korrekte Belichtung (Weißabgleich)

DRI/HDR-Bilder, Zeitraffer, Bilder mit extremer Tiefenschärfe, Stereobilder

korrekte Belichtung (Weißabgleich)

Beitragvon Nando » 04.06.2011, 11:51

Hallo zusammen,
zunächst will ich kurz erklären, um was es mir eigentlich geht.
Bei vielen unterschiedlichen Motiven/Scenarien kann man nie von einer korrekten Belichtung sprechen. Oft wird über den Belichtungswert der Eindruck mit vermittelt.

Gehen wir aber mal davon aus, ich fotografiere immer die selben Motive in annähernd gleicher Beleuchtung. Die Farben stimmen aber dennoch nicht genau, wenn ich die Belichtungszeit über das Rädchen an der Kamera korrigiert und den Weißabgleich manuell über die Graukarte getroffen habe. Das ist nicht so schlimm, wenn ich die Bilder im Rohbilddatenformat aufnehme. So kann ich nachträglich die Belichtung, den Weißabgleich und die Bildschärfe verbessern. Nur kostet es immer viel Zeit.

Ich habe festgestellt, dass bei korrekt eingestellter Belichtungszeit und dem korrekten Weißabgleich, kaum noch Verbesserungen über Nachbearbeitung zu erzielen sind.

Nehmen wir also nochmal an, ich fotografiere abends im Zimmer, beleuchtet mit einem 500W Strahler, immer wieder gleichgroße Motive.

Kann man über CHDK den Grauwert einer Graukarte erkennen und die Belichtungszeit daran ausrichten?
Danach wäre der Weißabgleich auch genauer.

Im CHDK-Handbuch steht etwas von einem Element 'Ev-Korrektur Foto'. Ist es die Anzeige der manuellen Belichtungskorrektur für die Belichtungsreihen (Extra-Foto-Einstellungen) oder wird von der Kamera die Belichtung auch selbst korrigiert? Manchmal ist die Belichtung des Fotos auf dem LCD vor und nach der Aufnahme unterschiedlich.

Ok, mit CHDK hat man die Möglichkeit des Histogramms. Nur wie sieht die korrekt positionierte Kurve im Histogramm mit korrekter Belichtung aus (Graukarte im Fokus)? Die Belichtungszeiten geben verhältnismäßig viel Spielraum für die Verschiebung der Kurve, zwischen den Grenzen der Überbelichtung und Unterbelichtung.

Im Internet findet man Informationen zum Histogramm für Über- bzw. Unterbelichtung. Im zweiten Link ist die 'Arbeiten mit der Graukarte' beschrieben, nur verstehe ich nicht, wie man die Belichtung messen kann. Beim dritten Link ist die Arbeit mit Histogramm beschrieben. Hier wird aber auf die besser Nachbearbeitung mit mehr Tonwerten eingegangen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Belichtung ... 29#Messung
http://www.mhohner.de/graycard.php
http://blip.tv/fototvbonus/expose-to-the-right-4067533

ein schönes Wochenende,
Nando
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Re: korrekte Belichtung (Weißabgleich)

Beitragvon Nando » 06.06.2011, 19:30

Hallo zusammen!

Eine Rohbild-Aufnahme der Graukarte habe ich auf dem Histogramm in RawTherapee angeschaut. Dort habe ich den Weißabgleich und die Helligkeit korrigiert. Das Histogramm von CHDK auf dem LCD der Kamera, habe ich durch das Ändern der Helligkeit und dem Weißabgleich solange geändert, bis es vergleichbar aussah. Die Aufnahmen sind in ihren Farben dann recht nahe am Original.

Zum Farbvergleich habe ich hier mal das JPG der Kamera und die bearbeitete Rohbilddatei. Die Rohbilddatei liefert ein relativ farbgetreues Fotos.

