Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Fragen/Themen aus den Gebieten Scannen, Bildbearbeitung, Farbmanagement etc.
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Jossie
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Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

In einem anderen Faden ging die Diskussion über den Farbraum, der in Scans mit einem Nikon-Scanner vorliegt. Diese Scans haben kein ICC-Profil eingebettet. Aber öffnet man ein solches Bild in PhotoShop, so wird gemeldet, dass der Farbraum sRGB-IEC61966-2.1 eingebettet sei. Diese Meldung kommt auch bei Bildern mit Nikon-Digitalkameras, auch bei meiner Sony Digitalkamera und bei Standbildern, die ich mit meiner Panasonic Filmkamera aufnehme. Offenbar ist das ein Standard-sRGB-Farbraum, der hier anhand der MakerNotes in den Metadaten erkannt wird. Die Frage stellt sich, wie gut sind die Farben in diesem Farbraum.

Dazu kann ich ein Beispiel anführen. Ein Standbild, das ich mit meiner Filmkamera aufgenommen hatte, wurde mit einem von Argyll mittels Auflichttarget erzeugten ICC-Profil in PS und RT gerendert und im Farbraum Adobe RGB abgespeichert. Als Arbeitsfarbraum in PS habe ich nun für den Vergleich sRGB vereinbart. Das gerenderte Bild wurde in PS in den Arbeitsfarbraum sRGB konvertiert, es sollte also nun nach bestem Wissen und Gewissen in sRGB vorliegen (links) und mit dem Bild verglichen, wie es aus der Kamera kam (rechts), also ohne ICC-Profil, aber mit dem oben erwähnten Standard sRGB-Farbraum. Hier der Vergleich auf meinem EIZO:

Vergleich_sRGB_Kamera_ICC_Profil.JPG
Vergleich_sRGB_Kamera_ICC_Profil.JPG (312.12 KiB) 125 mal betrachtet

Der Gewinn an Farbenpracht ist deutlich. Daraus schließe ich, dass das von den Kameras bzw. Scanner gemeldete "sRGB" mit Vorsicht zu genießen ist. Allerdings muss ich dazu anführen, dass Bilder mit meiner Sony-Digitalkamera durch eine gleichartige Profilierung mittels Auflichttarget keinerlei Farbänderung für das Auge zeigen, wenn ich diese mit der Version vergleiche, wie sie aus der Kamera kommt. Es kommt also offensichtlich auf den Hersteller an und wie gut er den Farbraum im Griff hat.

Hermann-Josef
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Andari
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Andari »

Ein sehr interessantes Beispiel Jossie.
Was mich interessieren würde: Was passiert mit dem Bild wie es aus der Kamera kam, wenn du das vermeintliche sRGB Profil entfernst und neu hinzufügst? Oder es entfernst und Adobe RGB zuweist und es mit dem gerenderten Bild vor der Konvertierung in sRGB vergleichst?

Was ich weder hier, noch in dem anderen Thread verstanden habe ist und bleibt, wie es möglich sein kann, dass der Farbraum des Eingabegerätes, also Scanner, Digitalkamera, o.Ä. als sRGB vorliegen kann. Er wird doch in den allermeisten Fällen viel größer als sRGB sein, somit entzieht sich das meinem Verständnis.

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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Andari hat geschrieben:
Montag 10. Februar 2020, 00:37
Was passiert mit dem Bild wie es aus der Kamera kam, wenn du das vermeintliche sRGB Profil entfernst und neu hinzufügst?
Wie ich geschrieben hatte, ist in all diese Bilder kein ICC-Profil eingebettet. Nur in den MakerNotes steht, dass der Farbraum sRGB sei. Wenn dem so wäre, könnten anhand des eindeutig definierten sRGB-Profils die Werte-Tripel im Bild eindeutig in XYZ bzw. Lab transformiert werden. Zu zeigen, dass dem zumindest nicht immer so ist, war der Zweck meines Beispiels.
Andari hat geschrieben:
Montag 10. Februar 2020, 00:37
Oder es entfernst und Adobe RGB zuweist
Einfach ein Profil zuweisen zerstört auf jeden Fall die Farben. Das sollte man auf keinen Fall machen.
Andari hat geschrieben:
Montag 10. Februar 2020, 00:37
wie es möglich sein kann, dass der Farbraum des Eingabegerätes, also Scanner, Digitalkamera, o.Ä. als sRGB vorliegen kann.
Dies ist ein Missverständnis. sRGB repräsentiert nicht den Farbraum dieser Geräte sondern die Wertetripel, die das Gerät liefert, werden in der Firm- oder Software so umgerechnet, dass sie (in etwa) dem Farbraum sRGB entsprechen -- mehr oder weniger gut eben. Wie Du das überprüfen könntest, hatte ich hier vorgeschlagen.

