Was ist der 18% Grauwert und wie erstelle ich eine 18% Grauwertkarte in Photoshop?

26

Ich habe von 18% Graustufen gehört - was ist das eigentlich und warum 18% (und nicht 20% oder ein anderer Wert) und wie kann ich das in Photoshop machen?

Aristos
quelle
mögliches Duplikat der DIY Gray Card zur Belichtung / Farbkorrektur.
chills42
Ich denke, es könnte sich lohnen, es alleine zu haben, da der Mythos "18% Grau ist, wie Lichtmesser kalibriert werden" sehr hartnäckig ist und es großartig wäre, eine richtige Antwort zu erhalten.
Ex-Frau
@matt - wo ist dein Kommentar mit bythom Link geblieben?
Karel,
@Karel - Ich habe einen Fehler gemacht, der den Kommentar ziemlich irreführend machte und nicht rechtzeitig bemerkte, dass er bearbeitet werden konnte. Ich fand es am besten, es zu löschen und eine längere Antwort hinzuzufügen (danke, dass du es auch in deine aufgenommen hast).
Ex-Frau
1
@ ex-ms: Minolta, Sekonic, Pentax und Gossen arbeiten zu 18% in Grau, während Canon und Nikon zu 12% arbeiten. Ich konnte die Zahl für Olymp nicht bestimmen. 18% grau zu nennen, ist also mehr als ein bisschen weit hergeholt.
Labnut

Antworten:

34

Achtung: Dies ist ein langer, etwas technischer Beitrag, der ein wenig Mathematik enthält (aber wenn Sie die hochgestellten Schriften und dergleichen hinter sich lassen, ist es letztendlich ziemlich einfach, Mathematik zu schreiben).

Zuallererst sollte ich mit einer einfachen Vorstellung beginnen, wie ich glaube, dass 18% von Anfang an ausgewählt wurden. Ich kann mich nicht mehr erinnern, welches, aber eines von Ansel Adams 'Büchern erwähnt, was meiner Meinung nach der Ursprung ist.

Die reflektierendste natürlich vorkommende Substanz auf der Erde ist frischer, sauberer Schnee, der etwa 95% des auf ihn fallenden Lichts reflektiert (was ein wenig davon abhängt, wie frisch, wie sauber, wie kalt und / oder feucht der Schnee war) gebildet, etc.)

Auf der anderen Seite reflektiert eine mit frischem, sauberem Ruß bedeckte Oberfläche das geringste Licht eines natürlich vorkommenden Stoffes. Der Bereich liegt hier zwischen etwa 3 und 4%. Nehmen wir noch einmal die Mitte dieses Bereichs und nennen es 3,5%.

Um einen Gesamtdurchschnitt zu erhalten, können wir diese beiden dann mitteln. In einem so weiten Bereich geben die Statistiker jedoch an, dass die Verwendung eines arithmetischen Mittels zu einem schlechten Ergebnis führt (die größere Zahl dominiert fast vollständig und die kleinere wird fast ignoriert). Für Zahlen wie diese ist ein geometrischer Mittelwert die "richtige" Art, Dinge zu tun.

Das geometrische Mittel ergibt sich aus der Quadratwurzel von .95 * .035. Läuft das durch den Rechner, erhalten wir 0.1823458 ... Auf zwei Stellen gerundet, das sind 18%.

Da der Thom Hogan-Artikel zitiert wurde, werde ich ein wenig darüber sprechen. Vor einiger Zeit veröffentlichte Thom Hogan einen Artikel:

http://www.bythom.com/graycards.htm

... dass Messgeräte in Nikon-Digitalkameras für ein mittleres Grau kalibriert sind, das einem Reflexionsgrad von 12% entspricht und nicht dem von 18% der meisten Standard-Graukarten.

Obwohl der Titel und der einleitende Absatz des Artikels ziemlich eindeutig sind, da 18% ein "Mythos" sind, liefert der Rest des Artikels leider keine sachliche Grundlage für diese Behauptung. Hier ist, was Thom als Grundlage für seine Aussagen gibt:

ANSI-Standards (die leider nicht öffentlich veröffentlicht werden - Sie müssen viel Geld bezahlen, um Zugang zu ihnen zu erhalten), kalibrieren Zähler anhand der Leuchtdichte, nicht anhand der Reflexion. Bei einem ANSI-kalibrierten Messgerät ist die am häufigsten veröffentlichte Information, die ich gesehen habe, dass der verwendete Luminanzwert einen Reflexionsgrad von 12% ergibt. Ich habe auch 12,5% und 13% gesehen (also wo zum Teufel kommen die 14% von Sekonic her?), Aber 12% scheinen richtig zu sein - eine halbe Haltestelle leichter als 18%, nebenbei bemerkt. Ich habe niemanden behaupten sehen, dass die ANSI-Kalibrierung einen Reflexionsgrad von 18% bedeutet.

