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Grundlagen der Videotechnik: Chromakeying

Graukarten

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Korrekte Belichtung ist das A und O in Fotografie und Videografie. Um in der gesamten Verarbeitungskette von der Kamera bis zum Bildschirm einen exakten Bezug zu haben, sind Graukarten die absolute Referenz.

Transkript

Um in allen Bereichen der Fotografie exakt arbeiten und Arbeitsergebnisse miteinander austauschen zu können, ist ein für alle gültiges Bezugssystem sehr hilfreich um nicht zu sagen, unbedingt erforderlich. Daher ist das vielleicht wichtigste Messmittel zur Bestimmung von Belichtungsweten und der Farbbalance eine Graukarte. Nicht noch Fotografen und Filmemacher, sondern auch verantwortliche Beleuchter greifen gern zu diesem Hilfsmittel. Wenn man es einmal in deiner Arbeit integriert hat, wenn man es eigentlich nicht mehr missen. Dieses Pop-Up System, diese kleine Pop-Up Graukarte mit einem, einem mittelgrau und einer weißen Seite, habe ich bei meinen Aufnahmen immer zu Hand. Aber was ist es, das die Graukarte so wertvoll macht. Die Haupteigenschaften von Graukarten sind ihre Reflektionswerte. Eine Graukarte, das ist nicht irgendein grau: Wenn sie ihren Namen zu Recht trägt, reflektiert sie alle anfallenden Wellenlängen des sichtbaren Lichts in gleichem Maße. Wenn es nicht so wäre, hätte sie einen Farbstich und wäre für die Fotografie ungeeignet. Alle diffus reflektierenden Farbstichfreien Tonwerte zwischen Schwarz und Weiß sind im Grunde Graukarten, und mit allem kann man die Farbbalance einer elektronischen Kamera herstellen. Das schauen wir uns jetzt einmal auf einem Rechner an. Dazu benutze ich wiederum die Software-Scopebox. Die sowohl Livesignale, wenn ein entsprechendes Interface benutzt wird, anzeigen kann, wie auch bereits aufgezeichnete Videoclips messtechnisch erfassen kann. Ich habe mich hier 4 Videoclips vorbereitet, um die Zusammenhänge darstellen zu können. Drei der schon angesprochenen Messgeräte können uns auf einen Blick verraten, ob die Farbkanäle einer Kamera einen Grauwert auch wirklich als genau darstellen, das ist natürlich das Vectorscope, das ist die RGB-Parade und eine RGB-Histogramm letzteres sofern, dass die drei Farbkanäle getrennt voneinander darstellen kann. Auf dem Vectorscope wird ein farbloser Tonwert durch einen Punkt im Zentrum der Anzeige dargestellt, der keine Ausdehnung in Richtung auf einen der Farborte hat. Erscheint der Punkt nicht im Zentrum der Anzeige, ist ein Abgleich der Farbbalance an der Kamera erforderlich. Umgangssprachlich führt man dann einen Weißabgleich durch. Zumindest führt diese Abgleich dazu, dass weiß auch als weiß abgebildet wird. Die RGB-Parade zeigt den Zustand der ausgeglichenen Farbbalance in der Kamera damit an, dass die drei Signalpegel in der Anzeige übereinstimmen. Wenn die Graukarte bildfüllend zu sehen ist, erleichtert das ein Ablesen der Messgeräte, da keine Signal-Anteile mit Chroma Anteilen im Messung verunreinigen. In einem horizontal ausgerichteten Histogramm erkennt man die Ausgewogenheit der Farbkanäle daran, dass die drei typischen Signal-Spitzen übereinander angeordnet sind. In diesem Fall sehen wir, dass der Rotkanal ein wenig höher ist, als die beiden anderen, was in der RGB Parade nicht so leicht zu erkennen ist, aber genau dafür taugt das Histogramm um uns darauf hinzuweisen, dass wir in diesem Fall noch einmal einen Abgleich in der Kamera vornehmen sollten. Da, wie hier einen von der Kamera erfasst ist natürliches Bild analysieren, ist die Darstellung der einzelnen Signal-Anteile im Histogramm in ihrer Basis breiter als bei einem synthetisch erzeugten Grau. Wenn ich mir die Pegel für das zweite Video anschaue, kann ich den Pegel der Graukarte sofort mit dem Pegel des Hintergrundmaterial vergleichen. In diesem Fall ist der Luma-Wert nahezu identisch mit dem des Hintergrundes. Auf der RGB-Parade sehen wir diese Verunreinigungen, die in diesem Fall von den Weiß-Anteilen innerhalb der Graukarte herrühren. Das dritte Beispiel zeigt eine nahezu perfekt angeleuchtete Situation mit einem Pegel von 40 IRE für die Graukarte und knapp über 50 IRE für den Chromakey-Hintergrund. Dass hier eine perfekte Balance vorhanden ist, sehen wir an den drei gleichen Pegeln in der RGB-Parade, beziehungsweise an den drei Histogramm-Ausschlägen für die Graukarte, die exakt übereinander positioniert sind. Die mit einer Graukarte ermittelte Farbbalance