JPG________________DNG
Bild Bild

Ich probiere weiter mit benachbarten Belichtungszeiten und der Kamera eigenen Farbkorrektur.

bis dann,
Nando
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Re: korrekte Belichtung (Weißabgleich)

Beitragvon Nando » 10.06.2011, 14:15

Hallo!

Man kann mit der richtigen Belichtungszeit und dem dazugehörigen Weissabgleich sehr nahe an die realen Farben heran kommen. Die Farben sind weniger in einander überlaufen, deutlicher.
Die korrekte Belichtungszeit zu treffen, ist mit dem Histogramm auf dem LCD der Kamera recht gut möglich. Die Graukarte muss dazu das gesamte Bild ausfüllen. Ich schreibe es kurz in Punkten, wie ich vorgehe.

- Belichtungszeit so anpassen, dass Grau auf dem LCD in etwa zum Grau der Karte passt
- manueller Weissabgleich mit Graukarte (Spotlicht, Graukarte bildschirmfüllend unscharf)
- Histogramm ansehen, durch halbgedrückten Auslöser (CHDK-Eingestellungen) und spitze Kurve des Grau in Mitte der Histogrammes positionieren (Graukarte bildschirmfüllend)
- Aufnahme (evtl. mit zwei Zusatzbildern, jeweils in -1/3 EV Belichtungsschritten)

Eine 1-Tasten-Korrektur der Belichtungszeit, wäre natürlich vorteilhafter. Ich habe bisher aber noch keine Möglichkeit mit CHDK gefunden.
Vielleicht kann jemand mit mehr Überblick etwas dazu sagen (ob es denkbar/möglich wäre).

JPG________________DNG
Bild Bild

Man kann so bei unterschiedlichen Belichtungszeiten (1s oben und 1/200s unten) übereinstimmende gut die Farben treffen.
Ein Schritt in der Belichtungszeit zeigt im Foto schon Unterschiede ( Spiegelung des Lichtes mal vernachlässigt). Am deutlichsten sieht man das an den Grautönen in der untersten Reihe.

JPG 1/160 Sekunde__JPG 1/200 Sekunde
Bild Bild

Ein paar Motive, als praxisnähere Beispiele, versuche ich die Tage aufzunehmen.

bis dann,
Nando
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Re: korrekte Belichtung (Weißabgleich)

Beitragvon Nando » 11.06.2011, 22:43

Hallo zusammen,
ich habe herausgefunden, dass es so funktioniert, wie ich es mir gewünscht hatte.

Für Bewegungserkennung können Bildbestandteile erfasst und Farben erkannt werden.

SDM verfügt über einen Befehl 'readYUV' Über ein Script kann YUV- und RGB-Wert eines Pixelbereiches abgelesen werden,
http://stereo.jpn.org/eng/sdm/image/spot2.jpg
http://stereo.jpn.org/eng/sdm/ubasic.htm

bis dann und ein schönes Pfingsten,
Nando
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Spotmeter

Beitragvon Sinter » 14.06.2011, 18:51

Hallo,

ich nehme an, bei readYUV wird ein Durchschnittswert des Pixelbereichs gebildet. So ein Spotmeter wäre in der Tat äußerst interessant.

Ermittelt werden die Werte angeblich anhand des „live-image buffer“. Entspricht das dem Display-Bild?
Zudem ist noch von „real scene values“ die Rede. Vermutlich sind das die RAW-Werte der Pixel?

Interessant wäre nun noch die Kombination eines definierbaren Pixelfelds mit einem Live-Histogramm des Pixelfelds, bzw. ein Lua-Auslesebefehl für die Häufigkeitsverteilung eines solchen partiellen Live-Histogramms. Das würde uns ganz neue Möglichkeiten eröffnen.

Viele Grüße,
Sinter
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Re: Spotmeter

Beitragvon Nando » 15.06.2011, 00:51

Hallo Sinter und alle andern,
ich habe Heute draussen versucht etwas mit vielen Farben aufzunehmen. Am Schluss bin ich dann, wegen des Windes, bei einer 50 cm Schale mit Pflanzen gelandet.
Die Einzelbilder sind für mehr Schärfentiefe mit CombineZP zusammengerechnet. Es sind die JPEG-Aufnahmen der Kamera.

