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Die Mathematik hinter Raw: Rohdaten verstehen und selbst entwickeln

Raw-Entwicklung ist mächtig und komplex: Um sie zu verstehen, zeigen wir die Verarbeitung der Bilder von den Rohdaten bis hin zum fertigen 24-Bit-RGB-Bild.

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Im Maschinenraum eines Raw-Konverters: Die Mathematik hinter Rohdaten

(Bild: Corepics - Fotolia.com)

Inhaltsverzeichnis

Der Weg von der Analogspannung am Ausgang des Kamerasensors zum JPEG-Bild im Webbrowser ist lang und steinig. Nicht nur muss man sich mit nichtlinearen Kennlinien und mit dem sogenannten Demosaicing (die Rekonstruktion von Farbwerten aus den unvollständigen Informationen des Sensors; Stichwort: Bayer-Filter) beschäftigen. Man muss auch noch den Weißabgleich berechnen und das Farbmanagement einbeziehen. Normalerweise geschehen diese Abläufe in der Blackbox des gewählten Raw-Konverters – sei es Capture One, Lightroom oder Adobe Camera Raw oder der Raw-Konverter in der Digitalkamera selbst. Es hilft aber sowohl für das Verständnis der digitalen Bildentwicklung als auch für die Bildbearbeitung, den Ablauf zu kennen und eingreifen zu können.

Hierfür ist es nicht einmal notwendig, programmieren zu können. Bereits das Software-Tool DCRaw eröffnet viele Möglichkeiten und macht den Ablauf völlig transparent. DCRaw ist kostenlos als C-Quelltext und auch als schlankes, vorkompiliertes, ausführbares Kommandozeilenprogramm erhältlich. Ein umfangreiches Tutorial zu DCRaw gibt es auf der Website von Guillermo Luijk. Eine Beschreibung der inneren Abläufe bei der Raw-Konvertierung mittels DCRaw findet man bei Rob Sumner: Processing Raw-Images in Matlab. Die wichtigsten Links haben für Sie im Kasten "Nützliche Links" zusammengestellt.

Nützliche Links

DCRaw: Coffin, Dave: Software DCRaw, erhältlich als C-Quelltext und als ausführbares “pre-compiled” Kommandozeilenprogramm.

Tutorial zur Software DCRaw: Luijk, Guillermo: Tutorial zur Software DCRaw

Raw mit Matlab verarbeiten (PDF): Sumner, Rob: Processing RAW Images in MATLAB. Internal Whitepaper, Dept. of Electrical Engineering, UC Santa Cruz, Mai 19, 2014.

Adobe DNG-Converter: Firma Adobe: Kostenfreier Raw-nach-DNG-Konverter

Tool zur Extraktion von Exif-Daten: Harvey, Phil: ExifTool, Programm zur Extraktion von Exif-Daten

Farb-Transformationsmatrizen: Lindbloom, Bruce: Website mit Farb-Transformationsmatrizen

Debayering (PDF): Stark, Craig: Debayering Demystified, Online-Whitepaper

Matlab-Testversion: Download-Link zur Matlab-Schnupperversion

Matlab-Code zum De-Bayering

Irfanview: Skilkan, Irfan: Schneller, kostenfreier Bildbetrachter IRFANVIEW

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Die Beschäftigung mit dem Aufbau des Raw-Formates ist nicht nur interessant und lehrreich, sondern auch nützlich, denn:

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