Der szenenreferierte Workflow verspricht eine Bearbeitung, die unabhängig vom Ausgabemedium ist. Es wird typischerweise ein Bild im sRGB-Farbraum mit 8 Bit erzeugen, das Code-Werte zwischen 0 und 255 hat. Zur Vereinfachung betrachten wir hier nur den 8-Bit-Fall. Die Konzepte sind dieselben bei 16 Bit, nur der Kodierungsbereich reicht von 0 bis 65535, was anekdotisch ist.

Das Druckproblem

Leider gibt nichts die Garantie, dass der Drucker den gesamten Kodierungsbereich nutzen kann. Die minimale Dichte (Dmin im Analogen) wird mit nacktem Papier erreicht und entspricht einem RGB-Code-Wert von 255. Die maximale Dichte (Dmax im Analogen) wird bei 100 % Tintenabdeckung erreicht.1 Das Problem ist, wenn Dmin einem RGB-Codewert von 255 entspricht, stimmt Dmax nie mit einem RGB-Wert von 0 überein.

Um das Problem zu verstehen, habe ich einen synthetischen Chart von sRGB-Codewerten von 0 bis 59 (von 255) erstellt und ihn auf normalem Büro-Papier mit einem alten Fotodrucker gedruckt und dann gescannt. Das Gitter zwischen den Feldern ist reines Schwarz (RGB = 0).

After After
Before Before
Vorher: digitales Original; Nachher: gescannter Druck ohne Korrektur.

Die gedruckten Schwarztöne sind gedämpft im Vergleich zum digitalen Original, aber das ist nicht der schlimmste Teil: Die Flecken unter 0,12 % sind komplett mit dem 0% Gitter verschmolzen, was bedeutet, dass alle RGB-Codewerte unter 5/255 mit derselben Dichte gedruckt werden und in einem einzigen schwarzen Fleck enden.

Anders gesagt, unser Druckerschwarz sättigt bei 5/255 und wir werden nicht in der Lage sein, Details in tiefen Schatten zu erkennen ohne ordentliche Korrektur. Aber warum?

Während 8-Bit sRGB (mit OETF) theoretisch ein Kontrastverhältnis von 6588:1 (das ist, ein Dynamikumfang von 12,69 EV) kodieren kann, können LED-Displays typischerweise einen Kontrast von 300:1 bis 1000:1 dank emissiver Weißtöne mit gesteuerter Intensität wiedergeben. Auf Papier sind Weißtöne reflektierend, und die Kontrastanpassungsvariable ist deshalb schwarze Tinte, die einfallendes Licht absorbiert. Der darstellbare Kontrast auf Papierdrucken variiert zwischen 50:1 (Dmax 1,7) und 200:1 (Dmax 2,3), das ist ein Dynamikumfang, der zwischen 5,6 und 7,6 EV variiert.

Während des Druckens entrollen wir den Dynamikumfang der Datei in den Dynamikumfang des Papiers, beginnend bei Weiß. 5,6 EV unter Weiß erreichen wir die Dynamikumfangsgrenze der schwarzen Tinte auf mattem Papier, aber wir sind noch nicht einmal zur Hälfte durch den Dynamikumfang der digitalen Datei. Alle Töne zwischen -5,6 und -12,7 EV unter Weiß in der digitalen Datei werden mit derselben schwarzen Dichte gedruckt: der Drucker hat die maximale Einfärbung erreicht.

ObjektKontrastverhältnisDmaxDynamischer Bereich
8-Bit sRGB (mit OETF)6588:13,812,7 EV
8-Bit lineares RGB510:12,79,0 EV
12-Bit lineares RGB (Raw-Fotos)8190:13,913 EV
14-Bit lineares RGB (Raw-Fotos)32766:14,515 EV
16-Bit lineares RGB (Raw-Fotos)131070:15,117 EV
Mattepapiereindruck50:11,75,6 EV
Glanzpapiereindruck200:12,37,6 EV
ICC-Standard-PCS-Black-Point287:12,58,2 EV
Eizo Color Edge CG319X1500:13,210,6 EV

Äquivalente von Kontrasteinheiten: all diese repräsentieren denselben Abstand zwischen reinen Weiß- und Schwarztönen, aber unterschiedlich gemessen.

