Tonwertabriss/color banding

Es gibt 9 Antworten in diesem Thema, welches 4.906 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag () ist von nagra.

    Hallo zusammen,


    Ein Tonwertabriss ist ein in der Regel ungewollt stufenweiser (Engl. banding) Farb- oder Helligkeitsverlauf, der eigentlich kontinuierlich sein sollte.

    Dieses Thema haben wir kürzlich in der Galerie angesprochen und ich habe in der Folge noch etwas weiter darüber nachgelesen. Ich verstehe das Problem jetzt besser und möchte es in Zukunft vermeiden, wenn ich (8-Bit pro Kanal) Bilder auf Webseiten zeige oder weitergebe.


    Das ist die Situation:


    Entstehung:

    1. Reduktion der Farbtiefe (Dynamikkompression/Tone Mapping) von RAW-Fotos oder von mit 32 Bit gerenderter Bilder

    2. Limitationen des Dateiformats bei der Ausgabe (z.B. verlustbehaftete Kompression bei JPG)

    3. Ausgabegerät/medium das einen geringere Farbumfang darstellen kann als das Quellmaterial enthält (schlechtere Bildschirme/GPU oder andere Begrenzungen der Farbtiefe)


    Vermeidung:

    1. Extreme Datenreduktion beim Speichern von JPG vermeiden

    2. Geeignete Methoden für das Tone Mapping von 32 Bit Bildern auf 8 Bit benützen

    3. Noise/Dithering zum Bild hinzufügen, evtl. mit Maskierung der betroffenen Bereiche

    4. Selektive Korrektur der Gradationskurven, speziell in annähernd einfarbigen Bereichen des Bildes

    5. Monitore mit gutem Farbumfang (10bit+) und hohem Kontrastverhältnis (sattes Schwarz) verwenden


    Hier ein paar Beispiele. Die extremsten Abrisse findet man bei stark komprimierten Bildern. Bei der heutigen Internet-Geschwindigkeit sollte das nicht mehr so ein Problem sein, ausser die Fotos haben einen sehr grossen Kontrastumfang und sollen dennoch z.B. auf Smartphones rasch geladen werden.


    Um die Abrisse sichtbar zu machen habe ich ein Plugin verwendet (S_Deband für AfterEffects) das die Uebergänge kontrastreich hervorhebt.


    Subtiler wird's, wenn man ein Bild mit 32bit Farbtiefe hat (gerendert oder HDR), das auf einem normalen Monitor nicht dargestellt werden kann, und auf 8Bit zur Ausgabe als JPG wie hier auf dem Forum heruntergerechnet werden muss (=Tonemapping).

    In diesem Beispiel habe ich ein Bild, das als EXR auch in den schwarz erscheinenden Bereichen noch Abstufungen zeigte. Nach der Tonwertreduktion in Photoshop blieben Bänder zurück, die ich auf meinem Monitor nicht erkennen konnte. Die Edge-Darstellung in Schwarz Weiss bringt es an den Tag: Tonwert-Abrisse

    Die Heilung: dunkle Bereich des Bildes auswählen und auf reines Schwarz setzen. Oder im Rendering Objekt und Hintergrund auf verschiedene Ebenen Rendern und den Hintergrund abdunkeln.



    Dies nur ein kleiner Erfahrungsbericht bezüglich dieses Themas.

    Bin gespannt, wie Ihr mit diesem Thema umgeht oder ob ich noch etwas vergessen habe, was üblicherweise getan wird, um das Problem zu vermeiden.


    Grüsse

    Christian

    Zitat von ChristianZ

    Vermeidung:

    1. Extreme Datenreduktion beim Speichern von JPG vermeiden

    2. Geeignete Methoden für das Tone Mapping von 32 Bit Bildern auf 8 Bit benützen

    3. Noise/Dithering zum Bild hinzufügen, evtl. mit Maskierung der betroffenen Bereiche

    4. Selektive Korrektur der Gradationskurven, speziell in annähernd einfarbigen Bereichen des Bildes

    Das ist korrekt, aber auf sehr großen Displays - denke da mal jetzt nicht an Smartphones/Tablets - eher große Monitore/TV's wird man bei großen Flächen mit 8bit/kanal trotzdem nicht 100% glücklich werden. Gerade Einstellungen die sich im grau - bis schwarzbereich befinden sind da extrem anfällig - es soll ja auf der anderen Seite auch keine allzu sichtbare Körnung entstehen, die einem verrauschten oder gar in Teilen unscharfen Bild entspricht.

    Zitat von ChristianZ

    5. Monitore mit gutem Farbumfang (10bit+) und hohem Kontrastverhältnis (sattes Schwarz) verwenden

    Da ist die Auswahl noch recht gering und ich schätze mal, daß solch ein Gerät hier kaum jemand zur Verfügung hat - auch auf Grund der Preise noch.