F5.3, 1/80s, 8 Bilder_F8, 1/30s, 5 Bilder - (Aufnahmen 13Uhr)
Bild Bild

Im helleren Licht (1/160s von vorherigen Beitrag oder Schatten wie im folgenden Bild) kommt man sehr nahe an die realen Farbwerte heran.
Beim zweiten Bild der folgenden ist das Moos nur durch den kurz zufuhr gefallen Regen grüner. ;)

Vorher habe ich mit der Graukarte über das Histogramm die Belichtung ungefähr angepasst und den Weissabgleich manuell vorgenommen. Mit dem Script des Spotmeters von SDM habe ich versucht 128 (Rot, Grün, und Blau) zu treffen. Das gelingt nicht ganz, weil die Belichtungsschritte zu gross sind (1/50s 120, 1/40s 135, 1/30s 170). Zwei Belichtungsschritte höher als 128 in R,G und B, gefällt mir von der Helligkeit am besten.
http://www.hobbyphoto-forum.de/t8722f69 ... haben.html

F5.3, 1/50s, 120RGB_F5.3, 1/30s, 6 Bilder, 170RGB - (Aufnahmen 20Uhr)
Bild Bild

Sinter hat geschrieben:Ermittelt werden die Werte angeblich anhand des „live-image buffer“. Entspricht das dem Display-Bild?
Zudem ist noch von „real scene values“ die Rede. Vermutlich sind das die RAW-Werte der Pixel?


Da sollte man bei David (Microfunguy) nachfragen. Wie ich es auf der Internetseite herausgelesen habe, wird die Ausgabe zum LCD (live-image buffer) für die Messung benutzt. Die Übereinstimmung mit den realen Werten ist nicht bekannt (wegen Weißabgleich/Belichtung sicherlich).

Kennst du CHDK-LM? Dort geht es ja auch um den Belichtungsmesser. Das werde ich mir auch mal anschauen.
http://code.google.com/p/chdk-lm/

bis dann,
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Farben auslesen

Beitragvon Sinter » 17.06.2011, 14:22

Hallo Nando,

wenn ich davon ausgehe dass das Display-Bild dem JPG-Bild entspricht, dann wären die Werte vom live-image-buffer bestens geeignet, um Aufnahmen unter ungünstigen Belichtungssituationen bereits kameraseitig gezielt weiter verbessern zu können.

Ich vermute, das CHDK-Live-Histogramm greift ebenfalls auf das Display-Bild zurück. Nur leider kann man das Live-Histogramm nicht direkt innerhalb eines Skripts auslesen, obwohl doch sämtliche Werte ständig refreshed werden und demnach theoretisch (auslesbar?) vorliegen müssten.

Ein Hindernis könnte vielleicht sein, dass man innerhalb des Histogramms die Häufigkeitsverteilung über einen (vom User bestimmten) Pixelbereich erst noch kumulieren muss. Und das scheint bereits in der aktuell bereits möglichen nachträglichen Histogrammanalyse eines RAW noch bug-behaftet zu sein, oder von technischen Problemen (oder Näherungslösungen) beeinträchtigt zu sein. Bei Kumulierung sämtlicher Prozent-Anteile über die gesamte Helligkeitsauflösung kam ich nicht auf 100 Prozent. Wäre dies das einzige Problem, dann wäre es noch kein großes Hindernis, denn zur Not könnte man eine ungenaue Kumulierung noch mittels eines Workaround geschickt umgehen. Aktuell sind uns aber hier leider viele zukunftsträchtige Perspektiven eigentlich aus den anderen Gründen versperrt:

Wir können im Skript (vor dem Shooting) noch kein Live-Histogramm auswerten.
Wir können das Live-Histogramm noch nicht auf ein vom User bestimmtes Pixelfeld eingrenzen.
Gleiches gilt wohl für das Spotmeter.


