Das Histogramm

Das Histogramm

Das Histogramm - wie man damit umgeht

In diesem Artikel möchte ich auf das Histogramm eingehen. Wozu es überhaupt da ist. Wie man es richtig liest, und was es einem nutzt.

Was ist ein Histogramm in der Fotografie?

Das Histogramm ist eine grafische Darstellung der Helligkeitswerte eines Digitalfotos. Damit könnt ihr erkennen ob euer Foto richtig belichtet wurde. Also ob es zu hell oder zu dunkel ist, denn das könnt ihr auf dem Kameradisplay oder auch auf dem Monitor nicht genau sehen. Ein Histogramm kann euch aber nicht sagen ob das Foto "gut" ist.

Histogramm vs. Kameradisplay

Das Display eurer Kamera täuscht euch. Mal ist es zu hell, mal zu dunkel. Bei direktem Sonnenschein kann man garnichts drauf erkennen. In der Nacht sieht es viel heller aus. Ihr könnt das Display (beim Foto betrachten) nur für den Bildaufbau verwenden. Auf keinen Fall solltet ihr das Display verwenden um die Helligkeit / Belichtung zu beurteilen. Dazu nimmt man immer das Histogramm.

Wie man das Histogramm liest

Das Histogramm von diesem Foto sieht z.B. so aus:

Auf der linken Seite werden die dunklen Farbwerte dargestellt und auf der rechten Seite die hellen. Je höher die Striche im Histogramm sind, um so mehr Farbwerte einer Helligkeit sind insgesamt in dem Bild vorhanden.
Von links nach rechts stellt ein Histogramm die Schwarzwerte dar, dann die Tiefen, dann die Mitteltöne, die Lichter und ganz links die Weißwerte. In diesem Foto sind die Helligkeiten gut verteilt. Wir haben in der Mitte einen großen "Berg" der an den Rändern fast gleichmäßig ausläuft. Somit haben wir viele Mitteltöne im Bild.

Direkt am linken Rand wird reines Schwarz dargestellt während ganz am rechten Rand reines Weiß dargestellt wird. Wie ihr sehen könnt gibt es in diesem Foto kein reines Weiß und kein reines Schwarz. Es würde so aussehen, dass das Histogramm an einem Ende abgeschnitten wäre. In diesen beiden Farbwerten ist dann keine "Zeichnung" mehr vorhanden. So etwas sollte möglichst vermieden werden. Ihr könnt diese Stellen im Foto später bei der Bildbearbeitung nicht mehr (oder nur noch sehr eingeschränkt) korrigieren, weil es für euren Rechner nur noch reines Weiß bzw. reines Schwarz ist. Alle Details sind verloren gegangen. Und wo nichts mehr ist, kann man auch nichts mehr her holen.
In einem korrekt belichteten Foto ist weder reines Schwarz noch reines Weiß vorhanden, bzw. nur in sehr kleinen Bereichen.

Um das etwas besser zu veranschaulichen habe ich eine Kopie dieses Fotos etwas "verunstaltet":

Dieses Foto ist unterbelichtet und somit zu dunkel. Das Histogramm ist am linken Ende abgeschnitten. Gut zu erkennen ist das an dem dünnen Balken ganz am linken Rand. Das ist die Menge an reinem Schwarz im Bild.

Das untere Foto ist überbelichtet und somit zu hell. Das Histogramm ist dieses Mal am rechten Rand abgeschnitten. Das reine Weiß befindet sich in diesem Beispiel an einigen Stellen im Himmel.

Ein paar andere Beispiele

Die Kurve des Histogramms muss natürlich nicht immer in der Mitte sein. Das ist gar nicht möglich und je nach Motiv sehr unterschiedlich.
Hier habe ich noch zwei andere Beispiele wie ein richtig belichtetes Foto aussehen kann:

Dieses Foto ist im unteren Bereich recht dunkel, aber nicht ganz schwarz. Das Histogramm zeigt auf der linken Seite viele Werte, aber ganz am linken Rand ist es noch nicht abgeschnitten. Also alles noch im grünen Bereich. Es gibt in diesem Bild kein reines Schwarz. Die Details im Bild sind also noch vorhanden.

Dieses helle Foto ist auch noch korrekt belichtet. Die Werte im Histogramm sind auf der rechten Seite stark ausgeprägt, aber noch nicht bis an den Rand. Im Bild ist kein reines Weiß vorhanden. Die Details bleiben erhalten.

Unterschiede von JPEG und RAW Dateien:

Um zu verstehen wie sich das Histogramm bei den beiden Dateiformaten auswirkt, muss man wissen wie die Dateien grundlegend aufgebaut sind.

Im allgemeinen ist zu sagen, dass JPEG Dateien fertige Bilder sind. Während RAW Dateien Rohdaten des Fotos sind. Diese "digitalen Negative" müssen erst noch mit einem RAW Konverter bearbeitet / konvertiert werden. Eine RAW Datei an sich kann man auch nicht anzeigen / anschauen.

Die Kameras erzeugen bei RAW Dateien eine kleine JPEG Version zur Vorschau. Und auch Bildbearbeitungsprogramme wie Lightroom oder Photoshop erzeugen ein JPEG als Vorschau.