    Sehr gute Darstellung des Problems und der Lösungsansätze, ChristianZ :) :thumbup:


    Mir geht es genauso. Auch ich sehe Banding auf meinem UHD Monitor nicht, weil eben höherer Kontrastumfang.

    Wobei "nicht sehen" vielleicht falsch ist. Das Banding existiert schlicht und ergreifend nicht. Erst wenn ich extrem komprimiere,

    was insbesondere für Bilder zutrifft, die ich hier ins Forum lade, weil eben Gamma korrigiert und noch oben drauf die hohe JPG Kompression.


    An der Stelle - entgegen old_det's Aussage - UHD Monitor Preise fallen immer weiter, weil eben die Zukunft. Die Masse machts, wie immer.

    Mein Samsung U28E590D kostete mich vor einem Jahr(?) noch um die 600 und ist inzwischen auf unter 300 gefallen.

    Und für mich Nicht-Grafiker ist der ausreichend und klasse. Wer einmal ein UHD-Bild gesehen hat, will keinen normalen Monitor mehr.


    Die Grünen sind meine Methoden, bzw. greife ich als Idee (Maskierung) auf. Insbesondere mit der Gradationskurve arbeite ich inzwischen fast immer,

    im Tonemapping, aber häufig auch abschließend in der Post noch mal. Gradationskurven werden von vielen unterschätzt. Außer von den Profis.

    Wer noch mehr zumThema 8-Bit vs 32Bit (UHD/HDRI) und das leidige Gammakorrektur Thema wissen will, ließt sich ergänzend meinen HDR Beitrag durch.

    Christian's und der HDR Beitrag korrespondieren praktisch miteinander.


    Ein weiterer Anti-Banding-Weg könnte vielleicht auch (nur bei HDR Fotos/Compositing) ein Stapelverarbeitung sein.

    Zumindest ist das auch eine professionelle Rauschunterdrückungsmethode, gegenüber klassischen Filtersystemen in der Post.

    Bin mir aber nicht sicher, weil meine HDR's (bisher) aussschließlich aus der Rendermaschine kommen.


    Ich persönlich denke die Gradationskurve und die Maskierungs Nummer sind die besten und auch einfachsten Wege.

    Wenn man denn mit seinem PW Programm umgehen kann.


    Ach so, noch ein Punkt, den viele Hobby Postworker vielleicht gerne mal vergessen.

    In diesem Banding Zusammenhang sind eben auch die korrekt gesetzten Schwarz- und Weißpunkte ein Thema, (Tonwertkorrektur in der Post).

    Hier werden Tonwerte weggeworfen, wenn die Punkte nicht korrekt gesetzt sind.

    Und dabei immer das Histogramm im Auge behalten. Dort wäre jetzt rechts eine Lücke zu sehen, wenn ich den Weißpunkt nicht gesetzt hätte.

    Ergebnis: das Bild wird tiefer und knackiger.




    Rechtschreibfehler sind vom Autor beabsichtigt. Sie dienen der allgemeinen Unterhaltung und fördern die Aufmerksamkeit.
    Wer einen findet darf ihn behalten    .

    Zitat von Bluepix

    An der Stelle - entgegen old_det's Aussage - UHD Monitor Preise fallen immer weiter, weil eben die Zukunft. Die Masse machts, wie immer.

    Dein Samsung U28E590D hat den erweiterten Farbraum -aber Auflösung, hier UHD - hat rein garnichts damit zu tun.

    28" für 4k sind aber auch ziemlich grenzwertig (eher zu klein), dürfte bei einigen GUI's noch schwierig sein, wenn sie sich nicht anständig skalieren lassen.

    Ja, die Preise sind in der Tat recht stark gefallen.

    Der Samsung U28E590D hat viele Pixel aber die Farbtiefe wird mit 8bit + FRC angegeben. Mit dem FRC Trick soll das etwa 10bit entsprechen. Wie gut das tatsächlich funktioniert weiß ich allerdings nicht. Der Farbraum wird je nach Test mit 67-73% für Adobe RGB angegeben. Der Monitor hat also keinen erweiterten Farbraum sondern sRGB Niveau.

    Bluepix Danke! Ja, ich finde ebenfalls, dass sich die Themen gut ergänzen.


    Mein aktueller Arbeitsmonitor ist der http://www.lg.com/de/support/service-produkt/lg-34UB88-B von LG. Soll angeblich 99% des sRGB Farbraums darstellen können. Was ich jedenfalls bestätigen kann ist der gute Kontrast bzw sattes Schwarz.... und endlich genügend Platz für alle möglichen Interface-Paletten :]

    Zitat von esha

    Interessanter Beitrag :thumbup:

    Beste Bildqualität und maximale Kompression schließen sich leider nach wie vor aus. Damit müssen wir wohl leben. :/


    Ja und nein esha:/ Es ist richtig, dass, wenn wir ein rohes lineares Bild einfach automatisch zusammenstauchen lassen (Gamma+Bildformat Komprimierung),

    wir nichts gewonnen haben X/Genau das macht derjenige, der nur in JPEG fotografiert oder, wer mit PB rendert und dieses Bild via JPG oder PNG auswirft.