Hermann-Josef
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yogi
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Was ist eine "Filmkamera"?
Eine Kamera mit dem Medium Film oder eine Videokamera analog oder digital?

Wenn man in den Farbeinstellungen von PS "beim öffnen auswählen" aktiviert, fragt PS bei fehlenden Profilen, was es tun soll.

Wenn links ein von Argyll mittels Auflichttarget erzeugtes ICC-Profil im Spiel ist und rechts nicht, muss es doch Unterschiede geben.

Warum ein Auflichttarget ?

Kurz gesagt, verstehe ich den Workflow weder links noch rechts nicht.

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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Hallo Yogi,

Es handelt sich um eine digitale Filmkamera, die auch digitale Standbilder machen kann. Diese Standbilder haben kein ICC-Profil, sondern in den Metadaten steht unter EXIFID im Tag Color Space: sRGB. Unter InteropIFD steht als Interoperability Index "R98 - DCF basic file (sRGB). Das war's für die Farbrauminformation. Wenn ich so ein Bild in PS öffne, dann wird sRGB angenommen, so wie ich beschrieben hatte.

Das Auflichttarget brauche ich, um ein ICC-Profil für die Kamera zu erstellen. Dieses in PS angewandt und nun tatsächlich mittels PS in sRGB umgewandelt und abgespeichert, ergibt das linke Bild. Es hat ganz andere Farben, als das sRGB des ursprünglichen Bildes. Rechts gibt es keinen Arbeitsablauf sondern das ist das Bild, wie es aus der Kamera kommt -- angeblich in sRGB. Das war der Grund meiner Anmerkung. Wenn die Kamera tatsächlich Bilder in sRGB liefern würde, dann müssten nach meinem Verständnis die Farben links und rechts gleich sein, denn sRGB ist eine eindeutige Definition, wie die Farben in Lab umgerechnet werden.

Ausgelöst wurde dies durch die Diskussion im erwähnten anderen Faden, wo es um den Nikon-Scanner geht, der ebenfalls als Ausgabe ein Bild ohne ICC-Profil liefert, das laut Metadaten sRGB ist.

Hermann-Josef
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yogi
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Hallo,

noch einmal: Wenn man in den Farbeinstellungen von PS "beim öffnen auswählen" aktiviert, fragt PS bei fehlenden Profilen, was es tun soll.
Sollte dem Bild direkt aus der Kamera ein Profil fehlen, wird hier gefragt, was zugewiesen werden soll.

Aber links ist doch offenbar ein ICC-Kameraprofil im Spiel, das mit Hilfe eine Auflichtvorlage (IT8 oder color checker?) erstellt wurde.
Dann muss es aber doch Unterschiede zum sRGB-Profil geben. Das ist doch gerade der Zweck eines ICC-Kameraprofils.

Nix verstehn. Sorry.

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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Hallo Yogi,

ich weiß schon, dass bei fehlendem ICC-Profil von PS nachfragt, was gemacht werden soll. Aber wie ich geschrieben hatte, ordnet PS beim Öffnen eines solchen Bildes (übrigens auch bei Bildern einer Nikon-Digitalkamera) automatisch den Farbraum sRGB zu. Ich vermute, das liegt am ColorSpace, der als sRGB so in den Metadaten steht. Anders kann ich es mir nicht erklären.
yogi hat geschrieben:
Freitag 14. Februar 2020, 15:24
Dann muss es aber doch Unterschiede zum sRGB-Profil geben.
Nur, wenn ich den Farbraum so lasse, wie ihn das Profil vorgibt, falls das Bild eben nicht, wie behauptet, in sRGB vorliegt. Wenn das Bild direkt aus der Kamera tatsächlich sRGB wäre, dann gäbe es so, wie ich es gemacht hatte (s.o.), keine Unterschiede. Ich habe das übrigens anhand von Scans mit einem Nikon Coolscan 9000, die mir Andari zur Verfügung gestellt hatte, überprüft. Auch die haben (in einer Dateiversion) kein ICC-Profil sondern nur sRGB als ColorSpace stehen. Wenn ich dann mittels Argyll aus einem IT8-Targetscan mit diesem Scanner ein ICC-Profil erzeuge und das Profil mittels Argylls iccview vergleiche, so ist das ziemlich gut der sRGB-Raum. So sollte es sein, wenn der Kamerahersteller alles richtig gemacht hat. Bei meiner Filmkamera ist das aber offensichtlich nicht der Fall. Darauf wollte ich hinweisen, dass das passieren kann.

