe Farbtiefe. Die Farbtiefe ist bei Jpeg auf 8 Bit pro Farbkanal beschränkt ist. Dies bedeutet, dass jedes Pixel eine von 256 Helligkeitsabstufungen beziehungsweise Farbwerten annehmen kann. Insgesamt lassen sich damit ca 16,7 Millionen unterschiedliche Farben darstellen. Auch wenn dies eine unvorstellbare hohe Zahl ist, sind 8 Bit Farbtiefe bei extremen Lichtverhältnissen nicht ausreichend um beispielsweise tiefe Schatten und sehr helle Lichter gleichzeitig darzustellen. Im Raw-Format hingegen sind die gebräuchlichen Farbtiefen 10, 12 oder 16 Bit Helligkeitsinformationen, woraus bei beispielsweise 16 Bit Farbtiefe pro Farbkanal 281474976710656 (ca. 281 Billionen) Farbmöglichkeiten entstehen.
Welches Format ist das richtige für mich?
Die Wahl des richtigen Formates hängt natürlich vom jeweiligen Einsatzzweck ab. Wünscht man sich eine maximale Flexibilität in der Nachbearbeitung, beispielsweise bei Studioaufnahmen, dann empfiehlt sich das RAW-Format.
Auch bei schwierigen Lichtsituationen bietet sich RAW an, da die größere Farbtiefe einem mehr Möglichkeiten zur späteren Korrektur bietet. Bei JPEG muss die Belichtung bereits bei der Aufnahme relativ genau stimmen.
Ist man darauf angewiesen, in kurzer Zeit möglichst viele Aufnahmen zu machen, beispielsweise in der Sportfotografie, dann ist JPEG eine naheliegende Wahl. RAW könnte zu Zwangspausen führen, in denen die Kamera die Bilder speichert. Zudem macht sich bei einer sowieso schon großen Anzahl an Fotos, auch der größere Speicherbedarf von RAW noch mehr bemerkbar.
Für Fotografie-Einsteiger bietet sich das JPEG-Format an, da es schlicht einfacher in der Handhabung ist und Ressourcen schont. Für Fotografen die sich auch nach diesem Artikel nicht entscheiden können bieten einige Kamerahersteller auch die Option “RAW & JPEG” an, welche schlicht beide Formate gleichzeitig speichert.
Fotografie Grundkurs (2/11): Das Histogramm
HS schreibt in Foto-Know-How am 25.04.2010
Der zweite Teil unserer neuen Serie für Fotografie-Einsteiger gibt Ihnen einen kurzen Überblick über die Einsatzmöglichkeiten des Histogramms (Der erste Teil ist hier zu finden).
Das Histogramm ist ein einfaches Hilfsmittel um die Belichtung ihres Bildes direkt nach der Aufnahme in der Kamera zu kontrollieren, oder um in der Nachbearbeitung die Helligkeit oder den Kontrast zu optimieren.
Auch wenn Sie Einsteiger sind, ist Ihnen dieses Problem sicherlich bekannt: Sie haben gerade ein tolles Motiv fotografiert und schauen sich das Ergebnis auf dem LCD-Display ihrer Kamera an. Je nach Umgebungslicht erscheint Ihnen das Bild zu hell oder zu dunkel. Während Sie rätseln ob ihre Belichtung gut ist oder nicht, kippen Sie die Kamera vor sich leicht hin und her und werden immer unsicherer. Ein kurzer Blick auf das Histogramm kann Ihnen an dieser Stelle Aufschluss geben, ob die Belichtung stimmt.
Das Histogramm zeigt die Verteilung der im Bild vorhandenen Tonwerte. Auf der horizontalen Achse werden die Helligkeitswerte von Schwarz (links) bis Weiß (rechts) angegeben. Auf der vertikalen Achse kann die Anzahl der einzelnen Tonwerte abgelesen werden. Je häufiger ein Helligkeitswert im Bild vorkommt, desto höher ist der entsprechende Balken.
Über/Unterbelichtung erkennen
Aber was sagt nun dieser Kurvenverlauf?
