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HDR-Bilder verarbeiten mit Qtpfsgui Drucken
Donnerstag, den 17. Januar 2008 um 11:30 Uhr
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HDR-Bilder verarbeiten mit Qtpfsgui
Erstellen von HDR-Bildern
Speichern und Laden eines HDR-Bildes
Einfache Bearbeitungsfunktionen
Farbabbilden eines HDR-Bildes
EXIF-Daten kopieren
Stapelverarbeitung beim Farbabbilden
Menüreferenz
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In der Digitalfotografie erscheinen die Fotos eher flau. Den Bildern fehlt das hohe Kontrastverhältnis - die Dynamik - der chemischen Fotografie. Mit HDR versucht man mittels spezieller Aufnahmetechnik und Software Bilder mit höherer Dynamik zu erstellen.

Qtpfsgui ist ein quelloffenes Programm für die Erstellung und Verarbeitung von sogenannten HDR-Bildern. Im Folgenden wird die Arbeitsweise mit Qtpfsgui beschrieben. In Teilen handelt es sich um die Übersetzung des englischen Handbuchs, ist aber ergänzt (wenn auch noch immer nicht ganz vollständig) und in der Struktur verändert.

Diese Version des Dokuments beschreibt die Version 1.9.0 von Qtpfsgui

Links:

Für Vorschläge, Hinweise auf Fehler und Ergänzungen bin ich dankbar. Bitte hierfür das Kontaktformular benutzen.

Begriffe

HDR
HDR steht für High Dynamic Range, wörtlich übersetzt Hochdynamischer Bereich. HDR-Fotos sind Fotos mit sehr hohem Kontrastverhältnis, welche mit einfachen Digitalkameras nicht so ohne weiteres herstellbar sind. Auch eine Ausgabe auf Druckern und Monitoren nicht möglich.
Weitere Informationen in diesem Artikel bei Wikipedia
LDRLDR steht für Low Dynamik Range, wörtlich übersetzt Niedrigdynamischer Bereich. Als LDR-Fotos werden Bilder bezeichnet, die mit geringen Kontrastverhältnis aufgenommen und gespeichert werden. Sie wirken oft auf den Betrachter flau. Gängiges Speicherformat für LDR ist JPEG.
DRIDRI steht für Dynamic Range Increase, wörtlich übersetzt Vergrößerung des Dynamischen Bereichs. Es ist ein Verfahren um aus LDR-Bildern HDR-Bilder zu erstellen.
FarbabbildungFarbabbildung – englisch Tone Mapping – ist der Sammelbegriff für die diversen Verfahren für die Konvertierung von HDR-Bildern in Formate, auf Druckern und Monitoren darstellbar sind.
RAWRAW – ist ein „Rohformat“, eigentlich ein Sammelbegriff für Aufnahmeformate von Digitalbildern, bei denen möglichst wenig bei der Aufnahme und Speicherung durch die Kamera verändert wird. RAW-Bilder können bis zu 14 Bits pro Farbkanal haben, einzig beschränkt durch Rauschen, welches die Dynamik auf einen Wert bei 1000:1 beschränkt. Man kann sie aber zweifelsohne als HDR-Bilder bezeichnen.
Weitere Informationen in diesem Artikel bei Wikipedia


 

Zusammenfassung der Funktionsweise

Leerer Arbeitsbereich nach Programmstart
Nach Start von Qtpfsgui erscheint der leere Arbeitsbereich.

Qtpfsgui stellt Werkzeuge zur Erstellung und Verarbeitung von HDR-Bildern zur Verfügung, die über Menü und Symbolleisten aufrufbar sind. Im Einzelnen sind dies:

  • Das Erstellen von HDR-Bildern aus mehreren motivgleichen LDR-Bildern, die aber mit verschiedenen Belichtungen aufgenommen wurden (DRI) bzw. durch Import von Bildern im RAW-Format
  • Farbabbildung (Tone Mapping) der HDR-Bilder um mit Drucker oder Monitor darstellbare LDR-Bilder zu erhalten
  • Speichern und Laden von HDR-Bildern verschiedener HDR-Formate
  • Einfaches Bearbeiten der HDR-Bilder wie Skalieren und Drehen
  • Kopieren von EXIF-Daten von Originalbildern auf Bilder, bei deren Bearbeitung durch Bildbearbeitungsprogramme diese Informationen verloren gehen

Zum Erstellen eines HDR-Bildes benötigt man mehrere motivgleiche LDR-Bilder, die in unterschiedlichen Belichtungsstufen aufgenommen wurden. Am Besten verwendet man ein Stativ zur Aufnahme, denn Qtpfsgui verfügt zwar über eine Hilfe zur Ausrichtung der Quellbilder, diese hat aber ihre Beschränkung, wenn die Bilder mit unterschiedlicher Neigung oder Drehung aufgenommen wurden. Auch größerer Versatz kann unter Umständen Probleme machen, da Verzeichnungen durch das Objektiv dann nicht mehr vernachlässigbar sind.