Alle digital Tons zwischen -12,7 und -5,6 EV zur selben Dichte auf Papier zu drucken bedeutet in der Praxis, Details und Textur zu einem festen schwarzen Fleck zu plätten. Um das zu vermeiden, müssen wir den sRGB-Dynamikumfang in den Dynamikumfang des Papiers ummappen, was in unserem Beispiel hier bedeutet, dass die RGB-Codewerte zwischen 5 und 255 verschoben werden müssen.

image
Das Tonemapping-Problem vom digitalen sRGB zu einem 50:1-Kontrast-Papier, wie im Filmic-Zonensystem-Diagramm gezeigt

Lassen Sie uns sehen, welchen Unterschied es auf einem echten Bild macht, das viel Inhalt in tiefen Schatten hat:

image
Digitales Original
After After
Before Before
Vorher: Drucksimulation bei Kontrast 66:1 ohne Schwarzpunktkompensation; Nachher: Drucksimulation bei Kontrast 66:1 mit Schwarzpunktkompensation.

Schwarz muss behoben werden, um Details in den Haaren zu erhalten, auch wenn es auf Kosten des Kontrasts im Hals geschieht.

Verständnis der Schwarzpunktkompensation

Die Schwarzpunktkompensation  wurde von Adobe erfunden und später vom ICC standardisiert. Es ist ein einfacher Schwarzoffset, der alle RGB-Werte über die Schwelle der Schwarzsättigung erhöhen (aufhellen) soll, damit wir Gradienten in tiefen Schatten wiederherstellen und anerkennen, dass Schwarztöne unabhängig davon, was wir tun, gedämpfter bleiben.

Leider bewahrt die Schwarzpunktkompensation durch Offsettung keine Farbnuancen und kann Farben verschieben. Aus diesem Grund unterstützt Capture One sie einfach nicht .

Es sollte beachtet werden, dass die Schwarzpunktkompensation der letzte Ausweg ist, wenn der perzeptuelle Intent  nicht in Ihrem Ausgangsfarbprofil verfügbar ist (das heißt wenn die AtoB und BtoA LUTs im Profil nicht definiert sind). Dies ist der häufigste Fall, wenn man es mit Open-Source-Druckertreibern zu tun hat, weil diese LUTs manuell von jemandem gesetzt werden müssen, der das versteht und nicht nur von einer einfachen Kalibrierungssoftware. Daher werden die perceptual LUTs typischerweise nur in vom Hersteller gelieferten Farbprofilen gefunden, aber diese werden nicht vollständig genau für das Set Ihrer Tintenpatronen und Papier sein.

In Abwesenheit definierter perceptual Intent, kann der Farbmanager auf den relativen colorimetric Intent zurückfallen und die Schwarzpunktkompensation verwenden, wenn das Profil irgendeine Tonkurve hat (das TRC). Wenn Ihnen sowohl die perceptual LUTs als auch das TRC fehlen, das heißt wenn Sie Ihren Drucker nicht selbst kalibriert haben, dann Pech: Sie werden die Schwarzpunktkompensation nach den Standard-ICC-Methoden nicht durchführen können.

Glücklicherweise lässt Filmic es Ihnen zu, den szenischen Dynamikumfang für jeden beliebigen Medium-Dynamikumfang über die Anzeigetabelle neu abzubilden, indem Sie den Ziel-Schwarz-Wert einstellen.

image
Filmic Schwarzpunktkompensationskurve (logarithmische Skala)

Da das Filmic-Tonemapping eine generische 3-Punkt-Karte (Schwarz, Mittelgrau, Weiß) ist, lässt es Sie den Schwarzpunkt erhöhen, ohne Mittelgrau- und Weißwerte zu beeinflussen, und mit minimaler Auswirkung auf den globalen Kontrast. Da Filmic Farbton und Sättigung ebenfalls verwaltet, verursacht seine Schwarzpunktkompensation keine Farbverschiebungen, im Gegensatz zur Adobe-Methode. Das Problem bleibt, den richtigen Ziel-Schwarz-Wert zu finden.