Am Ende scheint er keine wirkliche Grundlage für seine Behauptungen zu haben, nur eine Aussage, dass „12% richtig zu sein scheinen“, ohne wirkliche Beweise oder auch nur Informationen darüber, warum er dies für richtig hält. Trotzdem wird dieser Artikel inzwischen auf verschiedenen fotografisch orientierten Websites (unter anderem) häufig zitiert, als wäre er eine absolute und unbestreitbare Tatsache.

Da diese Ausgabe für eine ganze Reihe von Fotografen von Interesse zu sein scheint, habe ich mich entschlossen, einige Fakten mit Beweisen zu finden, die sie unterstützen. Der erste Schritt auf diesem Weg bestand darin, den fraglichen Standard zu finden. Bei einigen Recherchen habe ich herausgefunden, was meiner Meinung nach der relevante Standard ist. Im Gegensatz zu Thoms obigen Implikationen wird dies tatsächlich von der ISO und nicht von ANSI veröffentlicht. Dies mag für die meisten trivial sein, aber als ich nach dem Standard gesucht habe, war es etwas wichtig - ich habe eine Menge Arbeit investiert, um einen ANSI-Standard zu finden, der anscheinend nicht existiert. Am Ende fand ich jedoch die relevante ISO-Norm: ISO 2720-1974, "Fotografie - Allzweckfotografische Belichtungsmesser (photoelektrischer Typ) - Leitfaden zur Produktspezifikation (Erste Ausgabe - 1974-08-15)".

Ich stellte auch fest, dass Thom (zumindest aus meiner Sicht) sich auch in Bezug auf die Preise ziemlich geirrt hatte - eine Kopie dieses Standards kostet nur 65 US-Dollar. Das kam mir nicht als "viel Geld" vor - in der Tat schien es ein fairer Preis zu sein, für eine echte Erleuchtung (Wortspiel, das nicht wirklich beabsichtigt war) zu diesem Thema zu zahlen.

Der Standard bestätigte einen Teil dessen, was Thom zu sagen hatte, z. B. die Kalibrierung von Messgeräten direkt von Quellen, die Licht emittieren, anstatt von reflektiertem Licht. Leider stimmen andere Teile von Thom nicht so genau mit dem Inhalt der Norm überein. Beispielsweise schließt er am Ende seines Artikels einen Kommentar von „Lance“ ein, der einen „K-Faktor“ erwähnte, ohne dessen genaue Bedeutung oder Zweck zu spezifizieren. Thom antwortete mit den Worten: "Kein Hersteller, mit dem ich gesprochen habe, weiß etwas über einen K-Faktor, und alle sprechen speziell über den ANSI-Standard als Kriterium für das Bauen und Testen von Zählern."

Wie gesagt, das ist vielleicht nicht genau falsch - aber es ist mit Sicherheit bestenfalls irreführend. In der Realität widmet sich ein großer Teil der ISO-Norm dem K-Faktor. Ein Großteil des Restes entfällt auf den C-Faktor, der dem K-Faktor entspricht, wird jedoch stattdessen für Auflichtmesser verwendet (der K-Faktor gilt nur für Auflichtmesser). Es wäre absolut unmöglich, dem Standard zu folgen (zumindest in Bezug auf ein Messgerät für reflektiertes Licht), ohne (ziemlich viel) über den K-Faktor Bescheid zu wissen.

Die Norm legt Folgendes fest: „Die Konstanten K und C sind durch statistische Analyse der Ergebnisse einer großen Anzahl von Tests zu wählen, die durchgeführt wurden, um die Akzeptanz einer Anzahl von Fotografien, für die die Exposition bekannt war, für eine Anzahl von Beobachtern zu bestimmen , erhalten unter verschiedenen Bedingungen des Gegenstandes und über einen Bereich von Leuchtdichten. "

Die Norm legt auch einen Bereich fest, in den der K-Faktor fallen muss. Die Zahlen für den Bereich hängen von der Methode ab, mit der die Filmempfindlichkeit gemessen / bewertet wird (oder von der Methode, die mit einem digitalen Sensor vergleichbar ist). Im Moment werde ich die DIN-Geschwindigkeiten ignorieren und mich nur mit den ASA-Geschwindigkeiten befassen. Für dieses System beträgt der zulässige Bereich für den K-Faktor 10,6 bis 13,4. Diese Zahlen entsprechen nicht direkt den Reflexionswerten (z. B. 10,6 impliziert keine 10,6% -Graukarte als Graustufen), aber sie entsprechen verschiedenen Beleuchtungsstärken, die als Graustufen gemessen werden. Mit anderen Worten, es gibt keinen bestimmten Reflexionsgrad, der als Graustufenmitte gemessen werden muss. Stattdessen ist jeder Wert innerhalb des angegebenen Bereichs zulässig.