sollte im Prinzip unabhängig vom Signalpegel sein. Anders ausgedrückt, wenn man die Blende am Objektiv öffnet oder schließt, sollten die Pegel in der RGB-Parade sich synchron miteinander verändern. Das gleiche gilt für das Histogramm, wenn ich die Blende öffne, müssen die drei Farbkanäle synchron miteinander nach rechts wandern. Ich habe einen solchen Clip im vierten Beispiel vorbereitet. Wenn wir jetzt die Pegel uns anschauen, beim Abspielen des Clips, dann tritt dieser Veränderung parallel zueinander auf. Wenn ich mir das Vectorscope dabei anschaue, sehe ich das die Kamera im unteren Bereich hier offensichtlich in den Schattenwerten im Rotkanal nicht mehr synchron arbeitet zu den anderen beiden Kanälen, denn zeitweise bekomme ich ein grünblaues Bild dadurch, dass der Rotkanal offensichtlich nicht linear arbeitet. Läuft einer der Farbkanäle, wie hier bei Veränderung der Blende am Objektiv aus dem Ruder, sollte man einen erneuten Abgleich der Farbbalance vornehmen. Meistens treten dabei jedoch nur marginale Veränderungen auf, die man zwar messtechnisch erfassen kann, die uns aber im Normalfall keine Sorgen machen sollten. Was uns allerdings nachdenklich machen sollte, ist ein gemäß unserem Messgeräte korrektes Kamera-Signal, das auf dem benutzen Monitor kein farbneutrales Bild erzeugt. In diesem Fall sollte man in Erwägung ziehen seinen Monitor zu kalibrieren. Ist der kalibriert und man sieht trotzdem ein farbstichiges Bild, dann betrachtet man das Bild wahrscheinlich unter sehr ungünstigen Umgebungsbedingungen. Fremdlicht-Einflüsse sind eine entscheidende Ursache für viel Bewertungen von Bildinhalten. Mein Tipp, Bilder sollte man in ihrer Qualität niemals in einem normalen Büro-Umwelt bewerten. Vor allem in Großraumbüros mit Bedingungen, die vorschriftsgemäß den lokalen Arbeitsschutzrichtlinien an Bildschirmarbeitsplätzen genügen, ist das Umgebungslicht wahrscheinlich viel zu hell und mit einiger Wahrscheinlichkeit auch farbstichig. Aber zurück zum Thema Graukarten. Bis hier habe ich noch nichts darüber gesagt, wieviel Licht aller Wellenlängen von einer Graukarte reflektiert wird. Im Fotofachhandel sind Graukeile oder Grautreppen erhältlich, die auch mit eindeutigen densitometrische Werten versehen sind. Die nutzen uns aber nicht immer, da sie für die Fotografie und die Verarbeitung in der Druckvorstufe konzipiert wurden. Was wir für cinematographische Arbeiten benötigen, ist eine Referenz mit Bezug zur Messtechnik, von Film und Video. Graukarten und auch entsprechende Messfelder in Grautreppen weisen im wesentlichen eine Reflektivität von 18% auf. Aber Vorsicht, es gibt auch Graukarten mit anderen Werten, die wir nur durch Augenschein nicht von denen mit 18% unterscheiden können. Eine Angabe des Herstellers oder gar ein mitgeliefertes Zertifikat bringen hier gefühlt Sicherheit. Aber warum gerade 18% ? Der Menschen nehmen Helligkeit nichtlinearer. Dass in der Entwicklung des Homo sapiens erst seit ganz kurzer Zeit künstliches Licht gibt, waren die Frühmenschen darauf ausgerichtet auch in relativer Dunkelheit noch gut zu sehen. Farblose Gegenstände die nur 18% des einfallenden Lichtes reflektieren, nehmen wir als mittleres Grau war. Technisch ausgedrückt hat unser Gesichtssinn eine Kennlinie gemäß einer Exponentialkurve mit dem Exponenten 2,2. Im Jargon der Film- und Videotechnik ist das eine Gammakurve. Diese 18% spielen eine zentrale Rolle bei der Abstimmung des gesamten Arbeitsprozesses von der Aufnahme bis zu Wiedergabe von Bildmaterial. Wie wir noch sehen werden, sind diese 18% Reflektivität auch der gemeinsame Nenner zwischen den klassischen Broadcast-Kameraprofilen und Profilen mit logarithmischen Kurven. Graukarten werden in verschiedenen Ausprägungen geliefert. Man kann sie sich, wie diese kleinen Karten hier um den Hals hängen oder man hat sie, sowie ich immer als leicht zu verstauen des Pop-Up zu Hand. Das ganze nebenbei auch noch ein Hilfsmittel für die Einstellung der Schärfe dinnen kann. Eine Graukarte ist ein unverzichtbares Arbeitsmittel, das aber immer nur im Zusammenspiel mit den Messgeräten, eine absolute Referenz ergibt. Richtig eingesetzt, kann sie eine nahezu forensische Analyse ermöglichen, die im Zweifel auch den Dialog mit Auftraggebern erleichtert.

Grundlagen der Videotechnik: Chromakeying

Lernen Sie, wie Sie Greenscreen-Aufzeichnungen optimieren, sodass die Nachbearbeitung rasch von der Hand geht.

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