Und was hat das alles mit dem Histogramm zu tun?

Bei einer JPEG Datei wurden die Bildinformationen schon bearbeitet. Kameras die im JPEG Format fotografieren bearbeiten die Bilder intern, ohne dass der Benutzer davon etwas mit bekommt.
Die Fotos sind also sozusagen "fertig". Und auch das Histogramm das aus dem Bild resultiert ist "fertig". Somit bietet das Foto sehr wenig Reserven, wenn man es später noch bearbeiten will.
Ist das Foto z.B. zu dunkel und man möchte es aufhellen, bekommt man schnell Rauschen ins Bild und die Qualität sinkt rapide.

Ganz anders verhält es sich bei RAW Dateien. Diese Rohdaten bieten genügend Reserven. Wie oben bereits erwähnt sind RAW Dateien noch nicht entwickelt. Die Informationen werden mit bis zu 16 Bit pro Pixel gespeichert, je nach Kameramodell. Also einfach ausgedrückt, so wie das Licht auf den Sensor der Kamera fällt. Erst eine Software am Computer oder in der Kamera erstellt ein Bild daraus.

Eine RAW Datei benötigt demnach auch viel mehr Speicherplatz als ein fertiges JPEG Bild. Aber es sind alle Informationen in der RAW Datei enthalten und deshalb auch viel Reserven um das Bild zu bearbeiten.
Man kann sagen, wenn das Histogramm von einer RAW Datei an einer Seite abgeschnitten ist, hat man bei der Bildbearbeitung immer noch genügend Spielraum für Korrekturen. Meistens sind das ein bis zwei Blenden.

Das RGB Histogramm

Zusätzlich zum normalen Histogramm hat jede Kamera und natürlich auch Lightroom / Photoshop ein RGB-Histogramm. Dieses zeigt die Helligkeitswerte für jeden Farbkanal einzeln an. Also für Rot, Grün und Blau. Denn daraus entstehen beim Digitalfoto alle Farben. Hiermit könnt ihr genau feststellen welche Farbwerte im Bild zu hell oder zu dunkel sind. Im Allgemeinen lässt sich dieses Histogramm genauso anwenden wie das normale Luminanz Histogramm. Es gibt aber eine genauere Aufschlüsselung darüber welche Farbwerte korrigiert werden müssen. Manchmal lässt es sich nicht vermeiden, dass ein Farbkanal am Ende des Histogramms ist. Z.B. der blaue Himmel bei Fotografien in der blauen Stunde. Mehr als ein Farbkanal sollte aber nicht "ausfressen".

Das Histogramm in der Praxis

Wie am Anfang geschrieben, geht es darum unser Bild richtig zu belichten. Das Histogramm sagt uns ob es zu hell oder zu dunkel ist. Im Allgemeinen ist es bei der Bildbearbeitung besser unterbelichtete Bereiche im Bild aufzuhellen, als überbelichtete Bereiche abzudunkeln. Ihr solltet also vermeiden überbelichtete Bildteile zu bekommen.
Schaltet bei eurer Kamera die "Überbelichtungswarnung" ein. Im Kameradisplay seht ihr dann schon bei der Aufnahme die zu hellen Stellen im Bild, dargestellt als weiße blinkende Bereiche. Natürlich wird die Überbelichtung auch am Histrogramm dargestellt. Wie gesagt, bei RAW Dateien könnt ihr noch etwas aus diesen Bereichen retten, aber mit JPEG habt ihr keine Chance.
Ihr solltet euer Bild so belichten, dass keine Bereiche überbelichtet sind. Idealerweise sollte auch kein Bereich unterbelichtet sein.

Falls ihr das mit eurem Motiv nicht realisieren könnt, hat das Bild einen zu großen Dynamikumfang für eure Kamera. In diesem Fall solltet ihr -vorrangig in der Landschaftsfotografie- Grauverlaufsfilter verwenden und euer Bild so belichten, dass die Weißwerte des Histogramms nicht ausfressen. Das Bild könnt ihr dann mit Lightroom / Photoshop noch aufbessern, falls die Schwarzwerte abgeschnitten sind.

Eine andere Möglichkeit wäre es mehrere Belichtungen zu machen und das Bild später am Rechner zusammen zu bauen, quasi ein HDR-Bild (High Dynamic Range), also ein Foto mit hohem Dynamikumfang, daraus zu machen. Bei HDR Bildern gehen ja bekanntlich die Meinungen weit auseinander. Einer mag diesen Stil, ein Anderer überhaupt nicht. Für mich sind HDR Aufnahmen ein Mittel zum Zweck, um schwierige Lichtverhältnisse zu bändigen. Ich benutze auch Mehrfachbelichtungen. Man darf dem fertigen Foto aber nicht ansehen, dass es notwendig war mehrere Aufnahmen zu machen. Es muss für mich natürlich aussehen.

Das Histogramm ist für mich ein unverzichtbares Hilfsmittel für die Fotografie und natürlich zur Bildbearbeitung. Je früher ihr euch damit anfreundet, um so eher werdet ihr auch technisch bessere Fotos machen können.