Der K-Faktor bezieht sich auf eine gemessene Exposition nach der folgenden Formel:

K = LtS / A 2

Woher:

K = K-Faktor
L = Leuchtdichte in cd / m 2
A = Blendenzahl
t = effektive Verschlusszeit
S = Filmgeschwindigkeit

Mit dieser Formel und einem kalibrierten Monitor können wir den K-Faktor für eine bestimmte Kamera ermitteln. Ich habe zum Beispiel eine Sony Alpha 700-Kamera und einen Monitor, der für eine Helligkeit von 100 cd / m 2 kalibriert ist . Bei einer kurzen Überprüfung misst meine Kamera den Bildschirm (wobei die Idee von reinem Weiß angezeigt wird) ohne andere sichtbare Lichtquellen mit einer Belichtung von 1 / 200stel einer Sekunde bei 1/2. Läuft dies durch die Formel, ergibt sich ein K-Faktor von 12,5 - knapp über der Mitte des durch die Norm zulässigen Bereichs.

Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, welcher Graustufenwert auf einer Karte entspricht. Lassen Sie uns dies tun, basierend auf der sonnigen 1: 16-Regel, die besagt, dass eine angemessene Belichtung bei hellem Sonnenlicht 1: 16 mit einer Verschlusszeit ist, die der Kehrwert der Filmgeschwindigkeit ist. Wir können die obige Formel mathematisch umwandeln in:

L = A 2 K / tS

Lassen Sie uns die Dinge für ISO 100-Filme herausarbeiten:

L = 16 × 16 × K / 0,01 × 100

Die .01- und 100-Abbrüche (und sie werden immer abgebrochen, da die Belichtungszeit der Kehrwert der Filmempfindlichkeit ist) vereinfachen dies auf: L = 256K.

Wenn Sie die Zahlen für den niedrigsten und den höchsten zulässigen Wert für den K-Faktor berechnen, erhalten Sie 2714 bzw. 3430.

Nun sehen wir uns den Grund dafür an, warum die ISO-Norm Lichtwerte und nicht den Reflexionsgrad einer Oberfläche festlegt. Obwohl wir alle die sonnige f / 16-Regel gesehen und gehört haben, ist die Realität, dass klares Sonnenlicht in Abhängigkeit von über einen beträchtlichen Bereich variiert Jahreszeit, Breitengrad usw. Klares Sonnenlicht hat eine Helligkeit von 32000 bis 100000 Lux. Der Durchschnitt dieses Bereichs liegt bei 66000 Lux, daher werden die Zahlen auf dieser Basis berechnet. Dies muss mit dem Reflexionsgrad multipliziert werden, um eine Leuchtdichte zu erhalten - das Ergebnis wird jedoch in Einheiten von „Apostilben“ und nicht in cd / m 2 ausgegeben . Um von apostilbs zu cd / m 2 zu konvertieren , multiplizieren wir mit 0,318:

L = I x R x 0,318.

Woher:

R = Reflexionsvermögen
I = Beleuchtungsstärke (in Lux)
L = Beleuchtungsstärke (in cd / m 2 )

Wir haben bereits die Werte für L, die uns interessieren, also ordnen wir diese neu an, um die Werte von R zu erhalten:

R = L / 0,318 I

Wenn wir unsere Minimal- und Maximalwerte für I eingeben, erhalten wir:

R 1 = L / 10176
R 2 = L / 31800

Dann fügen wir die beiden Werte für L ein, um unseren zulässigen Bereich für R zu definieren:

R 1,1 = 2714/10176
R 1,2 = 2714/31800
R 2,1 = 3430/10176
R 2,2 = 3430/31800

R 1,1 = 0,27
R 1,2 = 0,085
R 2,1 = 0,34
R 2,2 = 0,11

Mit anderen Worten, zwischen dem Bereich der Sonnenhelligkeit und dem Bereich der K-Faktoren, die durch die ISO-Norm zulässig sind, kann ein Reflexionsgrad irgendwo zwischen ungefähr 8,5% und ungefähr 34% innerhalb der Anforderungen der Norm liegen. Dies ist offensichtlich ein sehr breites Spektrum von Werten - und einer, der eindeutig sowohl die 12% Thom-Befürworter als auch die 18% einer typischen Graukarte einschließt.

Um den Bereich etwas einzugrenzen, betrachten wir nur das arithmetische und geometrische Mittel des Helligkeitsbereichs der Sonne: 66000 bzw. 56569 Lux. Wenn Sie diese in die Formel für den Bereich der möglichen Remissionswerte einfügen, erhalten Sie:

R 1,1 = 2714/20988
R 1,2 = 2714/17989
R 2,1 = 3430/20988
R 2,2 = 3430/17989

Die Ergebnisse daraus sind:

R 1,1 = 0,13
R 1,2 = 0,15
R 2,1 = 0,16
R 2,2 = 0,19

Eine 18% -Graukarte befindet sich in der Nähe eines Endes dieses Bereichs, liegt jedoch immer noch im Bereich. Eine 12% ige Graukarte liegt außerhalb des Bereichs. wir müssen ein überdurchschnittliches Lichtniveau annehmen, damit es funktioniert. Wenn wir die vier obigen Zahlen zusammen mitteln, erhalten wir einen Wert von ungefähr 16% Grau als "ideal" - einer, der unter fast allen Bedingungen einigermaßen gut funktionieren sollte.