    Alle diese Bilder sind eigentlich ruiniert, weil nicht mehr zu retten. Siehe HDR Beitrag für die Ursachen und dieser Beitrag für eine der Folgen (Colour-Banding).


    Der Trick ist, diesen Vorgang eben nicht automatisch (pauschal) laufen zu lassen, sondern selbst z.B. die Tonwertkomprimierung (Tonemapping) vorzunehmen.

    Dafür brauche ich aber eben lineare Bilddaten, also midestens eine RAW Datei beim Fotografieren, oder die 32Bit EXR aus der PBR. Nochmal der Hinweis an dieser Stelle: unsere PBRs arbeiten grundsätzlich im linearen 32Bit Raum. Erst bei der Ausgabe machen die meisten den "Fehler" (aus Unwissenheit), dies wertvollen

    Daten zu vernichten, indem sie LDR speicher, also max. 16Bit pro Farbkanal, bei PNGs zum Beispiel.


    Dadurch - und in diesem Fall wäre die Antwort auf Deinen Kommentra, nein - entscheide ich welche Tonwerte im Bild erhalten bleiben und welche (durch die Tonwertkomprimierung) rausfliegen. Hier kann ich also tatsächlich Einfluss nehmen und selbst ein halbwegs "ausgabefähiges" JPG Bild erzeugen.


    Für alle die ohnhin noch nie im linearen Workflow (HDRI) unterwegs waren und das auch weiterhin nicht tun wollen, lautet die Antwort auf Deinen Kommentar,

    ja ...weil eigenlich Wurst ist was ich tue, weil spätestens bei der nächsten Komprimierung (JPG in dieses Forum) ist das Bild sowieso entgültig hin ;)


    Zitat von nagra

    Der Samsung U28E590D hat viele Pixel aber die Farbtiefe wird mit 8bit + FRC angegeben. Mit dem FRC Trick soll das etwa 10bit entsprechen. Wie gut das tatsächlich funktioniert weiß ich allerdings nicht. Der Farbraum wird je nach Test mit 67-73% für Adobe RGB angegeben. Der Monitor hat also keinen erweiterten Farbraum sondern sRGB Niveau.

    Danke nagra für die Hinweise. Der genannte Samsung ist wohl derzeit auch der billigste UHD 28Zöller und damit ganz sicher nicht die erste Wahl für anspruchsvolle Hobby Bildbearbeiter. Aber da es mein erster UHD ist, kann ich halt nur sagen, es ein Unterschied wie Tag und Nacht, gegenüber meinen bisherigen "normalen" Screens, und ich bin sehr begeistert. Für einen UHD Anfänger also zu empfehlen. Für Anspruchsvolle sicher nicht.


    Rechtschreibfehler sind vom Autor beabsichtigt. Sie dienen der allgemeinen Unterhaltung und fördern die Aufmerksamkeit.
    Wer einen findet darf ihn behalten    .

    Einmal editiert, zuletzt von Bluepix ()

    Zitat von Bluepix

    Genau das macht derjenige, der .. mit PB rendert und dieses Bild via JPG oder PNG auswirft.

    Alle diese Bilder sind eigentlich ruiniert, weil nicht mehr zu retten.

    .. es sei denn, das Bild ist für die 'Web-Ausgabe' angedacht und kommt bereits genau als das Ergebnis aus der Rendermachine, das man haben möchte.:DD


    Okay, einen Render als .JPG zu speichern ist im Prinzip ohnehin von jeher ein no-go!.. und auch .PNG ist schon seeehr grenzwertig .. (dann doch eher auf komplett un- oder LZW- bzw. ZiP-komprimierte Formate wie .TGA oder .TiF setzen) .. aber 32bit-Bild-Ausgabe ist imho in so einem Fall auch nicht zwangsläufig nötig, wenn das Ergebnis bereits 'publikationstauglich' ist. (Habe in der Vergangenheit schon festgestellt, dass ich durch .HDR- oder .EXR-Augabe und nachträgliches 'externes' Tonemapping auch das ein oder andere Bild eher 'verschlimmbessert' habe. Das ist dann auch nicht wirklich zielführend.)


    Stimme allerdings weitestgehend zu, wenn es sich eher um ein 'Rohbild' handelt, das anschießend in der Post nochmal tüchtig in die Mangel genommen werden soll. Dabei zählt dann jedes Bit, denn in Bezug auf Bilddaten-Informationen gilt eben nach wie vor: was erstmal wech is', bleibt in aller Regel auch wech.

    • 19. September 2025, 07:45
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