High Dynamic Range (HDR) ist eine Bezeichnung für das maximale Kontrastverhältnis in einem Bild. Dieses liegt bei einem normalen Bild, einem sog. LDRI (Low Dynamic Range Image), bei ca. 10.000:1 (chemische Photographie) bzw. 1.000:1 (Digitalphotographie), bei einem HDRI (High Dynamic Range Image) bei ca. 200.000:1.^[1] Das heißt aber auch, dass man dieses Kontrastverhältnis auf normalen Monitoren mit geringen Kontrastwerten nicht darstellen kann, dazu benötigt man spezielle HDR-Displays. Man kann jedoch einen Eindruck von HDR-Bildern auf normalen Monitoren gewinnen, indem man ein sog. Tone Mapping-Tool benutzt, um die High Dynamic Range in einen Helligkeitsbereich innerhalb des darstellbaren Kontrastes aufzulösen.

Wie die obenstehenden Zahlen (10.000:1 Kontrastumfang bei chemischer Photographie, 1.000:1 bei Digitalphotographie) andeuten, war es dieser Dynamikumfang, der bisher den großen Vorteil analoger Photographie gegenüber ihrem digitalen Pendant auszeichnete. Gegenüber Film waren bis zum kürzlichen Aufkommen von HDR bei digitalen und Videobildern viele Bildbereiche zumeist stark über- und unterbelichtet bzw. war die Gefahr dafür wesentlich größer, sodass auch die Lichtverhältnisse während der Aufnahme eine wesentlich größere Rolle spielten als beim chemischen Film, um ein ausgewogen belichtetes Bild zu erzielen.

Verfahren

Der große Dynamikumfang von HDR wird ermöglicht, indem mehrere Aufnahmen mit verschiedener Belichtung gemacht und danach zusammengesetzt werden, wobei für jeden unterschiedlichen Helligkeitsbereich des Bildes die optimal belichtete Version verwendet wird, sodass Über- und Unterbelichtung stark reduziert werden. Damit entspricht der daraus resultierende Dynamikumfang von HDR-Bildern noch mehr dem des menschlichen Auges als beim bisherigen Spitzenreiter, dem chemischen Film, sodass durch die optimale Belichtung, anders als bei der herkömmlichen, vergleichsweise blassen Digitalphotographie und Video, u. a. auch sattere, natürlichere und organischere Farben entstehen, als man sie vom analogen Film gewohnt ist.

Schon in den fünfziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts experimentierte der amerikanische Fotograf Ansel Adams mit einem vergleichbaren Verfahren unter Verwendung analogen Films.

Die Erstellung von digitalen HDR-Bildern ohne zusätzliche Software, d. h. mittels nur eines Knopfdrucks an der Kamera, ist bislang (Stand Februar 2007) nicht nur äußerst kostspielig, sondern ihre Belichtung mit mehreren Sekunden auch noch vergleichsweise lang, sodass wie in der frühen Pionierzeit der Photographie die Aufnahme von Bewegung und Personen noch auf gewisse Schwierigkeiten stößt. Eine Fixierung von Personen bei Porträtaufnahmen mittels Gestellen wie im 19. Jahrhundert wäre allerdings denkbar.

Siehe auch

High Dynamic Range Image, Dynamic Range Increase (DRI)

Software

Zum Erstellen von HDR-Bildern existiert spezialisierte Software. Diverse automatische Funktionen zum Tonemapping erweisen sich als sinnvoll.

Das erste und damit wohl bekannteste Werkzeug ist HDRShop von Paul Debevec.

Das gebräuchlichste Tool dürfte das kommerziell vertriebene Photomatix Pro sein.

Die Bildbearbeitungsprogramme Photoshop ab Version CS2 und CinePaint 0.20 besitzen spezielle Module zum Erstellen von HDR-Bildern aus einfachen Belichtungsreihen, ebenso das Shareware-Programm PhotoLine 32.

Auf dem Open-Source-Sektor findet sich das auf X-Plattformen und Windows lauffähige Qtpfsgui, das seit Herbst 2006 unter einer GPL-Lizenz entwickelt wird.

Des Weiteren gibt es mit Picturenaut ein Freeware Tool, welches das Erzeugen von HDRs sowie das Tonemapping beherrscht.

Ein Pseudo-HDR-Bild kann mit einem Verfahren namens Belichtungsüberblendung erzielt werden. Dabei wird das HDR-Bild übersprungen und alle Helligkeitsbreiche sind wie beim ToneMapping im Endbild enthalten. In üblichen Bildbearbeitungsprogrammen wie Photoshop oder GIMP können mit etwas Handarbeit solche kontrastreduzierten Bilder erstellt werden. Es müssen lediglich die Ebenentechnik und das Arbeiten mit Masken unterstützt werden.

Die Software von Ulead "Photo Impact" ab Version 11 hat ebenfalls HDR im Programm. Es können nicht nur Mehrfachbelichtungen mit mindestens 3 Aufnahmen zusammengesfasst werden, sondern z. B. auch normale JPG Images. Es bietet in einer Unterteilung die Möglichkeit, 1. im Bereich "Detail" die "Lichter/Mitteltöne/Schatten" zu regulieren, und 2. das gesamte Foto in diesen Bereichen zu justieren. So können alte Fotos überarbeitet und damit aufgewertet werden. - Zu finden ist es unter "Foto" und "Großer Dynamik Bereich".

Weblinks

• "HDR Fotos erstellen" sehr einfache Tutorials mit Photomatix + Dynamic Photo HDR, viele Bilder, HDR Galerien
• "HDR Fotografie (in Englisch)"
• netzwelt.de 18.06.2007, HDR-Tutorial von der Aufnahme bis zum Endergebnis
• netzwelt.de 13.01.2007, HDR-Fotografie und Photomatix
• Eine Übersicht über HDR (englisch)
• SPIEGEL ONLINE, 03.01.2007, HDR-Fotografie: Wirklicher als die Wirklichkeit
• SPIEGEL ONLINE, 12.02.2007, "Wir erstellen HDRs in Handarbeit"
• CHIP Online, 02.03.2007, "Die neue Fotodimension"

Quellen

1. ↑ Alle Zahlenangaben stammen aus DER SPIEGEL, Nr. 7/12.2.2007, Bonbons fürs Auge

Qtpfsgui ist ein sehr einfach zu bedienendes Programm zum Erstellen und Bearbeiten von Bildern.

Es unterstützt mehrere High Dynamic Range- sowie Low Dynamic Range-Formate. Das Programm ist kostenlos und für die Betriebssysteme Linux, Windows und Mac OS X erhältlich.

Unterstützte HDR-Formate

• OpenEXR
• Radianz RGBE
• TIFF Formate: 16 Bit, 32 Bit (Float) und LogLuv
• RAW
• PFS native

Unterstützte LDR-Formate

• JPEG
• PNG
• PPM
• PBM
• TIFF(8 Bit)

Weblinks

• Offizielle Webpräsenz (englisch)