Zusammenfassen:

  1. Der ISO-Standard erlaubt eine Reihe von Kalibrierungen, nicht nur eine Ebene
  2. Die normale Tageslichthelligkeit deckt ebenfalls einen ziemlich großen Bereich ab
  3. 18% Grau sind aufgrund der durchschnittlichen Lichtverhältnisse vertretbar
  4. 12% Grau sind aufgrund der durchschnittlichen Lichtverhältnisse nicht gerechtfertigt
  5. Bezogen auf die durchschnittlichen Lichtverhältnisse wäre der ideale Wert für eine Graukarte etwa 16%.
  6. Ihr Messgerät ist möglicherweise auf 18% kalibriert, wahrscheinlich ist es jedoch nicht auf 12% kalibriert (und sollte es auch nicht sein).
Jerry Sarg
quelle
Dies ist eine großartige Erklärung, aber ich denke, das Argument ist rund, dass Sie sunny / 16 annehmen, aber die Beleuchtungsstärke auf "normales Tageslicht" einstellen. Es scheint nicht notwendig zu sein, diesen Begriff neu zu definieren. Was ist mit der Annahme einer festen Exposition: EV = Ig (IS / C) (Vorfall) = Ig (LS / K) (reflektiert) => L / I = K / C? R sollte von L / I und konstantem Faktor ableitbar sein, daher der implizite Reflexionsgrad des Standards direkt aus den Bereichen für K / C im Standard?
Ex-Frau
3
Aufgespürt: Der ANSI-Standard, auf den er sich wahrscheinlich bezieht, war ANSI PH3.49-1971, abgelöst von (aber nicht radikal anders als) ISO 2720-1974.
Ex-Frau
@matt: Sie könnten mit dem Standard Recht haben, aber ehrlich gesagt bezweifle ich, dass er einen bestimmten Standard im Sinn hatte, insbesondere einen, der fast 30 Jahre veraltet war, als er den Artikel schrieb.
Jerry Coffin
@matt: Ich hatte nicht in Betracht gezogen, die Ergebnisse für einfallende und reflektierte Messwerte zu vergleichen, um den Remissionsbereich zu bestimmen. Es klingt vernünftig, aber ich muss den Standard noch einmal lesen, um herauszufinden, worum es geht.
Jerry Coffin
Ich denke, Ex-ms bringt einen guten Punkt in seinem ersten Kommentar auf den Punkt - Sie haben eineinhalb Stoppbereiche für Sonnenlicht. Wenn Sie möchten, dass Ihr Argument überzeugender ist, sollten Sie genauere Werte finden, anstatt Ihre eigenen durch Mitteln zu synthetisieren. Wenn die sonnige 16-Regel für ein Ende des Bereichs anstelle der mittleren kalibriert würde, wie Sie es willkürlich gewählt haben, wären 12% korrekter als 18%.
Evan Krall
10

was es wirklich ist, warum 18%?

Dies ist die Lichtmenge, die von den meisten Kameras zur Bestimmung der Belichtung verwendet wird. Dies wurde gewählt (anstelle von 20% usw.), da die meisten "Fotos", die von durchschnittlichen Fotografen verwendet werden, im Durchschnitt ungefähr so ​​viel Licht ausstrahlen wie feste, 18% graue.

Wenn Sie jedoch etwas mit viel Weiß oder viel Dunkel aufnehmen, ist die Belichtung ausgeschaltet. Wenn Sie beispielsweise ein Foto von einem großen weißen Gebäude aufnehmen, möchten Sie wahrscheinlich die Belichtung anpassen, um dies auszugleichen, da standardmäßig 18% Grau eingestellt sind, das gesamte Weiß angezeigt wird und die Belichtung verringert wird (um das Ganze zu erzielen) Bildmittelwert der gleiche Lichtanteil wie 18% Grau). Sie möchten eine über dem Standard liegende Belichtung, um dies auszugleichen.

Sie können eine solide Karte verwenden, die den entsprechenden Grauton aufweist, um dies in Ihrer Kamera auszugleichen. Viele Kameras verfügen über Belichtungskorrekturfunktionen, mit denen Sie Ihre Kamera konfigurieren können, indem Sie sie auf etwas mit der richtigen Farbsättigung richten.