Mit CHDK-SDM und CHDK-LM habe ich mich noch nicht genauer befasst. Das Spotmeter weckt bei mir auf jeden Fall schon Begehrlichkeiten um es als Basis für weitere neue CHDK-Perspektiven verwenden zu können. :-)


Die Sache mit dem Belichtungsmesser muss ich mir auch noch genauer ansehen. Vielleicht ergeben sich daraus ebenfalls noch weitere Ideen. Aber so wie ich die Abbildung interpretiere, scheint der „Belichtungsmesser“ einzig eine Liste von aktuell gleichwertigen Kombinationen aus Belichtungszeit und Blende darzustellen aus der man dann manuell eine bestimmte Kombination zur Anwendung auswählen kann. Durchaus interessant, allerdings für meine Ixus mit ND-Filter als unechte Blende nicht besonders sinnvoll. Höchstens als Auswahl der beiden Belichtungskombinationen mit/ohne ND-Filter im Strahlengang.


Geht es dir bei den Aufnahmen eigentlich nur jeweils darum, eine ganz bestimmte Farbe (bzw. nur Teilbereich des Spektrums) korrekt abzubilden, oder geht es dir um die korrekte Abbildung des möglichst gesamten Farbspektrums?
Aufschlussreich könnte vielleicht auch sein, mit welcher Vorgehensweise der automatische Weißabgleich innerhalb von Kameras bestimmt wird. Allerdings habe ich darüber bislang noch nichts gelesen.

Viele Grüße,
Sinter
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Re: Farben auslesen

Beitragvon Nando » 17.06.2011, 23:34

Hallo Sinter,
ich werde mal eine Email an David (Microfunguy) schreiben und nachfragen, ob er es mir kurz beschreiben kann. Selber habe ich von der Umsetzung, in dem Sinne, noch keine Ahnung.

Ja, bei dem Spotmeter-Script kann ich die eingegrenzte Pixelfläche in der Mitte für die Messung des RGB-/YUV-Wertes benutzen und diese lässt sich nicht bewegen.
Ich kann aber die vorher getroffene Einstellung mit dem Rad verändern. War also die Belichtungszeit ausgewählt, kann ich die Belichtungszeit ändern und der RGB-YUV-Wert ändert sich mit.

Sinter hat geschrieben:Geht es dir bei den Aufnahmen eigentlich nur jeweils darum, eine ganz bestimmte Farbe (bzw. nur Teilbereich des Spektrums) korrekt abzubilden, oder geht es dir um die korrekte Abbildung des möglichst gesamten Farbspektrums?
Aufschlussreich könnte vielleicht auch sein, mit welcher Vorgehensweise der automatische Weißabgleich innerhalb von Kameras bestimmt wird. Allerdings habe ich darüber bislang noch nichts gelesen.

Mir geht es darum die Farben der Motive recht gut zutreffen. Die Motive sehen besser aus und eine spätere Bestimmung ist einfacher. Für schwierige Fälle (Himmel als starker Kontrast in der Belichtung oder zu geringe Farbunterschiede in Teilen des Motives), greife ich gerne auf die Rohbilddateien zurück. Nur bei Fokusreihen von 18 Bildern und mehr, ist es schon aufwendig.
Ohne Rohbilddateien umrechnen zu müssen, geht es schneller. Eine Aufnahme mit 18 Einzelbilder dauert bis zum fertigen Bild zirka 20 Minuten. Das ist ganz gut, wenn die Farben stimmen.

Im Frühjahr habe ich oft ein paar Stöckchen/Halme mit Fruchtkörpern von Pilzen mit nach Hause genommen und Fokusreihen aufgenommen. Es war dann oft am Abend mit einem 500W Deckenstrahler (weiße Decke).

