Die UniWB-Einstellung, Teil 4

Praktischer Ansatz

In den vorangegangenen Teilen habe ich einen praktikablen aber dennoch etwas umständlichen Weg dargestellt, wie man die UniWB-Einstellung seiner Kamera vornehmen kann.
Für Besitzer einer Fujifilm-Kamera gibt es noch einen anderen sehr viel einfacheren Weg: Man benutzt eine spezielle Einstellung der Farbtemperatur in Kombination mit der Wahl der Farbverschiebungen für Rot und Blau.

Analyse

Der Weißabgleich in der Kamera erfolgt, wie bereits in den Teilen 1 bis 3 beschrieben, über die Faktoren und , mit welchen jeweils die RAW-Daten des Blaukanals () und des Rotkanals () multipliziert werden. Die Daten des Grünkanals () dienen als Referenz und werden nicht verändert, (van-Kries-Transformation).
Also:

Die Einstellung des WB-Shift im Kameramenü verändert die zur Basis-Farbtemperatur gehörenden oder per Auto-Weißabgleich ermittelten Faktoren und in folgender Weise:

Dabei sind und die im Menü eingestellten Shift-Werte (jeweils von -9 bis +9) und und vom Kamerahersteller definierte Schrittweiten-Koeffizienten, die bestimmen, wie stark sich die Einstellungen der Shift-Werte im Menü auf die Farbverschiebung auswirken.

Leider sind die Schrittweiten-Koeffizienten „Betriebsgeheimnis“ des Kameraherstellers und somit nicht öffentlich bekannt. Daher ist an dieser Stelle ein wenig Reverse-Engineering erforderlich.

Die Basis-Faktoren und sind mit den fix einstellbaren Farbtemperaturen fest verknüpft. Sie werden ebenso wie die eingestellte Farbtemperatur in die EXIF-Daten der aufgenommenen RAW-Bilder übertragen und darin gespeichert (EXIF-Parameter: Colortemperature und WB Balance). Sie können mit Programmen wie ExifTool oder RawDigger leicht aus den RAW-Dateien ausgelesen werden.

Also kann man mit einer RAW-Bilderserie für eine spezielle Fujifilmkamera (vermutlich identisch für Kameras mit demselben Sensortyp) mit jeweils voreingestellter Farbtemperatur leicht eine Tabelle der zu einer Farbtemperatur gehörenden Faktoren und aus den Exif-Daten ermitteln.

Ich habe dies für meine X-T20 Kamera getan. Das Ergebnis ist in der obigen Abbildung dargestellt.

Es zeigt sich, dass bei der Farbtemperatur 5000 K beide Basis-Faktoren identisch sind und ca. den Wert 1,9 haben. Wenn man nun durch die Wahl der passenden Shift-Werte die Kr,Kb-Faktoren um 0,9 verringern könnte, so würde in der Kamera bei einem voreingestellten Wert für die Farbtemperatur von 5000 K ein Weißabgleich mit den Faktoren Kr = Kb = 1 durchgeführt werden. Man hätte dann eine UniWB-Einstellung für die Kamera gefunden. Das dazugehörige und auf dem Kameradisplay angezeigte jpeg-Bild wird ein Histogramm aufweisen, das einem RAW-Histogramm nahekommt, wenn zusätzlich ein „flaches“ Farbprofil in der Kamera eingestellt ist, z.B. Filmsimulation Pro. Neg. Std, Schatten und Lichter auf -2,(siehe Rico Pfirstinger: „Einstellungen für RAW-Shooter“ oder Teil 3 dieser Artikelreihe).

Am einfachsten würde dies funktionieren, wenn die Schrittweiten-Koeffizienten den Wert hätten. Also sollte in diesem Fall die Einstellung T = 5000 K, R-Shift -9 und B-Shift -9 der UniWB-Einstellung entsprechen bzw. ihr ausreichend nahe kommen.

Praxistest

Im Teil 1 dieser Untersuchung habe ich dargestellt, wie man ein Farbbild konstruieren kann, das anstelle einer Graukarte bzw. eines grauen Testbilds nach einem benutzerspezifischen Weißabgleich der Kamera intern die Faktoren und liefert.

Für meine X-T20 ergab sich dafür die Farbeinstellung R = 251, G = 127 und B = 237, d.h. man erhält mit diesen Einstellungen eine Magenta eingefärbte Farbfläche.

Eine Aufnahme dieser Farbfläche mit Automatischem Weißabgleich liefert das in der folgenden Abbildung dargestellte 3-Farben-Histogramm des Kameradisplays.

Die Entwicklung desselben Fotos mit der UniWB-Einstellung zeigt dann wie gewünscht eine Neutralgrau eingefärbte Fläche. Das dazugehörige 3-Farben-Histogramm zeigt praktisch identische Verteilungen.

Wählt man nun in der Kamera die Einstellungen T = 5000, R-Shift = -9 und B-Shift = -9, erhält man zum Vergleich bei einem Foto des Magenta-Testbilds folgendes Ergebnis.

Es ist nicht ganz perfekt, die Blauverschiebung ist dazu nicht ausreichend, der Koeffizient hat den Wert 1 noch nicht ganz erreicht. Die Erhöhung der Farbtemperatur auf den nächst höheren Wert 5300 K verbessert dies zwar, jedoch ist dann wiederum die Abweichung für den R_Kanal etwas größer. Für die Praxis ist dieser „Restfehler“ jedoch unerheblich.

Wenn man sich bei einer besonders heiklen RAW-Aufnahme nicht sicher ist, dass ein Farbkanal übersteuert/geklippt sein könnte, z.B. bei der „berühmten“ Fotografie einer roten Rose vor grünem Hintergrund, so betrachte man das 3-Farben-Histogramm der Szene mit den Einstellungen T = 5000 K, R -9, B -9, Schatten und Lichter auf -2, einer „flachen“ Filmsimulation und stelle dann für minimales Rauschen eine ETTR-Belichtung ein. Ist dann (ausnahmsweise) der Blaukanal am rechten Rand, so belichte man etwas knapper. Die nachfolgende „Entwicklung“ der RAW-Aufnahme am PC sollte dann kein Problem wegen eines übersteuerten Farbkanals machen.

Ergebnis

Der Vergleich von Histogrammen, die mit der herkömmlichen UniWB-Einstellung ermittelt wurden mit denen, welche mit der Einstellung T = 5000 K, R-Shift -9, B-Shift -9 gewonnen werden, zeigt, dass sie sehr ähnlich sind. Lediglich die Blauverschiebung könnte etwas stärker sein, was jedoch für die Praxis unerheblich ist.

Somit ist, zumindest für die X-T20, eine UniWB-nahe Einstellung schnell und unkompliziert zu erreichen.