Anpassung des Schwarzpunkts ohne Druckerprofilierung

  1. Laden Sie das Chart von Schwarztönen herunter (charte-noirs.jpg download)
  2. Drucken Sie es direkt als sRGB-Bild ohne Bearbeitung und Korrektur,
  3. Notieren Sie auf dem Druck den dunkelsten Fleck, den Sie visuell vom reinen Schwarz-Gitter unterscheiden können, und notieren Sie seinen Prozentwert,
  4. Öffnen Sie das Chart-Bild in Ansel, und führen Sie im Filmic-Modul Folgendes aus:
    1. Im Szenen Tab, auf die Auto-Tuner-Schaltfläche klicken,
    2. Im Look Tab, setzen Sie den Kontrast auf den minimalen Wert (0.5),
    3. Im Anzeigetab, geben Sie den Ziel-Schwarz-Wert ein, den Sie auf dem Fleck vorher abgelesen haben,
    4. Im Options-Tab, stellen Sie den Kontrast in Schatten Parameter auf sicher ein.
  5. Exportieren Sie das korrigierte Chart und drucken Sie erneut, um die Einstellungen zu validieren.

Das ist das Ergebnis aus dem Beispiel hier:

After After
Before Before
Vorher, der Anzeige-Schwarzpunkt ist auf 0 % gesetzt (keine Kompensation). Flecken von 0% bis 0,09 % sind vollständig mit dem Gitter verschmolzen. Danach ist der Anzeige-Schwarzpunkt auf 0,12 % gesetzt. Alle Flecken stehen aus dem Gitter heraus, aber das Gitter selbst hat etwas Dichte verloren. 0,9 % wäre eine bessere Einstellung.

Anwendung der Einstellungen auf echte Bilder

Bearbeiten Sie Ihr Bild wie gewohnt, ohne Schwarzpunktkompensation. Filmic hat eine Standard-Schwarzpunktkompensation, die dazu gedacht ist, Quantisierungsfehler beim Übergang zu 8 Bit zu behandeln, sie ist mit keinem bestimmten Medium verknüpft, sondern nur mit 8 Bit sRGB.

Sie müssen nur die Helligkeit Ihrer Bildschirmbeleuchtung im Vergleich zur Umgebungshelligkeit des Raums berücksichtigen, in dem Sie bearbeiten. Wenn Ihr Bildschirm viel heller ist als die Umgebung, können Sie möglicherweise keine unterbelichteten Bilder erkennen, bis Sie sie drucken. Die korrekte Hintergrundbeleuchtung wird erreicht, wenn ein 100% weißes Rechteck auf dem Bildschirm die gleiche Helligkeit zu haben scheint wie ein weißes Blatt Papier, das neben dem Bildschirm angezeigt wird.

Vor dem Druck ändern Sie das Filmic Anzeigeschwarz auf den Wert, der auf dem obigen Chart gemessen wurde und exportieren Sie mit relativem colorimetrischen Intent.

Weißpunktkompensation

Benutzer von Fuji Instax Pocket-Druckern haben ein ähnliches Problem berichtet, aber mit Weiß. Fuji Instax, das ein fotochemisches Druckverfahren verwendet, scheint viel Kontrast in Höhepunkten hinzuzufügen, was zu einem Clipping über 75 % Luminanz führt, oder so.

Sie können die obigen Schritte für Weiß reproduzieren, indem Sie die Charts der Weißtöne verwenden. Notieren Sie den dunkelsten Fleck, der beginnt, mit dem weißen Gitter zu verschmelzen, und verwenden Sie den entsprechenden Prozentwert für das Filmic Anzeigewhite.

Über das Softproofing

Ansel kann einen Druck weich prüfen, indem es LittleCMS2 verwendet, wenn Sie ihm ein geeignetes Druckerprofil geben. Weichprüfen bedeutet, das Bild in den Farbraum des Druckers umzuwandeln, was das Ausgleichen der Weiß- und Schwarzpunkte bedeutet, dann die Farbumfang neu zuzuordnen, unter Verwendung der in das Profil enthaltenen Daten und standardmäßigen ICC-Methoden. In der Praxis wird dies das Bild verschlechtern, indem es entsättigt und viel Kontrast entfernt wird („milchige Schwarztöne“), um dem gedruckten Ergebnis nahe zu kommen. Es gibt jedoch einige Vorbehalte.