Die LDR-Bilder können im Format JPEG oder TIFF(8 Bit oder 16 Bit) vorliegen und benötigen gültige EXIF-Daten. Sollten durch vorhergehende Bearbeitung mit anderen Bildbearbeitungs- und Konvertierungsprogrammen die EXIF-Daten verloren gegangen sein, kann man die EXIF-Daten mit Qtpfsgui aus den Originalbildern in die bearbeiten Bilder kopieren.

Manche Digitalkameras bieten auch das Speichern der Fotos im RAW-Format. Alternativ zur Erstellung aus unterschiedlich belichteten LDR-Bildern kann man Bilder im RAW-Format in Qtpfsgui importieren.

Dialog für den LDR-Import
Dialog für den LDR-Import
Erstellen aus JPEG- oder TIFF-Dateien

Nach Klicken auf das Symbol [HDR-Erstellen] oder durch Aufruf des Menüpunkts Datei|HDR erstellen erscheint der unten abgebildete Dialog. Mit Klicken auf „Bilder laden“ kann man die Eingabe-Bilder laden.

Die Dateinamen der geladenen Bilder werden im linken Bereich aufgelistet. Sollten gültige EXIF-Daten für die Bilder vorliegen, wird auch die manuelle Belichtungsvorwahl (EV-Wert) aufgelistet. Diese kann nun ggf. angepasst werden bzw. wenn sie nicht vorliegt manuell für alle Bilder eingegeben werden.

Wenn für alle geladenen LDR-Bilder die EV-Werte vorliegen kann man ggf. die automatische Ausrichtungshilfe aktivieren und mit „Weiter“ fortfahren.

 

 

Importkontrolle
Importkontrolle

 

 

Nach kurzer Verarbeitungszeit, die bei aktivierter automatischer Ausrichtung je nach Prozessorgeschwindigkeit und vorhandenem Hauptspeicher im Minutenbereich liegen kann, kann man die Ausrichtung paarweise kontrollieren bzw. manuell Einstellen durch Auswahl der Bilderpaare im mittleren linken Bereich und Verschieben mittels der Pfeil-Schaltflächen im unteren linken Bereich des Dialogs. Mit „Weiter“ beendet man das Ausrichten.

 

 

 

Profilauswahl für die Erstellung
Profilauswahl für die Erstellung

 

Im folgenden Dialog kann man noch ein Erstellungsprofil auswählen. In der Regel ist das erste Profil das passendste für die Erstellung eines HDR. Sollte das Profil keine guten Ergebnisse liefern, kann man eines der alternativen Profile wählen und wenn das wiederum nicht befriedigend ist, kann man nach Auswählen von „Eigener Einstellung“ ein eigenes Profil erstellen.

Die Funktion Anti-Ghosting sollte mit Vorsicht verwendet werden, da sie sich noch im Beta-Stadium befindet. Sie ist sehr rechenintensiv und möglicherweise auch Fehler trächtig. Falls die Funktion verwendet werden sollte, ist es ratsam nur wenige und kleine Eingabebilder zu verarbeiten und die Schritte möglichst klein zu halten.

Mit „Beenden“ startet man die Verarbeitung und im Arbeitsbereich wird ein Fenster mit dem erzeugten HDR angezeigt.

 

RAW-Import

TODO: Kommt bald!

 



Speichern und Laden eines HDR-Bildes

Erzeugte HDR-Bilder können mit dem Diskettensymbol oder unter Datei|HDR speichern unter... in diversen HDR-Formaten abgespeichert werden. Wählen sie einfach das HDR-Format oder ein anderes von den angebotenen, welches ggf. durch ein anderes Bildbearbeitungsprogramm, das Sie zur Weiterverarbeitung verwenden möchten unterstützt wird.