Im Übrigen deckt sich das, was ich sage, mit dem was Sharma (2018) zu diesem Thema schreibt (vom Prinzip her egal ob Digitalkamera oder Scanner), nur mit dem Punkt, dass der Hersteller meiner Kamera den Farbraum eben nicht im Griff zu haben scheint:
Each manufacturer knows the configuration and color of the red, green and blue filters ... and incorporates this information into the color processing pipeline. The filter information, camera correction operations, color rendering processes, the chosen RGB color space profile work together to define the colorimetry of an image from a digital camera. The RGB color space profile ensures correct communication of the image colors to all subsequent processes...
It is important to note that a custom ICC profile is not used in this process, however the custom color characteristics of each camera model and CCD sensor are incorporated into the colorimetry of the final image.
Hermann-Josef
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yogi
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Hallo Jossie,

meine Nikon SLRs (D7200, D5100, D500) und meine Canon XC10 Videokamera im Standbildmodus erzeugen alle sRGB gerechte Farben, solange man sRGB vorgibt. Die Nikons kann man auch auf Adobe-RGB einstellen, was aber m.E. sinnlos ist.

Um sRGB-Konformität zu erreichen, wird in der Kamera mittels 3x3 Matrix von den Rohfarben des Bayer-Filters nach sRGB umgerechnet, was mit gewünschten und ungewünschten Fehlern erfolgt. Ideal ist das mit der 3x3 Matrix nicht möglich. Dazu bräuchte man ein LUT, das würde jedoch die Rechenleistung sprengen. Ich kann mich noch an mein Leben als HDTV-Kameraentwickler in den 80ern erinnern, wie wir mit einem nicht trivialen Algorithmus diese Matrizen berechnet haben.

Bei der Nikon D500 sieht das im Ergebnis siehe unten aus.
Das ganze wird so optimiert, dass u.a. Hautfarben passen und alles leicht übersättigt "schöner" ist.

Mit Deiner Methode (komplexe Angelegenheit, Normlicht D65 erforderlich) entsteht ein ICC-Kameraprofil, das die o.g. Fehler berücksichtigt. Damit kann nie (soll auch nicht) ein sRGB Profil entstehen.
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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Hallo Yogi,

dass Nikon das richtig macht, hatte ich für den Scanner ja schon gesehen.
yogi hat geschrieben:
Samstag 15. Februar 2020, 13:09
Mit Deiner Methode (komplexe Angelegenheit, Normlicht D65 erforderlich) entsteht ein ICC-Kameraprofil, das die o.g. Fehler berücksichtigt. Damit kann nie (soll auch nicht) ein sRGB Profil entstehen.
Das verstehe ich nicht. Ich sage ja nicht, dass das ICC-Profil meiner Kamera sRGB ist! Das ist klar.

Aber wenn ich für meinen Scanner ein ICC-Profil anhand eines IT8-Targets erstelle (Standard ist hier D50), dann kann ich in PhotoShop einen Scan, dem dieses Profil eingebettet ist, vom Scannerfarbraum in den Farbraum sRGB umrechnen (oder ich rendere in SIlverFast direkt in sRGB). Das bedeutet doch, dass die Pixelwerte so verändert werden, dass diese anhand des sRGB-ICC-Profils in z.B. Lab umgerechnet werden können, also in eindeutige Farben.

Genau das mache ich doch für meine digitale Filmkamera. Der Unterschied ist hier nur die Beleuchtung. Das Auflicht-IT8-Target hatte ich unter Sonnenlicht aufgenommen. Korrekterweise müsste ich nun die zugehörige Referenzdatei auf D65 umrechnen, was ich zugegebenermaßen (noch) nicht gemacht habe. Aber lasse ich das mal außen vor, so kann ich ebenso wie in obigem Beispiel für den Scanner, in ein Bild, das ich mit der Kamera aufnehme, dieses ICC-Profil einbetten und dann in PhotoShop die Pixelwerte in den sRGB-Farbraum umrechnen. Warum sollte das nicht gehen?

Wenn nun meine Filmkamera tatsächlich Bilder liefern sollte, die dem sRGB-Farbraum entsprechen, dann sollte das mit dem Auflichttarget abgeleitete Profil den sRGB-Farbraum wiedergeben. Eine Umwandlung in Photoshop vom Kamera-Farbraum in den sRGB-Farbraum sollte die Farben dann nicht (deutlich) ändern. Dass sich bei meiner Panasonic dennoch wesentlich andere Farben ergeben, interpretiere ich so, dass der Farbraum der Filmkamera eben nicht sRGB ist.