1. Gelbhaarige Trichopeziza (Trichopeziza mollissima) 2 mm Durchmesser
2. evtl. Entoloma (Rötling) 4 mm Höhe
3. Kristallklares Knopfbecherchen (Orbilia crystallina) 1 mm Durchmesser
4. Gelbliches Schilf-Weichbecherchen (Mollisia retincola) 3mm Durchmesser
13 Bilder __________ 18 Bilder ___________ 21 Bilder ___________ 28 Bilder
Bild Bild Bild Bild

Aber auch bei grösseren Motiven bringt mehr Schärfentiefe etwas. Dafür brauche ich dann im Freien eine passende Belichtung und den passenden Weissabgleich.

5. Zipfel-Lorchel (Gyromitra fastigiata) 15 cm hoch
6. Sumpf-Haubenpilz (Mitrula paludosa) 3cm hoch
3 Bilder ___________ 7 Bilder
Bild Bild

Das ist mein Hauptziel. Schneller 'anständige' Aufnahmen machen können und sie nicht lange nachbearbeiten müssen. Wenn die Belichtung und der Weissabgleich passen, gefallen sie mir besser. :)

ein schönes Wochenende,
Nando
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Re: korrekte Belichtung (Weißabgleich)

Beitragvon Nando » 19.06.2011, 12:23

Hallo Sinter,
ich habe gerade etwas zu 'image buffer' gefunden.

http://chdk.setepontos.com/index.php?topic=4567.0
There are two types of image buffer.
The live-image buffers use YUV 4:1:1 coding requiring 1.5 bytes per pixel.
The buffers are 720 pixels wide and the height is either 230 or 240 pixels.
Maybe someone knows of other heights for other modes.

The bytes are arranged |U|Y0|V|Y1|Y2|Y3|

The Canon firmware (or hardware ?) renders the 720-wide live buffer onto a 320 or 360 wide screen.

Code that reads the live-image buffer bytes is edge-outline, histogram, zebra, motion-detection and SDM's 'invert playback image'.

Edge outline actually uses Y1 and Y3 to store computed values.

The other image-buffer type is the bitmap overlay buffer.
This is where all the drawn information appears such as edge-outline, histogram, zebra, grids, etc.
It is just one byte per pixel and is typically 360x240 or 720x240 (but may be just part of a larger 960x270 buffer).


bis dann,
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image-buffer

Beitragvon Sinter » 20.06.2011, 11:22

Hallo Nando,

deine gefundenen Hintergrundinfos zu „image-buffer“ sind äußerst interessant. Demnach scheint das Spotmeter wohl den live-image-buffer auszulesen, sowie den roten Pixelbereichsrahmen und die berechneten RGB-Werte etc. in den bitmap-overlay-buffer zu schreiben.

Eigentlich sollte es dann auch möglich sein, statt eines festen Pixelbereichs nun auch einen vom User bestimmbaren Pixelbereich zu analysieren. Nicht nur beim Spotmeter, sondern auch für ein Live-Histogramm analog des Befehls „get_histo_range“, der bislang leider nur auf ein Vergangenheitsbild (und dann leider auch nur auf die Gesamtfläche) zugreifen kann.

Könnten wir aber ein Bild bereits vor (!) der Aufnahme auch partiell (!) analysieren, so ließen sich mittels Skript einige entscheidende Parameter deutlich zielgerichteter einstellen, um nun auch Farbtreue und Farbbalance optimieren zu können. Auch die Belichtung könnte man dann anhand der Motivabbildung (im Live-Bild) noch zielgerichteter justieren.

Problematisch könnte übrigens für deine Zwecke sein, wenn du mit Kunstlicht arbeitest. Bei meiner Ixus werden hier im RAW-Blaukanal weniger Helligkeitsstufen ausgeschöpft, als in JPG überhaupt darstellbar.
Deine Pilz-Fotos sind indes sehr spannend. Beinahe eine eigene Welt, die man sonst kaum wahrnimmt.