Zunächst einmal zeigt das Weichprüfen, was Sie aus einer standardmäßigen ICC-Pipeline erhalten würden, wenn Ihr Drucker den ICC-Spezifikationen entspricht. Die Weichprobe ist nicht in der exportierten Datei geschrieben, daher liegt es ganz am Druckertreiber und dem Fotolabor-Techniker, die auf dem Bildschirm sichtbare Änderung anzuwenden.

Selbst bei verringertem Kontrast kommt eine digitale Weichprüfung auf einem leuchtenden Medium nicht annähernd einem Hartdruck auf reflektierendem Papier nahe. Der praktische Nutzwert von Weichprüfungen ist bestenfalls anekdotisch.

Letztendlich gibt es nicht viele Informationen, die man aus einer Weichprobe gewinnen kann, außer dass Drucke miserabel sind. Das Beste, was man tun kann, ist zu prüfen, dass die automatische Farbkonvertierung ordnungsgemäß funktioniert, insbesondere, dass sie sanfte Farbverläufe erhalten und keine soliden Blobs erstellen, wo Ihr digitales Original Verläufe hat.

Wenn Sie die Farbraumüberprüfung aktivieren, werden Sie fast immer feststellen, dass die tiefsten, reichsten Farben außerhalb des Druckerfarbraums liegen. Auch hier besteht kein Grund zur Besorgnis, da diese durch die wahrnehmbaren LUTs des Druckers oder Filmisches Gamut Mapping umverteilt werden.

Meine Erfahrung mit Weichprüfungen und Farbraumüberprüfungen ist, dass sie halbkundigen Benutzern unnötig Angst einjagen und sie glauben machen, dass sie etwas manuell beheben müssen, um diese Warnungen über Bereiche außerhalb des Farbraums zu beseitigen. Ich habe auch mehrere Fehlerberichte gesehen, die ein Problem mit der Weichprüfung erwähnen, da es Schwarztöne verschleiert, obwohl genau das der Punkt ist. Alle Umfangsbereiche sind nur dann nützlich, wenn man weiß, wie man sie liest, und Daten werden nur dann zu Informationen, wenn man weiß, wonach man sucht.

Filmic: komplexe Lösung für ein schwieriges Problem

Die ICC-Pipeline zielt darauf ab, Farbkonvertierungsprozesse zu automatisieren und standardisierte Methoden mit beschreibenden Profilen zu definieren. Dabei legt es eine hohe Last auf die Fotolabor-Techniker, die damit beauftragt sind, diese Profile zu erstellen und zu betreiben, und die Erfahrung hat gezeigt, dass die meisten von ihnen es bei der Kolorimetrie nach Gefühl machen.

Weit davon entfernt, die Pipeline zuverlässiger zu machen, haben ICC-Standards sie komplizierter gemacht, mit magischen und unverständlichen Black Boxes (den Color Management Systems), deren Spezifikationskomplexität uns vergessen lassen könnte, dass sie nicht mehr als Mathematik auf Anfänger-Niveau betreiben. Das Drucken von digitalen Fotografien ist mehr als je zuvor ein Spiel von Versuch und Irrtum, das sich auf Testdrucke und empirische Anpassungen stützt und Software einbezieht, die nur ihre Entwickler verstehen.