Wenn Sie Ihre eigene Karte erstellen möchten, sollten Sie die Karte mit 18% Grau sättigen. Dies führt zu einer Volltonfüllung (in RGB) von ungefähr 46 für R, G und B. Beachten Sie jedoch, dass die meisten Drucker Ihre Farbe etwas verzerren. Wenn Sie also drucken, möchten Sie möglicherweise die Ergebnisse überprüfen gegen dein Original.

Reed Copsey
quelle
6
Sie möchten wahrscheinlich nur eine graue Karte kaufen - sie ist günstig, unter 5 US-Dollar.
Reid
3
Ich stimme vollkommen zu - aber das OP hat gefragt, wie es funktioniert;)
Reed Copsey
Wegen Durchschnitt? Die 50% sind der Durchschnitt von Schwarz und Weiß oder nicht?
Aristos
@Aristos: Ich verstehe deine Frage nicht ganz. Wenn Sie Ihre Fotos in Schwarzweiß erstellen und die durchschnittliche Lichtmenge über alle Fotos hinweg messen, erhalten Sie 18% Grau. (Mehr weiß als schwarz - da wir in der Regel beleuchtete Motive fotografieren)
Reed Copsey
2
siehe den in der akzeptierten Antwort erwähnten Hogan-Artikel zu 18% und Metern. Ich denke, Sie verstehen auch die Natur der '18% 'falsch, es ist die Menge des von der Karte reflektierten Lichts, nicht die Helligkeit des Bildes. rgb (46,46,46) ist viel zu dunkel.
Ex-Frau
5

Die Karten sind so konzipiert, dass sie etwa 18% des einfallenden Lichts reflektieren , das dem Menschen auf halbem Weg zwischen maximalem Weiß und dunkelstem Schwarz erscheint und das durchschnittliche Reflexionsvermögen typischer natürlicher Szenen - wie bisher L * 50 - recht gut einschätzt richtig oben erwähnt.

Die nächste Frage, und woher die 12% kommen, lautet: Wenn wir die 18% Graukarte abmessen, die einem Menschen als mittelgrau erscheint, aber tatsächlich ungefähr 18% der Intensität des maximal diffusen Weiß hat, welchen Wert sollte sie haben Diese Informationen werden in unseren Rohdateien gespeichert. Denken Sie daran, dass der Film in den Lichtern einen sanften Abfall aufweist, während der digitale einen absoluten Abfall aufweist. Aus diesem Grund beschlossen sie, eine halbe Pause einzulegen, um die Glanzlichter (möglicherweise spiegelnd) zu schützen, und, falls gewünscht, einen Rolloff mit einer halben Pause vorzusehen. Es wurde entschieden, dass die Luminanz einer Graukarte, die 18% des einfallenden Lichts reflektiert, auch bekannt als L * 50, auch bekannt als Mittelgrau, bei 18% / sqrt (2) = ungefähr 12,8% des maximal diffusen Weiß aufgezeichnet werden sollte - in linearer Form rAW-Datei.

Was danach mit den Daten passiert, wird sehr chaotisch und die Standards haben wirklich ein Chaos daraus gemacht, imho.

Jack Hogan
quelle
3

Denken Sie an die Tonskala von Schwarz nach Weiß. Brechen Sie statt eines gleichmäßigen Gefälles dieses in 11 Teile (Zonen genannt). Zone 0 ist ohne Detail durchgehend schwarz. Zone 10 ist einfarbig weiß ohne Details. Zone 5 in der Mitte ist 18% grau. Google "Zonensystem" für weitere Informationen.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass der Grauton, den Sie wirklich interessieren, 12% beträgt, da dies höchstwahrscheinlich für die Messung kalibriert ist. Siehe Thom Hogans Artikel über Graukarten.

Karel
quelle
1
Technisch ist das falsch. Das Zonensystem hat 11 Zonen, von 0 bis 10 (nicht 9), wobei 5 in der Mitte liegen.
NickM
Ich habe meine Antwort gemäß Matt Smillies Kommentar zur Kalibrierung der Belichtungsmesser aktualisiert. Vielen Dank matt. Ich weiß nicht, wo der Kommentar verschwunden ist.
Karel
5
beträgt 18%, weil das Auge den Logarithmus sieht und die 18% für das Auge das mittlere Grau, der Mittelpunkt zwischen Weiß und Schwarz
Aristos
1
Minolta, Sekonic, Pentax und Gossen arbeiten zu 18% in Grau, während Canon und Nikon zu 12% arbeiten. Ich konnte die Zahl für Olymp nicht bestimmen. Hogans Artikel ist ausgesprochen unpassend.
Labnut
3

Das OP fragte: Warum hat die Standard-Graukarte einen Reflexionsgrad von 18%?

Die kurze Antwort lautet, dass eine beträchtliche Anzahl von Herstellern ihre Lichtmesser in der Überzeugung kalibriert hat, dass eine Standardszene einen durchschnittlichen Reflexionsgrad von 18% aufweist.