 

Qtpfsgui mit einem geöffneten HD-Bild
Qtpfsgui mit einem geöffneten HD-Bild

 

HDR-Bilder unterschiedlichster Formate lassen sich mit dem Verzeichnissymbol oder unter Datei|HDR öffnen in Qtpfsgui laden. Die unterstützten Formate sind:

  • OpenEXR (exr)

  • Radiance RGBE (hdr)

  • TIFF-HDR-Formate: 32 Bit float und 16 Bit LogLuv (tiff)

  • Raw-Bildformate (diverse Dateinamenerweiterungen)

  • PFS natives Format (pfs)

 

 


 

Einfache Bearbeitungsfunktionen für HDR

Man kann das HDR auch drehen und skalieren. Für eine Drehung im Uhrzeigersinn, ruft man im Menü Bild|Drehen im Uhrzeigersinn auf und für eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn ruft man entsprechend Bild|Drehen gegen Uhrzeigersinn auf. Die Drehung beträgt dann jeweils 90°.

Skalieren kann man das Bild mit Bild|HDR-Größe ändern. Die Größenänderung kann sowohl Prozentual erfolgen wie auch per Pixel. Die Methode kann man durch Klicken auf die Pull-Down-Schaltfläche Pixel/Prozent auswählen. Die Zielgröße wird im Feld darunter in Pixel angezeigt. Die Skalierung der Bilder erfolgt immer unter Beibehaltung des Seitenverhältnisses.

Mit „Wiederherstellen“ erhält man die Ausgangsgröße wieder zurück.

 


 

Farbabbilden eines HDR-Bildes

 

Farbabbildungsoptionen
Farbabbildungsoptionen

 

HDR-Bilder lassen sich nicht wirklich mit herkömmlichen Bildschirmen und Druckern darstellen. Für die Ausgabe müssen HDR-Bilder also in ihrem Datengehalt wieder reduziert werden. Das Verfahren dazu wird Farbabbilden (Tone Mapping) genannt.

Es gibt viele verschiedene Algorithmen zur Farbabbildung. Nähere Informationen zu den Algorithmen findet man auf dieser Seite (engl.).

Einstellungen für das Farbabbilden werden in dem Dialog vorgenommen, den man nach Klicken auf die Farbabbildungs-Schaltfläche in der Hauptwerkzeugleiste oder durch Aufruf des Menüeintrags Bild|Das HDR farbabbilden... erhält.

 

 

Farbabbildungsfenster
Farbabbildungsfenster
Die Ergebnisgröße kann über eine Combobox eingestellt werden. Um die einzelnen Algorithmen auszuprobieren, sollte man hier eine möglichst kleine Größe wählen, da die Verarbeitung bei einigen Algorithmen sehr rechenintensiv ist und daher lange dauern kann.

 

Verändert man das Pregamma, kann es je nach verwendetem Algorithmus zu unerwarteten Effekten kommen z.B. die Farbsättigung betreffend.

Man hat die Wahl aus derzeit 8 Algorithmen. Wenn man den entsprechenden Tab aufruft hat man die Möglichkeit Parameter für die Operation zu einzustellen. Mit „Anwenden“ startet man dann die Verarbeitung und das Ergebnis wird rechts sichtbar.

 

 

Farbabbildungsfenster
Farbabbildungsfenster
Die Einstellungen (Ergebnisgröße, Pregamma und Algorithmus samt Parametern) können in einer Einstellungsdatei gespeichert werden. Diese kann man dann verwenden, um mehrere HDR-Bilder im Batch-Verfahren farbabzubilden.

 

Man kann nun weitere Algorithmenläufe mit anderen Einstellungen durchführen. Die Ergebnisse sieht man jeweils nach Abschluss der Verarbeitung im aktiven Fenster im Arbeitsbereich. Das Bild im aktiven Fenster kann durch klicken auf das Diskettensymbol gespeichert werden. Schließt man das Farbabbildungsfenster gehen alle nicht gespeicherten Bilder verloren.

 

 


 

EXIF-Daten kopieren

 

EXIF-Daten kopieren
EXIF-Daten kopieren
Die EXIF-Daten, die Abbildungsparamter in dem Metadaten des Bildes von der Digitalkamera gespeichert werden, gehen häufig durch Vorbereitung der Bilder in einem Bildbearbeitungsprogramm verloren. Da aber Qtpfsgui die Belichtungsdaten benötigt, welche als Parameter in den EXIF-Daten gespeichert sind, kann man die EXIF-Daten aus den Ursprungsbildern (direkt aus der Kamera) in die jeweiligen Bilder kopieren, die für die Verarbeitung mit Qtpfsgui vorgesehen sind.

