Farbgenauigkeit: ColorChecker und Delta E 2000

Die Farbe eines Objekts in einer Fotografie ist nicht einfach die Farbe des Objekts. Sie hängt vom Licht ab, vom Sensor der Kamera und von der Software, die aus den Raw-Daten ein Bild macht. Zwei Kameras, die dieselbe Scherbe unter zwei Lampen fotografieren, ergeben zwei verschiedene Brauntöne, und keinem lässt sich ohne Bezug trauen. Eine im selben Licht fotografierte Farbtafel ist dieser Bezug: Sie erlaubt es, das Bild zu korrigieren, und erlaubt es jedem, zu messen, wie weit das Ergebnis vom Bezug abweicht.

So verwenden Sie einen ColorChecker in einer Aufnahmesitzung

Das Farbziel der Methode ist ein ColorChecker, hergestellt von X-Rite und heute von Calibrite vertrieben. Der Classic mit seinen 24 Feldern genügt, um der Methode zu folgen; der größere Digital SG mit 140 ist die Tafel, auf der Metamorfoze misst.

Fotografieren Sie die Karte zu Beginn jeder Aufnahmesitzung, dort liegend, wo das Objekt liegen wird, im selben Licht, mit denselben Kameraeinstellungen.
Ein neues Licht ist eine neue Aufnahmesitzung. Ändern sich Lampe oder Lichtformer, fotografieren Sie die Karte erneut.
Halten Sie die Karte aus dem Bild des Objekts heraus. Sie ist ein eigenes Bild; ihr Ergebnis reist im Farbprofil und in den Metadaten, nicht als Farbfeld neben dem Objekt.
Vermeiden Sie Blendung auf der Karte. Eine Spiegelung auf einem Feld wird als hellere Farbe gelesen. Drehen Sie die Karte bei Bedarf leicht — die Karte bewegt sich, nie die Lampe.
Halten Sie die Karte in ihrem Etui. Ihre Pigmente verblassen durch Licht und Handhabung, und die veröffentlichten Referenzwerte haben sich mit ihrer Herstellung geändert — X-Rite hat seine Pigmente 2014 gewechselt —, daher sollten die verwendeten Werte zur Generation der Karte passen.

Classic oder Digital SG?

Der ColorChecker Classic hat 24 matte Felder: sechs Grautöne am unteren Rand und achtzehn Farben, die für gewöhnliche Dinge — Haut, Laub, Himmel — und für die Grundfarben stehen. Er ist die Tafel, die die Methode verlangt, und die, die die PHOTARCH-App liest.

Der ColorChecker Digital SG hat 140 kleinere Felder. Ein Rahmen aus weißen, grauen und schwarzen Feldern läuft um seinen Rand, sodass sich die Gleichmäßigkeit des Lichts über die Tafel prüfen lässt, und die Farben im Inneren decken mehr von dem ab, was eine Kamera aufzeichnen kann, mit mehr Hauttönen und tieferen, gesättigteren Farben. Seine Oberfläche ist halbglänzend: Das ergibt die tieferen Farben, und es reflektiert auch mehr, sodass Blendung auf einem Feld, die als hellere Farbe gelesen wird, mehr Sorgfalt beim Winkel des Lichts verlangt als beim matten Classic.

COLORCHECKER CLASSIC — 24 matte Felder, sechs Grautöne am unteren Rand
COLORCHECKER DIGITAL SG — 140 halbglänzende Felder, ein Rahmen aus Weiß, Grau und Schwarz

Schematisch: Jedes Feld ist nur in seiner Helligkeit gezeichnet. Die des Classic sind seine eigenen; die des SG sind beispielhaft, und seine Anordnung ist nicht Feld für Feld wiedergegeben.

Mehr Felder bewirken zweierlei. Ein Profil aus 140 Feldern beschreibt die Kamera besser als eines aus 24, und es lässt Felder übrig, an denen sich das Ergebnis beurteilen lässt — das Problem, das unten unter Was eine Tafel kann und was nicht beschrieben wird. Metamorfoze misst die Farbe auf dem Digital SG; mit dem Classic sind seine Farbwerte nur Richtwerte. Eine Sammlung, die flache Originale nach Metamorfoze fotografiert, braucht den SG; für Objekte genügt der Classic, um der Methode zu folgen.