Folgende Hersteller arbeiten mit 18% Remission:
Minolta
Sekonic
Pentax
Gossen
Kenko

Diese Informationen stammen aus den Handbüchern ihrer Belichtungsmesser. Folgen Sie den Links, um meine Referenzen zu sehen.

Es wird angenommen, dass die folgenden Werte bei 12% Reflexionsvermögen wirken, obwohl ich dies nicht bestätigen konnte. Informationen stammen aus dem Wikipedia-Artikel zur Belichtungsmessung . Siehe auch diesen Artikel von photo.net
Canon
Nikon

Ich habe zwar keine Informationen für Olympus.

Die nächste Frage lautet also: Warum wählen einige Hersteller 18% und andere 12%?

Die Antwort findet sich in ISO 2720 , in der es heißt:

Die Konstanten K und C sind durch statistische Analyse der Ergebnisse einer großen Anzahl von Tests zu wählen, die durchgeführt wurden, um die Akzeptanz einer Anzahl von Fotografien, für die die Belichtung bekannt war, die unter verschiedenen Bedingungen erhalten wurden, für eine große Anzahl von Beobachtern zu bestimmen von subjektweise und über einen Bereich von Leuchtdichten.

Dies bedeutet, dass jeder Hersteller die durchschnittliche Graustufe der Standardszene durch Messung bestimmen kann. Angesichts der Tatsache, dass sie unabhängige Messungen der Kalibrierungskonstanten (K und C) verwendet haben, ist es überraschend (und erfreulich), dass es so viele Übereinstimmungen gibt.

K und C sind die Kalibrierungskonstanten für Auflicht- und Auflichtmesser.
K hat empfohlene Werte von 10,6 bis 13,4
C hat empfohlene Werte von 320 bis 540

Nun stellt sich heraus, dass die beiden Herstellergruppen, obwohl sie selbst getestet wurden, unterschiedliche Werte für K und C erreicht haben. Diese Werte führen durch die einfache Anwendung der physikalischen Gesetze zu einem Reflexionsgrad von entweder 18% oder 12% für die Standardszene.

Für die Interessenten finden sich die Formeln in dem Wikipedia-Artikel zur Belichtungsmessung , so dass ich sie hier nicht wiederhole.

Also, was ist der "richtige" Wert? 18% oder 12%?

a) Sie haben keine andere Wahl, als mit dem Wert zu arbeiten, den Ihr Hersteller gewählt hat.
b) Der Unterschied ist klein genug, um wenig praktische Wirkung zu haben.
c) Es scheint, dass niemand den Unterschied bemerkt hat.

Die Quintessenz ist, dass die 18% - oder 12% -Werte für das durchschnittliche Reflexionsvermögen durch Messung des durchschnittlichen Reflexionsvermögens (fotografisch) einer großen Anzahl von Szenen erhalten wurden. Das sind also Zahlen, die experimentell ermittelt wurden, und es ist nicht überraschend, dass es einige Unterschiede gibt.

Gibt es eine Möglichkeit, theoretisch zu dieser Zahl zu gelangen?

Im Lab-Farbraum kann L * (Helligkeit) von 0 (Schwarz) bis 100 (diffuses Weiß) reichen. Ich entscheide mich für den Lab-Farbraum, weil er dem menschlichen Sehen nahe kommt. Wenn man annimmt, dass die durchschnittliche Helligkeit auf halbem Weg zwischen diesen beiden Extremen liegt, hat man einen Startpunkt von L * = 50.

Mit Bruce Lindblooms exzellentem CIE- Farbrechner können wir nun die entsprechende Luminanz und die sRGB-Pixelwerte berechnen. Dies ergibt Werte von 18,4% Luminanz (Y auf der CIE XYZ-Skala ) und 118,9 Pixel für sRGB.
Bildbeschreibung hier eingeben

Zu sagen, dass die durchschnittliche Helligkeit der Szene in der Mitte zwischen Weiß und Schwarz liegt, ist natürlich eine große Annahme und vereinfacht die reale Welt. Man braucht wirklich irgendeine experimentelle Grundlage für diese Annahme. Interessant ist jedoch, dass diese Berechnung zu einem Ergebnis führt, das dem vieler Hersteller nahe kommt.

labnut
quelle
1
Ich habe das Handbuch meiner Kamera - eine Canon 550D - geöffnet und nach 12% und 18% gesucht (eine PDF-Version des Handbuchs zu haben, macht Spaß), 12% erscheinen nirgendwo, 18% erscheinen dreimal, einmal im Kontext von Weiß Balance und zweimal in der Beschreibung für eine Einstellung, in der "der Dynamikbereich von 18% Standardgrau zu hellen Glanzlichtern erweitert wird", so sieht es aus, als ob Canon 18% und nicht 12% verwendet (wahrscheinlicher als die anderen Möglichkeiten: dass sie Verwenden Sie einen anderen Standard für die 550D als für den Rest ihrer Linie oder dass das Handbuch falsch ist)
Nir
2

18% Grau ist der Farbton, von dem aus die Belichtungswerte über das Objektiv (TTL) gemessen werden. Sie können ihn auch verwenden, um den Weißabgleich zu überprüfen, wenn Sie für eine Aufnahme kalibrieren möchten.