Hier der Unterschied in den Farbräumen Nikon_sRGB (links) und Panasonic_sRGB (rechts) verglichen mit jeweils sRGB (Drahtnetz) im Lab-Raum:

Nikon_Panasonic_sRGB.jpg
Nikon_Panasonic_sRGB.jpg (98.41 KiB) 49 mal betrachtet

Wie gesagt, deckt sich Nikon mit sRGB relativ gut, Panasonic nicht.

Hermann-Josef
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yogi
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Hallo Jossie,

eigentlich ist es wie bei einem Scanner, einmal mit IT8 Korrektur, einmal ohne, aber in beiden Fällen im sRGB Farbraum in den Ausgangsbildern.

Bleiben wir einmal bei der Nikon D500 wie oben. Dort haben wir eine Messung der Kamera eingestellt auf sRGB, Vorlage Colorchecker classic, Imatest Software.
Innerhalb des sRGB Farbraums (besser sRGB Koorinatensystem) macht die Kamera Fehler bis zu deltaE von 25! Die gemessene Bildatei nennen wir einmal "Bild1".
Nun machen wir mit der unveränderten Kamera im Gedankenexperiment eine Aufnahme des Colorchecker SG als Vorlage bei D65 Normlicht. Die passende Software errechnet daraus ein ICC-Kameraprofil. Mit Photoshop weisen wir Bild1 von oben das Kameraprofil zu und konvertieren anschließend nach sRGB.
Nun haben wir eine (im Idealfall) fehlerfreie Bilddatei "Bild2", die alle Farben des Colorchecker classic fehlerfrei darstellt.

Also zwei sRGB Dateien. Eine mit gerätespezifischen Fehlern und eine ohne. QED.

Wenn Du wissen möchstest, wie gut eine Kamera INNERHALB eines Farbraums Farben reproduziert, benötigt man Imatest (leider $$$$$) und Colorchecker classic.

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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Das ist doch genau das, was ich gemacht hatte??

Und wenn nun die Kamera nur behauptet, sie mache Bilder in sRGB, dann weicht der/die/das Gamut (was ist sprachlich korrekt?), der/die/das wie beschrieben bestimmt wird, eben deutlich von sRGB ab. Das ist genau das, was ich sagen und zeigen wollte. Dass es innerhalb des Farbraums noch Abweichungen geben kann, sei unbenommen. Mir ging es nur um den "groben" Effekt.

Ich schließe daraus, dass nicht überall, wo sRGB drauf steht, auch sRGB drin ist.

Hermann-Josef
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yogi
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Jetzt verstehe ich das so langsam. Das sind unsere unterschiedlichen Welten, oder mein fachlicher Tunnelblick :D

Für mich ist sRGB drin, wenn sRGB draufsteht. Eben als Bezugssystem oder Koordinatensystem.
Die Qualität der Farbreproduktion ist dann eine andere Frage. Hier gibt es wie gesagt immer Fehler, mal größer mal kleiner. Die Abweichungen innerhalb des Referenzfarbraumes sind entscheident.
Aus diesem Grund benutze ich auch keine Adobe RGB, weil das noch mehr vielleicht schöne, aber falsche Farben liefert.

Auf die Idee, die Qualität der Farben mittels ICC-Kameraprofil zu testen, bin ich noch nicht gekommen, da ich das mit Imatest in 2 Minuten machen kann.

Mit dem Kamera-Gammut ist das so eine Sache. Dieser Begriff taucht in der Fachwelt (fast) nicht auf. Zum Monitor-Gammut gibt es wesentliche Unterschiede: Ein Monitor hat 3 Primärvalenzen, eine Kamera keine. (Die Bayer-Farben entsprechen nicht Primärvalenzen). Diese RGB-Primärvalenzen lassen sich beim Monitor leicht mit RGB-Vollaussteuerung messen, aber was ist Vollaussteuerung bei einer Kamera? Ein Monitor lässt sich ideal mit einer externen 3x3 Matrix profilieren, bei einer Kamera braucht es ein Tabellenprofil (LUT). Was für Kameras gilt, gilt auch für Scanner.

PS: Welche Videokamera ist das genau? So schlecht wie im Beispiebild ist sie hoffentlich nicht wirklich.