 

Qtpfsgui stellt hierfür im Menü "Extras|EXIF-Daten kopieren" ein Werkzeug hierfür zur Verfügung. Im linken Dialogbereich werden die Urspungsbilder aufgelistet, im rechten die Bilder mit fehlerhaften bzw. ohne EXIF-Daten. Hinzugefügt werden können Bilder durch Klicken des "+" Buttons, entfernt durch Klicken des "-" Buttons.  Einem Bild auf der linken Seite muss ein Bild auf der rechten Seite gegenüber stehen. Die EXIF-Daten werden vom linken Bild auf das direkt gegenüberliegende Bild kopiert. Die Reihenfolge der jeweiligen Bilder kann über die Pfeil-Buttons eingestellt werden.

Ein Überschreiben existierender EXIF-Parameter im Zielbild kann durch Auswahl von "Existierende EXIF-Daten im Zielbild beibehalten" verhindert werden.

 


 

 

Stapelverarbeitung beim Farbabbilden

 

Stapelverarbeitung für die Farbabbildung
Stapelverarbeitung für die Farbabbildung
Farbabbilden ist eine rechenintensive Angelegenheit für den PC. Er wird hierdurch ziemlich ausgelastet und die Verarbeitung benötigt viel Zeit, bei der nicht unbedingt die Aufmerksamkeit des Anwenders ständig gefordert ist. Die Verarbeitung kann also im Hintergrund oder sogar in Abwesenheit des Anwenders vom PC erfolgen. Ein Hilfsmittel stellt Qtpfsgui für die massenhafte Verarbeitung von HDR-Bildern zwecks Farbabbildung zur Verfügung.

 

Beim normalen Farbabbildungsprozess können Farbabbildungsprofildaten gespeichert werden. Diese Daten können nun auf verschiedene HDR-Bilder angewandt werden.

Nach Aufruf des Dialogs für die Stapelverarbeitung für die Farbabbildung im Menü "Extras|Batch Farbabbildung" können im linken Dialogbereich die farbabzubildenden HDR-Bilddateien konfiguriert werden. Auf der rechten Seite werden die Profildateien mit den Abbildungsparametern verwaltet. Als Ergebnis erhält man dann LDR-Bilddateien (Anzahl der HDR-Bilddateien x Anzahl der Profildateien = Anzahl der farbabgebildeten LDR-Bilddateien) im im unteren Bereich des Dialogs ausgewählten Verzeichnis.

Über den Verlauf der Verarbeitung kann man sich im angelegten Verarbeitungs-Log informieren. Mit dem Pull-Down-Menü auf der rechten und dem Eingabefeld auf der linken Seite können die im Log verzeichneten Nachrichten gefiltert werden. 

 


 

 

Menüreferenz

Menü "Datei"

"Datei|Neues HDR..."

Startet einen Wizard, der durch die Erstellung von HDR-Bildern aus LDR-Bildern oder RAW-Bildern führt  

"Datei|HDR öffnen..."

 

"Datei|HDR speichern unter..."

 

Liste mit den zuletzt geöffneten HDR-Bildern

 

Menü "Bild"

"Bild|Drehen im GegenUhrzeigerSinn"

 

"Bild|drehen im UhrzeigerSinn"

 

"Bild|HDR-Größe ändern..."

 

"Bild|Das HDR farbabbilden..." 

 

Menü "Ansicht"

"Ansicht|Dem Fenster anpassen"

 

"Ansicht|Normale Größe"

 

"Ansicht|Vergrößern"

 

"Ansicht|Verkleinern"

 

"Ansicht|HDR Histogramm|Dem dynamischen Bereich anpassen"

 

"Ansicht|HDR Histogramm|Low Dynamic Range"

 

"Ansicht|HDR Histogramm|Dynamischer Bereich verkürzen"

 

"Ansicht|HDR Histogramm|Dynamischer Bereich verlängern"

 

"Ansicht|HDR Histogramm|Belichtung verringern"

 

"Ansicht|HDR Histogramm|Belichtung erhöhen"

 

"Ansicht|Funktionsleisten" 

 

Menü "Extras"

"Extras|Einstellungen..."

 

"Extras|EXIF-Daten kopieren..."

 

"Extras|Batch Farbabbildung..." 

 

Menü "Fenster"

Liste der geöffneten HDR-Bilder

 

"Fenster|Nebeneinander"

 

"Fenster|Gestapelt"

 

Menü "Hilfe"

"Hilfe|Dokumentation..."

 

"Hilfe|Was ist das?"

 

"Hilfe|Über Qtpfsgui"

 

"Hilfe|Über Qt"

 

 

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