Mal eben weiß abgeglichen

Weiß ist gleich weiß, oder? Naja, als Mann gesprochen ja. Aus physikalischer Sicht eher nicht. Und warum ist das jetzt beim Fotografieren wichtig? Ein kleiner Exkurs zum Weißabgleich – passend zum heutigen Thema der Foto Challenge.

Um die korrekte Darstellung weißer Farbe haben sich die Menschen schon sehr lange Zeit Gedanken gemacht. Viel Forschungsarbeit und Analyse wurde betrieben und immer noch tut sich etwas auf dem Gebiet. Weiß gilt als Überlagerung aller Wellenlängen des (sichtbaren) elektromagnetischen Spektrums:

Somit hängt die korrekte Darstellung von Farben ja auch von der korrekten Darstellung weißer Farbtöne ab. Und damit klärt sich auch auf, weshalb ein korrekter Weißabgleich in der Fotografie so bedeutend ist.

Was hat die Temperatur damit zu tun?

In der Fotografie und anderen Bereichen (z.B. Leuchtmittel) wird oft eine Farbtemperatur angegeben, in der Regel in Kelvin. Doch warum? Schließlich ist es Mittags im Winter deutlich kälter draußen als im Sommer bei gleicher Zeit? Ok – der Vergleich hinkt etwas, da hierbei die Orientierung der Erde zur Sonne einen deutlichen Unterschied macht…
Aber im Zimmer wird es ja nicht um einige hundert Kelvin wärmer nur weil ich eine andere Glühbirne einschraube.

Um die obige Frage zu beantworten, muss man etwas in die Physik eintauchen. Dort wird als Farbtemperatur nämlich die Temperatur verstanden, die von einem schwarzen Körper ausgeht.

Moment mal… Schwarzer Körper? Aber die Sonne ist doch alles andere als schwarz! Auch das stimmt.
Hinter einem schwarzen Körper (auch planckscher Strahler genannt) befindet sich jedoch ein physikalisches Modell, das eine idealisierte Strahlungsquelle beschreibt.
Das bedeutet konkret, dass ein schwarzer Körper Strahlung jeglicher Wellenlänge (siehe dazu das Spektrum oben) zu 100% absorbiert. Es wird also Nichts reflektiert. Daher kommt das Adjektiv “idealisiert” in der obigen Definition; denn reale Objekte in unserer Umgebung reflektieren immer einen Teil des Spektrums.
Die zweite wichtige Definition des plankschen Strahlers ist die, dass er eine Strahlung aussendet. Und diese Strahlung hängt einzig und allein von der Temperatur des schwarzen Körpers ab!

Jetzt schließt sich der Kreis, oder? Zumindest fast. Eine letzte theoretische Betrachtung hierzu sei noch erlaubt.

Dazu hat Wilhelm Wien eine grundlegende Entdeckung gemacht, die in der folgenden Formel niedergeschrieben werden kann:

\lambda_{max} = \frac{2897,8\mu m K}{T}

Was jetzt erstmal irrsinnig kompliziert aussieht, beschreibt den Zusammenhang zwischen Farbe und Temperatur. Bei einer Temperatur von T Kelvin beträgt die Strahlung größter Wellenlänge λmax Mikrometer.
Also ist bei höheren Temperaturen die Wellenlänge der ausgesandten Strahlung eines planckschen Strahlers krüzer (bläulicher) und bei niedrigeren Temperaturen länger (rötlicher).
Am Beispiel unserer Sonne, die eine mittlere Oberflächentemperatur von etwa 5780K hat, beträgt somit das Maximum der Wellenlänge 0.501μm (also etwa 500nm). Dieses Ergebnis passt zur obigen Grafik des Spektrums.

Genug der Theorie…

… ran an die Praxis. Im folgenden Video habe ich für euch mal die Änderung des Weißabgleichs per Software zusammengestellt. Bei Lightroom kann man den Weißabgleich, also die Temperatur für den Farbton Weiß, in einem Bereich zwischen 2000K und 50000K festlegen. Das habe ich mit einem Bild mal durchgespielt und im Abstand von 1000K exportiert:

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Ab einer Farbtemperatur von etwa 10000K fällt die Erhöhung der Temperatur kaum mehr auf. Das liegt daran, dass für uns typische Objekte meistens im Bereich von 1500K bis 15000K strahlen.

Jetzt fällt natürlich auf, dass das Bild mit zunehmender gewählter Farbtemperatur gelblicher bzw. wärmer wird. Nach obiger Formel müsste aber doch dann die maximale Wellenlänge abnehmen und sich ein bläulicher Farbstich entwickeln?
Der Weißabgleich sorgt allerdings dafür, dass eben die blauen Anteile bei Wahl einer höheren Farbtemperatur stärker reduziert werden. Somit wirkt das Bild wärmer.

Natürlich bietet auch die Kamera an sich Möglichkeiten zum Weißabgleich. Schaut euch dazu die Galerie an. Hier zeige ich euch eine Szene, die ich nacheinander mit den verschiedenen Modi der Canon EOS 6D Mark II abgelichtet habe:

Da ich meistens im RAW-Format arbeite, kommen die Weißabgleicheinstellungen an der Kamera so gut wie nie zum Einsatz. Stattdessen passe ich das dann im Postprocessing via Lightroom an.

Doch gerade für Studioaufnahmen in JPG oder Videos empfiehlt es sich, den Weißabgleich vorab an der Kamera einzustellen. Oft hat man bei Beleuchtungen die Möglichkeit die Farbtemperatur einzustellen. Das macht es einfacher auch gleich die Kamera auf den Wert einzustellen, da dieser bekannt ist.

Wie stelle ich den richtigen Weißabgleich ein?

Am besten geht die Einstellung des korrekten Weißabgleichs über weiße oder (neutral)graue Flächen. Weiß und Neutralgrau unterscheiden sich lediglich in ihrer Intensität. Wenn wir über digitale Fotos sprechen, können wir auf die Kanäle Rot, Grün und Blau (RGB) Bezug nehmen:
Weiß ist in diesem Farbraum durch 100%R, 100%G und 100%B repräsentiert. Neutralgrau 16% (also eine Intensität von 84%) wäre durch 84%R, 84%G und 84%B dargestellt.

Nun sucht man sich in der Software eine Fläche aus, deren Farbwerte auf den drei Kanälen R, G und B einigermaßen gleich sind. Zu dunkel oder zu hell dürfen die Flächen aber nicht sein, da sonst das Ergebnis verfälscht würde.

In Lightroom würde ich so zum Beispiel im nebenstehenden Bild den Schnee auswählen. Die Grauwerte liegen hier bei 73.6%R, 74.7%G und 78.4%B. Das erzeugt einen minimalen Blaustich, wie man es im Histogramm oben erkennen kann.
Allerdings wäre ich mit diesem Ergebnis sehr zurfrieden, weil es sehr nahe an den optischen Eindruck herankommt, den ich bei der Bildaufnahme hatte.

Man könnte noch so viel mehr zu diesem Thema schreiben und sagen, aber das haben andere Leute in Youtube Videos schon zur Genüge erledigt. Deshalb lasse ich es für heute gut sein. Ich hoffe ihr konntet einen tieferen Einblick erhalten und vielleicht sogar etwas Neues lernen.