Die Geheimwaffe der ICC-Profile ist die wahrnehmungsbezogene Absicht, die sich auf die im Profil-File ordentlich gefüllten AtoB- und BtoA-Tags stützt. Diese Felder sind nur in Anbieterprofilen zu finden, und wenn sie vorhanden sind, sind die technischen Kompromisse, die ihr Design regieren, undurchsichtig.2 In jedem Fall ist der wahrnehmungsbezogene Ansatz begrenzt, da die ICC v2 LUTs nur für einen gegebenen Quellfarbraum gültig sind: normalerweise erwarten Druckerprofile einen sRGB- oder Adobe RGB-Raum als Eingabe, und jeder andere Raum macht ihre wahrnehmbaren LUTs ungültig. Da jede Software zur Bearbeitung von RAW-Fotos in einem großen Gamut-RGB arbeitet, sind zwei Stufen der Gamut-Mapping erforderlich (Großgamut zu sRGB, dann sRGB zu Drucker), von denen jede mehr oder weniger vorhersehbare Farbverschiebungen einführt.3

In Abwesenheit dieser Felder fallen die Farbmanagement-Systeme ohne Benachrichtigung der Benutzer stillschweigend auf Colorimetrische Absichten zurück. Es gibt daher keinerlei Möglichkeit für die Benutzer zu wissen, was geschieht, und das Ergebnis ist unvorhersehbar. In den meisten Fällen führt der Wechsel zwischen wahrnehmbarer und relativer Farbmetrik im Ansel-Export zum gleichen Ergebnis, da Open-Source-Profile keine wahrnehmbaren LUTs haben.

Filmic entstand als ein System zur Tonwertzuordnung mit HDR- zu SDR-Konvertierung im Sinn. Von Beginn an war dessen Design so generisch wie möglich, ohne feste Annahmen über die Schwarz- und Weißpunkte für das Ausgabemedium. Schnell erwies sich, dass Gamut Mapping nicht vom Tonwertmapping entkoppelt werden konnte, da wir RGB-Signale bearbeiten, deren Modulation gleichzeitig Helligkeit, Sättigung und Farbton treibt und die ‚Farbe‘ vs. Helligkeit, Trennung nur eine geistige Erfindung ist, um Dinge besser zu begreifen, aber ohne technische Realität.

Filmic wurde im Laufe der Jahre komplexer, um das Problem, das ICC mit der wahrnehmungsbezogenen Absicht nicht lösen konnte, transparent zu lösen. Anstatt sich auf eine LUT zu verlassen, deren Existenz nicht sicher ist, die wir nicht wissen, wie gebaut wurde, und die einen starren, aber undokumentierten Quellfarbraum annimmt, lässt Filmic Benutzer selbst eine wahrnehmungsbezogene Absicht durch die Definition parametrisieren:

  • der Schwarz-/Weißpunkte des Eingangs- (Szene) und Ausgangsraums (Display),- der Kontrastkurve für die Tonwertzuordnung,- eine optionale Normalisierung der Farben durch RGB-Normen zur Erhaltung der ursprünglichen Sättigung (ähnlich der Sättigungsabsicht) oder ohne Normalisierung (ähnlich der wahrnehmungsbezogenen Absicht) oder einer Mischung von beiden (seit Version 7),- ein Gamut Mapping in den Ausgaberaum durch Sättigungsweiches Clipping bei konstanter Luminanz und Farbton (seit Version 6).

Indem Sie Bilder in den Druckfarbraum (oder anderswo in sRGB) exportieren, indem Sie die Schwarzpunktkompensation im Zielschwarz von Filmic definieren und indem Sie die relative colorimetrische Absicht in der exportierten Datei schreiben, können Sie die undurchsichtigen und unzuverlässigen Farbkorrekturschritte des ICC-Workflow umgehen und Farbraumgrößenänderungen intern verwalten.

Das Missverständnis und die Ignoranz gegenüber diesen Problemen führten dazu, dass Darktroom 4.0 das Modul Sigmoid als vereinfachte Alternative zu Filmic einführte, das sich leisten kann, weitaus einfacher zu sein, da es 25 % der Anforderungen erfüllt und die Software um fünf Jahre zurückversetzt.


Translated from English by : ChatGPT. In case of conflict, inconsistency or error, the English version shall prevail.

  1.  Printers reach deeper blacks by mixing pure black ink with all of CYM inks. ↩︎

  2. We would like to know, notably, if the gamut mapping picks the closest color, or enforces a constant hue, or constant luminance, etc. ↩︎

  3. For more edifying details on the horror of gamut mapping intents in ICC profiles, see Argyll CMS documentation : https://www.argyllcms.com/doc/iccgamutmapping.html  ↩︎