Wenn Sie keine zur Hand haben, können Sie in der Regel durch eine Betonfläche ersetzen, wenn diese sich in der Szene befindet oder zumindest unter ähnlichen Lichtverhältnissen.

Rowland Shaw
quelle
Und die Gegenstimme war, warum?
Rowland Shaw
Siehe Kommentare oben in der Frage zu: 18% und Meter.
Ex-ms
@matt Meine Antwort bezieht sich jedoch auf die TTL-Messung (immerhin, wenn Sie das einfallende Licht messen, würden Sie keine 18% Graukarte benötigen)
Rowland Shaw
Ich kann nur empfehlen, Hogans Artikel und Referenzen genauer zu lesen. Er redet auch nicht über Incident Meter.
Ex-Frau
2
Bei Ex-MS arbeiten Minolta, Sekonic, Pentax und Gossen zu 18% in Grau, während Canon und Nikon zu 12% arbeiten. Ich konnte die Zahl für Olymp nicht bestimmen. Hogans Artikel ist ausgesprochen unpassend.
Labnut
2

Zum größten Teil sind Standards nicht dazu gedacht, die Theorie zu erklären. Sie sollen beschreiben, wie etwas zu tun ist, wie die Filmempfindlichkeit bestimmt wird, wie ein Belichtungsmesser kalibriert wird usw. Sie basieren auf Untersuchungen, die in wissenschaftlichen Artikeln in wissenschaftlichen Fachzeitschriften zu finden sind. Drei Artikel, die die Theorie der Zählerkalibrierung beschreiben, sind:

Stimson, Allen, Eine Interpretation der aktuellen Belichtungsmessertechnologie , Photographic Science and Engineering, Bd. 6, Nr. 1, Jan.-Feb. 1962.

Scudder, Nelson, Stimson, Neubewertung von Faktoren, die die manuelle oder automatische Steuerung der Kamerabelichtung beeinflussen , Journal of the SMPTE, Band 77, Januar 1968.

Connelly, D, Kalibrierniveaus von Filmen und Belichtungsgeräten , The Journal of Photographic Science, Bd. 16, 1968.


quelle
0

Wie man eine 18% -Karte druckt, ohne Theorie oder Begründung, warum 18 keine andere Zahl ...

Das Befolgen einer Theorie oder eines Hinweises zum Festlegen von RGB-Werten in einem Grafikprogramm ist nicht zuverlässig. Monitore und Drucker sorgen dafür, dass Grafiken gut aussehen und die wissenschaftliche Genauigkeit nicht ausreicht. Selbst wenn Ihr gesamtes System kalibriert ist - nun, ich vertraue niemals darauf, dass solche Dinge genau sind, insbesondere nicht hinsichtlich der physikalischen optischen Eigenschaften von Ausdrucken.

Letztendlich müssen Sie ein großes graues Rechteck aus einem ausgewählten RGB-Wert erstellen und ausdrucken. Woher wissen, welchen RGB-Wert?

Verwenden Sie zuerst Ihr Grafikprogramm, um ein feines Raster aus schwarzen Quadraten auf einem leeren weißen Hintergrund zu drucken. Stellen Sie sicher, dass die Quadrate 18% der Fläche bedecken. Der Abstand zwischen den Quadraten sollte das 1,59-fache der Breite oder Höhe der Quadrate betragen. Machen Sie dieses Raster klein, aber groß genug, um die genaue Geometrie gut steuern zu können, und machen Sie es so, dass es eine ganze Seite abdeckt.

Mit guter dunkler Tinte im Drucker ist das Weiß fast 100% reflektierend und das Schwarz fast 0% (aber nichts ist perfekt), sodass der Gesamtreflexionsgrad auf 18% gemittelt wird. Fotografieren Sie diesen Schwarzweiß-Ausdruck unscharf, und lassen Sie die Kamera den Durchschnitt berechnen.

Errate einen RGB-Wert, mache die ganze Seite grau und drucke sie aus. Fotografiere es unscharf neben deinem Schwarz-Weiß-Raster. Verfeinern Sie Ihre RGB-Vermutung, je nachdem, ob sie heller oder dunkler als das Raster ist. Wiederholen, bis sie übereinstimmen.

Achten Sie auf eine gleichmäßige Beleuchtung und vermeiden Sie Vignettierungseffekte in der Optik.

DarenW
quelle
0

Um eine Antwort zusammenzufassen.