Weißabgleich

Der Weißabgleich macht neutrale Dinge neutral: Die sechs grauen Felder in der unteren Reihe des Classic sollten ohne jeden Farbstich erscheinen. Ein Raw-Entwickler kann ihn mit einem Klick auf ein graues Feld einstellen. Die Standards messen ihn getrennt von den anderen Farben, als Abstand der Grautöne vom Neutralen, und sie messen auch die Helligkeit der Grautöne — wie weit jede Stufe der Graustufenskala von dort abweicht, wo sie sein sollte.

Die Farbtemperatur ist die Art, die Farbe von Licht zu benennen: in Kelvin, nach der Farbe, in der ein Körper bei dieser Temperatur glüht. Die Skala läuft entgegengesetzt zu dem, wie man über Farben spricht, und eine niedrige Zahl ist warm: Eine Haushaltsbirne hat etwa 2.700 K und Studio-Kunstlicht 3.200 K, Tageslicht und Blitz etwa 5.500 K, ein bedeckter Himmel oder offener Schatten 6.500 K und mehr. Der Weißabgleich einer Kamera wird in derselben Einheit eingestellt, und er ist eine Korrektur: Auf die eigene Temperatur des Lichts eingestellt, wird ein Grau grau; höher als das Licht eingestellt, wird das Bild wärmer, niedriger, kälter. Die meisten Lampen sind keine glühenden Körper, und besonders LEDs neigen zusätzlich zu Grün oder Magenta; die Einstellung Tönung korrigiert entlang dieser zweiten Achse.

Die Farben sind angenäherte Bildschirmdarstellungen eines glühenden Körpers bei der jeweiligen Temperatur; echte Lampen, vor allem LEDs, neigen zusätzlich zu Grün oder Magenta, was die Einstellung Tönung korrigiert. Werte für Lichtquellen sind typisch, nicht exakt.

In einer Raw-Datei ist der Weißabgleich nur eine neben den Daten gespeicherte Einstellung, er lässt sich also nachträglich verlustfrei ändern, und ein Klick auf ein graues Feld der Karte stellt ihn für die ganze Aufnahmesitzung ein. Zwei Weißpunkte haben eigene Namen: D50, etwa 5.000 K, das Weiß, an dem Farbmanagement und Druckbetrachtung gemessen werden, und D65, etwa 6.500 K, das Weiß von sRGB, Adobe RGB und den meisten Bildschirmen.

Beispielwerte. Die PHOTARCH-App misst den Weißabgleich als Abstand der Grautöne vom Neutralen und ihre Helligkeit als Abstand, den jedes von dort hat, wo es sein sollte.

Was bedeutet Delta E 2000?

ΔE — Delta E — ist eine einzige Zahl dafür, wie weit eine Farbe von einer anderen entfernt liegt. Beide werden in CIELAB platziert, einem Farbraum, der dem menschlichen Sehen folgend angelegt ist: eine Achse für Helligkeit, zwei für Farbe. ΔE2000, die Formel der CIE, benannt nach dem Jahr, in dem sie vorgeschlagen wurde, passt diesen Abstand an die Art an, wie das Auge Unterschiede beurteilt — in manchen Farbtönen und Helligkeitsbereichen empfindlicher als in anderen.

In einfachen Worten: 0 bedeutet identisch; ein Wert um 1 liegt nahe am kleinsten Unterschied, den ein geübtes Auge zwischen zwei nebeneinanderliegenden Feldern sehen kann; größere Zahlen sind Unterschiede, die jeder sieht. Eine Tafel ergibt ein ΔE pro Feld, und die Standards betrachten den Mittelwert über alle Felder und die schlechtesten.