Bei einer gut belichteten Aufnahme sind die Tonwerte gleichmäßig über das Histogramm verteilt. Die Höchstwerte der einzelnen Tonwerte liegen im mittleren Bereich und die Anzahl der Tonwerte nimmt zu den Rändern des Histogramms hin ab.
Bildet die Kurve des Histogramms einen Schwerpunkt im linken, dunklen Bereich ist die Aufnahme aller Wahrscheinlichkeit nach unterbelichtet. Umgekehrt ist eine Häufung im rechten Bereich ein starkes Anzeichen für Überbelichtung.
Es gibt einige Ausnahmen, bei denen Abweichungen vom “idealen” Histogramm erwünscht sind. Ein Beispiel dafür ist die Low-Key Fotografie, ein Gestaltungsstil der oft in der Schwarz-Weiß Fotografie eingesetzt wird. Diese Bilder weisen viele schwarze und dunkle Bildbereiche auf, deshalb werden auch überwiegend dunkle und mittlere Tonwerte im Histogramm zu sehen sein. High-Key-Fotografie folgt dem selben Prinzip, dreht sich aber um überwiegend helle Bilder.
Kontrastumfang beurteilen
Neben der Helligkeit kann man anhand des Histogramms auch den Kontrastumfang der Aufnahme, also der Abstand zwischen den dunkelsten Bildpunkten zu den hellsten Bildpunkten, überprüfen. Je mehr Tonwertstufen in ihrem Motiv vorkommen, desto größer ist der Kontrastumfang ihrer Aufnahme und desto ausgeglichener ist das Histogramm. Zeigt nur ein kleiner Teil des Histogramms Ausschläge, dann ist das Motiv kontrastarm. Verteilen sich die Ausschläge über die ganze Breite, wurde der maximale Kontrastumfang, den die Kamera aufzeichnen kann, ausgenutzt.
Besonderes Augenmerk sollte darauf gelegt werden, den maximalen Kontrastumfang nicht zu überschreiten. Solange die Aufnahme innerhalb des Kontrastumfangs der Kamera bleibt, kann man in der Nachbearbeitung auch leichte Über- oder Unterbelichtungen korrigieren. Wenn der Kontrastumfang überreizt wird, kann die Kamera manche Bildbereiche jedoch gar nicht richtig erfassen. Diese sind dann nur noch rein weiße (überbelichtete) oder rein schwarze (unterbelichtete) Flächen. Auch diese Fälle können mit Hilfe des Histogramms gut erkannt werden.
Ist Ihr Motiv zu kontrastreich, dann können Sie im Histogramm nur einen eingeschränkten Tonwertumfang sehen. Die Bildbreiche die zu hell und damit im Bild “ausgefressen” sind, verursachen im Histogramm einen Ausschlag im weißen Tonwertbalken (ganz links). Ob in ihrem Bild zu dunkle Bereiche vorhanden sind, erkennen sie an den Tonwertbalken rechts im Histogramm. Die Kurve sollte auf beiden Seiten möglichst ruhig auslaufen. Wird sie aprupt abgeschnitten, konnte die Kamera den jeweiligen Helligkeitsbereich nicht mehr verarbeiten.
Sollte Ihr Motiv zu kontrastreich sein dann tendieren Sie lieber dazu, das Bild etwas unterzubelichten. Da in den “ausgefressenen” Stellen keine Bildinformation vorhanden ist, kann hier auch in der Nachbearbeitung nichts korrigiert werden. Es besteht aber die Möglichkeit dunkle Bildbereiche in ihrer Helligkeit anzuheben. Wird die Helligkeit allerdings zu stark angehoben tritt unter Umständen Bildrauschen auf. Deshalb sollte bereits bei der Aufnahme auf eine möglichst optimale Belichtung geachtet werden.
Nicht nur bei der Aufnahme sondern auch in der Nachbearbeitung dient das Histogramm zur Beurteilung des Bildes. In dem Bildbearbeitungsprogramm Ihrer Wahl können Sie sich das Histogramm aufrufen und die Veränderungen während der Bearbeitung überprüfen. (In Photoshop beispielsweise finden Sie das Histogramm unter dem Menüpunkt Fenster -> Histogramm.)