Von weiß bis schwarz sehen die Augen eine Reihe von Grautönen. Da die Augen logarithmisch sehen (und die Ohren logarithmisch hören), wie die Augen in der Mitte aussehen - enthält dies tatsächlich nicht 50% Schwarz + 50% Weiß, sondern 18%.

Der Mittelpunkt für das Auge enthält 18% Schwarz auf Weiß.

Um dies in Photoshop zu machen, füllen Sie einen weißen Hintergrund mit einem 18% schwarzen Muster. Wenn Sie also in Photoshop einen weißen Hintergrund halbschwarz ausfüllen, erhalten Sie nicht das mittlere Grau, das das Auge sehen kann.

Vor vielen Jahren wurde mir diese 18% -Regel zur Grundlage für die Kalibrierung des Monitors gemacht. Der Unterschied bei anderen Kalibrierungen war, dass ich 18% verwende, um den Hintergrund mit Schwarz zu füllen und nicht 50%.

Ich habe diese Gammakalibrierungsseite immer noch online. Verwische deine Augen und versuche, den Kreis im Inneren verschwinden zu lassen.

Aristos
quelle
-2

"18%" ist die Lichtmenge, die vom Mittelpunkt von Schwarz und Weiß reflektiert wird (Adams 'Zone V). Die genaue Konvention von 18% (nicht 17%, 19% usw.) stammt aus der grafischen Industrie (wahrscheinlich - siehe Links).

In der Fotografie hat es zwei Hauptverwendungen:

  • Ein Objekt, von dem bekannt ist, dass es eine neutrale Farbe hat, kann bei der Korrektur des Weißabgleichs hilfreich sein. Dies muss nicht mittelgrau sein, sondern grau.
  • Ein Objekt mit bekanntem Reflexionsgrad kann bei der Messung hilfreich sein. Die Handfläche ist ein guter Ersatz für diese Funktion einer Graukarte: Sie ist ungefähr 1 Blende heller.

In der größtmöglichen Schrift hier jedoch:

18% Grau entspricht nicht der Kalibrierung Ihres Messgeräts.

Wirklich und wahrhaftig.

Dies ist ein hartnäckiger Mythos, aber eigentlich nicht der Fall. Ihre Messgeräte in der Kamera sind näher an 12% Grau kalibriert, was einer Differenz von ungefähr einer halben Blende entspricht. Dies ist der ANSI-Standard.

Eine praktische Erklärung von Thom Hogan finden Sie hier: http://www.bythom.com/graycards.htm

Und für diejenigen, die es vorziehen, sich mit Fußkerzen und Fußlamberts zu beschäftigen, eine mathematischere Version hier: http://www.richardhess.com/photo/18no.htm

Das ist eine schockierende Enthüllung. Was soll ich tun?

Wahrscheinlich nichts. Die meisten grauen Karten liegen ungenutzt im Schrank. Selbst im Gebrauch ist eine halbe Pause in den meisten Situationen vernachlässigbar. Also, wenn Sie glücklich sind, wie die Dinge sind, fahren Sie fort!

Wenn dieser Unterschied für Sie von Bedeutung ist, finden Sie im Hogan-Artikel praktische Hinweise zu einer Seitenleiste, die Sie hier finden:

Wenn Sie digital fotografieren, fotografieren Sie eine graue Karte bei gleichmäßiger Beleuchtung mit dem gemessenen Wert und in Schritten von 3 Stufen (verwenden Sie nur eine Spotmessung oder eine mittenbetonte Messung und achten Sie darauf, dass die Karte leicht zum Licht geneigt ist [um sicherzustellen, dass Sie das Licht sehen reflektiertes Licht sehen]). Schauen Sie sich die Histogramme für jede Belichtung an (auf der Kamera, nicht in Photoshop, wo eine andere Methode zum Erstellen von Histogrammen verwendet wird). Wenn Sie eine 18% Graukarte verwenden, wählen Sie die Belichtungseinstellung, die einen zentrierten Wert erzeugt, und stellen Sie diese in Ihrer Belichtungskorrektur ein.

ex-ms
quelle
3
Wenn es einen Mythos gibt, der es verdient, in "der größtmöglichen Schrift" verkündet zu werden, dann hat Thom Hogans Artikel tatsächlich irgendeine Grundlage. Die Behauptung: "Dies ist der ANSI-Standard" liegt genau an der Grenze zwischen irreführend und geradezu falsch.
Jerry Coffin
2
An wichtigen Stellen sagt Thom deutlich "Ich glaube" und erklärt es nicht als Tatsache. Am Ende läuft das Problem darauf hinaus, was 1) im ANSI-Standard (einige haben möglicherweise den Zugriff und die Bereitschaft, es zu lesen) und 2) in der Kamera-Firmware (auf die der Zugriff sehr begrenzt ist) geschrieben ist. Die Fakten können also nur von Kameraingenieuren kommen und nicht von Internetdiskussionen :)
Karel