	Mittleres ΔE2000 über die Tafel
PHOTARCH Studie	5 oder weniger
PHOTARCH Reproduktion	3 oder weniger, und das 90. Perzentil 6 oder weniger
FADGI ★ / ★★ / ★★★ / ★★★★ (zweidimensionale Kunst)	unter 6,5 / 5 / 3,5 / 2
Metamorfoze Light	4 oder weniger, und kein Feld über 14
Metamorfoze Full	3 oder weniger, und kein Feld über 7

Die Werte von PHOTARCH sind seine eigenen Stufen für Objekte, gemessen an einem ColorChecker Classic in der Aufnahmesitzung; eine Belegaufnahme stellt keine Anforderung an die Farbe. Die übrigen stammen von FADGI und Metamorfoze, die für flache Originale gelten; beide messen an einer Tafel, die mit demselben Aufbau wie die Originale fotografiert wurde.

Die Feldfarben sind angenäherte Bildschirmdarstellungen der Tafel, keine Referenzwerte. Ein Unterschied von etwa eins ist der kleinste, den ein Auge bei zwei nebeneinanderliegenden Farben bemerkt.

Farbräume und Profile

Es geht um zwei Arten von Profilen, die leicht verwechselt werden.

Ein Eingabeprofil beschreibt die Kamera: wie ihre Raw-Zahlen für dieses Licht zu echten Farben werden. Ein Profil, das aus der in der Aufnahmesitzung fotografierten Karte erstellt wird, ist der direkteste Weg zu einem solchen.

Ein Ausgabefarbraum ist der, in dem die fertige Datei geschrieben wird. sRGB ist der Farbraum des Webs und der meisten Bildschirme. Adobe RGB reicht weiter in Grün und Cyan und ist für Druck und für Master üblich. eciRGB v2 ist der Raum, den Metamorfoze auf der höchsten Stufe verlangt, und ProPhoto RGB ist noch weiter. FADGI akzeptiert sRGB auf seinen beiden unteren Stufen und verlangt bei drei und vier Sternen Adobe RGB, ProPhoto oder eciRGB v2. Welcher Raum es auch ist: Die Datei sollte ihr Profil eingebettet tragen, damit jedes Programm ihre Zahlen gleich liest.

Das Master der Methode ist ein TIFF in Adobe RGB; Zugriffskopien sind JPEGs in sRGB. Mehr unter Technische Anforderungen.

Was eine Tafel kann und was nicht

Eine Tafel kann Farbe und Weißabgleich jedes Bildes einer Aufnahmesitzung mit einer einzigen Korrektur korrigieren, für alle dieselbe, und sie kann messen, wie nah das Ergebnis herankommt.

Sie kann nicht jede Farbe beschreiben. Vierundzwanzig Felder sind eine Stichprobe, und ein Profil, das an sie angepasst und dann an denselben Feldern beurteilt wird, sieht besser aus, als es ist. In einer PHOTARCH-Aufnahmesitzung von 2023 senkte der Aufbau eines Profils aus der Karte das mittlere ΔE2000 über ihre 24 Felder von 3,4 auf 2,3; wenn jedes Feld aus der Anpassung herausgelassen wurde, die es beurteilte, lag der Mittelwert bei etwa 3,3. Beide Zahlen sind ehrlich; sie beantworten verschiedene Fragen.

Eine Tafel kann auch keine Lampe mit schlechtem Spektrum reparieren, keine durch Beschneidung oder tiefen Schatten verlorenen Farben und kein Licht, das sich änderte, nachdem die Karte fotografiert wurde. Sie misst das Licht dort, wo die Karte lag, im Augenblick der Aufnahme.

Checkliste

Ein ColorChecker in jeder Aufnahmesitzung, dort, wo das Objekt liegen wird, im selben Licht.
Ein neues Kartenbild, sooft sich das Licht ändert.
Weißabgleich von den grauen Feldern; eine Korrektur für die ganze Aufnahmesitzung.
Das Master in einem weiten Farbraum mit eingebettetem Profil; sRGB für das Web.
Farbgenauigkeit als Zahl angegeben, mit der Tafel, an der gemessen wurde.

Die PHOTARCH-App liest die Karte, erstellt daraus ein Farbprofil für die Aufnahmesitzung und misst das mittlere und das 90.-Perzentil-ΔE2000 über ihre Felder: Eine Studie verlangt einen Mittelwert von 5 oder weniger, eine Reproduktion 3 oder weniger bei einem 90. Perzentil von 6 oder weniger.