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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Guten Morgen Yogi,

dann sind wir uns ja im Wesentlichen einig.
yogi hat geschrieben:
Sonntag 16. Februar 2020, 10:45
Aus diesem Grund benutze ich auch keine Adobe RGB, weil das noch mehr vielleicht schöne, aber falsche Farben liefert.
Meine Scans rendere ich schon in AdobeRGB und auf dem EIZO kommen die Farben auch wirklich gut raus (bei SF ist AdobeRGB die Standardeinstellung, was nicht zu verstehen ist, denn die meisten Anwender werden keinen Monitor mit großem Farbraum haben, befinden sich dann halt im Blindflug). Wenn Scanner und Monitor kalibriert sind, sollten die Farbabweichungen ja auch nicht schlimmer sein als bei sRGB. Problem ist nur, dass z.B. auf unserem digitalen Bilderrahmen natürlich kein AdobeRGB wiedergegeben wird. Ich wollte mir schon lange mal sRGB- und AdobeRGB-Profile in LUT-Format erstellen, dass ich auch alle rendering intents mal ausprobieren kann, wenn ich die Bilder von AdobeRGB nach sRGB umrechne. Bei den Matrixprofilen werden ja immer nur die farbmetrischen intents angewandt, wenn ich das recht verstanden habe.
yogi hat geschrieben:
Sonntag 16. Februar 2020, 10:45
Ein Monitor hat 3 Primärvalenzen, eine Kamera keine. (Die Bayer-Farben entsprechen nicht Primärvalenzen).
Das verstehe ich nicht so recht. Wo ist der Unterschied zwischen Kamera, Scanner und Monitor? Vollaussteuerung beim Monitor erzeugt in den drei Farben jeweils maximale Rot-, Grün- oder Blauhelligkeit. Bei einer Kamera / einem Scanner habe ich das doch auch: Bei entsprechender Maximalhelligkeit (ohne Überbelichtung ) gibt es eine maximale R, G, und B-Helligkeit, die die Kamera aufzeichnet. Warum sind das keine Primärvalenzen?
yogi hat geschrieben:
Sonntag 16. Februar 2020, 10:45
Welche Videokamera ist das genau? So schlecht wie im Beispiebild ist sie hoffentlich nicht wirklich.
Das ist eine Panasonic HDC-HS300, inzwischen mehr als 10 Jahre alt. Die Filme sind ganz gut, aber die Standbilder habe grässliche Farben, die man aber mittels ICC-Profil ganz ordentlich hinbekommt. Warum es diesen Unterschied Film/Standbild gibt, ist mir nicht so recht klar. Aber da hat sich der Hersteller wohl beim Abgleich der Videofarben mehr Mühe gemacht als bei den Standbildern.

Beste Grüße

Hermann-Josef
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Zu diesem Thema kann man ganze Vorlesungen halten.
Nur ein Übersichtsbild dazu:
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Diese Bilder sind schon klar. Meine Frage war, warum Kamera / Scanner keine Primärvalenzen zugeordnet werden können.

Hunt (2004, S. 555ff) beschreibt, wie die Farbempfindlichkeit einer Digitalkamera mittels Matrizierung den Normspektralwertfunktionen angepasst werden.

Hermann-Josef
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yogi
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Ich könnte es mir einfach machen, dass Primärvalenzen nur für die additive Farbmischung und damit nur für die Bildwiedergabe definiert sind.
Mit der Grafik wollte ich nur zeigen, dass sich der Prozess "vorne" mit Filterung von "hinten" mit Mischung deutlich unterscheidet.
Ein Monitor lässt sich bzgl. seiner Farbfähigkeiten vollständig durch die x,y-Koordinaten seiner drei Primärvalenzen beschreiben.
Bei Kameras und Scannern geht vergleichbares nicht. Das liegt im Unterschied von Filterung und Mischung. Klar wurde mir das auch erst, nach Rechnen der gesamten Kette.

Zu Hunt: Man kann erst nach XYZ und von dort nach RGB im Zielfarbraum matrizieren.
Dass ist dann einer Matrizenmultiplikation M1 * M2 = M3
M3 ist die Matrizierung die ich in der Grafik erwähnt habe.

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Jossie
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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von Jossie »

Da muss ich noch etwas mehr lesen, damit ich das wirklich verstehen kann. Momentan fange ich gerade wieder mal ganz von vorne an und lese das Kapitel von Heinwig Lang über Farbmetrik im Optik-Band des Bergmann-Schaefer ...

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Re: Vergleich Kamera-sRGB / ICC-Profil

Beitrag von yogi »

Mit Heinwig Lang habe ich in den 80ern und 90ern zusammengearbeitet.
Er hat mir die Matrizierungs-Rechnerei beigebracht. (die ich heute nicht mehr behersche) :(

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