Viele Grüße,
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Re: korrekte Belichtung (Weißabgleich)

Beitragvon Nando » 23.06.2011, 00:20

Hallo Sinter,
das wäre schon was feines, wenn man bei CHDK nur eine Graukarte vor die Kamera hält und einen Knopf drücken muss, um den richtigen Belichtungswert und den Weissabgleich zu bekommen. ;)
Die Qualität der Aufnahmen, gemessen an der Farbbalance und Helligkeit, nicht nur an der Bildschärfe, würde in JPEG dadurch öfter sehr hoch sein.

Ich versuche mich am Wochenende an einem Script bei SDM, wo mein jetziges Vorgehen mehr automatisiert wird.

Die Helligkeitsstufen im RAW-Blaukanal sehen für mich im Histogramm, genauso wie Rot und Grün, gut aus. Hast du ein Beispiel, was ich reproduzieren kann, wo ich ich es deutlich sehe?

Bei den Pilzen habe ich die letzten 2 Jahr, durch die Fotografie, viel neu Blickwinkel entdeckt. Durch gewachsenes Interesse bei der Pilzsuche konnte ich einige seltene Pilze finden. Viele Fruchtkörper von Pilzen sind zumindest sehr schöne Fotomotive. Aktuell sind die ersten Spatelinge, evtl. der Dottergelbe Spateling (Spathularia flavida), in Lärchenwäldern an Seen/Halden von ehemaligen Tagebaugebieten zu finden. Sie können offiziell von Juli bis Oktober gefunden werden. Die folgenden Aufnahmen sind aus dem August/September und die letzte, der erste Fund von ihm dieses Jahr. ;)

Bild Bild Bild Bild

bis dann,
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Blaukanal-Auflösung

Beitragvon Sinter » 29.06.2011, 10:34

Hallo Nando,

die geringe Blaukanal-Auflösung für Glühlampenlicht hatte ich im Zusammenhang mit Tonwertkurven festgestellt. Ein JPG-Blaukanal mit dem 8-Bit-Wert "255" wurde von einem 10-Bit-Blaukanal-Wert von deutlich kleiner als 255 repräsentiert/ausgelöst, was bedeutet, wir nutzen hier im Blaukanal noch nicht mal in 10-Bit-RAW den Umfang einer vollen 8-Bit-Auflösung. Allerdings hat meine Ixux 60 intern nur eine 10 Bit-Auflösung. Mag sein, dass das der Sachverhalt bei neueren 12-Bit-Cams nicht mehr so ist, wobei ich keine Erkenntnis besitze, ob 12-Bit-Cams überhaupt weitgehend alle sämtlichen Stufen der 12-Bit-Auflösung verwenden/nutzen, oder ob sie vielleicht manche möglichen Stufen/Werte auch komplett auslassen/überspringen.

Ob es ein Programm gibt, welches die Anzahl der Farbstufen getrennt nach RGB-Kanälen anzeigen kann, weiß ich nicht. Irfan-View zählt in seiner Info-Anzeige wohl nur die gesamten (!) Farbstufen, nicht nach Kanälen getrennt. Theoretisch könnte man aber mittels Bildbearbeitung aus einem JPG die einzelnen RGB-Kanäle als Graustufenbilder extrahieren, und dann die Anzahl der Farbstufen des extrahierten Blaukanalbilds anzeigen lassen, von Irfan-View. Allerdings könnte hier dann noch mit hineinspielen, ob vielleicht auch bei der internen Entwicklung des RAW zu JPG der Grün- und Rotkanal Einfluss auf den erzeugten JPG-Blauwerte haben.

Du arbeitest ja mit 500 Watt-Halogen-Baustrahlern. Demnach nutzt du dann vermutlich den Halogenlicht-Weißabgleich. Da Halogenlicht einen höheren Blauanteil als Glühlampenlicht besitzt, dürfte bei Halogen die geschilderte Problematik sicherlich nicht ganz so extrem ausfallen.

Viele Grüße,
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