Wenn Sie also wissen möchten, wie man in Photoshop CS5 HDRIs bzw. Bilder im HDR-Look erstellt, dann sehen Sie sich doch mein Video an!

Dieses Video ist Teil des Video-Trainings Neu in Photoshop CS5, das ich gemeinsam mit Gerhard Koren, Uli Staiger und Maike Jarsetz für video2brain gemacht habe.
Zum selber Nachmachen gibt es hier auch die Rohdaten: HDR-Bilderserie “Murinsel” herunterladen

So ergaben sich auch für mich viele nette Gespräche, sowohl mit Kollegen aus der Branche, als auch mit Photoshop-Interessierten, denen ich (hoffentlich) ein paar Tipps mitgeben konnte. Die Fragen waren dabei ganz unterschiedlich – unter anderem ging es um Ghosting Probleme bei HDR Aufnahmen, realistisches Einfärben und Umfärben von fotografierten Objekten, Datenorganisierung mit Photoshop Elements und Bridge, oder auch der individuellen Anpassung der neuen Photoshop-Oberfläche. Besonders gefreut habe ich mich auch darüber, dass einer der Teilnehmer extra seine HDR Bilder drucken hat lassen, um sie mir zu zeigen und um meine Meinung zu fragen. (Danke, Jens – hat mich sehr gefreut!)

Neben meinen zwei Präsentationen, die ich am Samstag machen durfte (Themen waren HDRI – High Dynamic Range Imaging, und Dateiorganisation mit Bridge & Nichtdestruktives Arbeiten mit Photoshop) hatte ich auch Zeit, mir den einen oder anderen Vortrag von den anderen Tion-Referenten anzusehen. Man war wirklich hin- und hergerissen, welchen der Vorträge man ansehen sollte, oder ob man beim Fotoshooting im Untergeschoss dabei sein wollte. Das Programm insgesamt war sehr dicht, und die weitergegebenen Informationen sehr wertvoll. Für mich sind es häufig die vermeintlich kleinen Nebenbemerkungen, die mir dann im Kopf bleiben.

Uli Staiger hat für eines seiner Compositings einfach den Flughafen Tempelhof kopfstehen lassen, und so einen futuristischen Luftschiff-Landeplatz gebaut. Man braucht eben den Blick für’s Ganze! Olaf Gierman zeigte, dass in seiner Welt die Kühe eckig sind und sich daher besonders einfach mit dem Rechteck-Lasso freistellen lassen. Ralf Mack hat am zweiten Tag im Hauptsaal pompös eröffnet – er ließ sich von einem Video auf der Leinwand ankündigen, und animierte das Publikum schon zum Klatschen, noch bevor er das erste Wort gesprochen hatte. Ralf brachte Calvin außerdem ein wirklich witziges Ständchen. Martin Gommels Worte klingen noch in meinen Ohren: ein Blog ist nur dann interessant für Leser, wenn es *regelmäßig* neue und gute Inhalte gibt. Jep, Martin – daran arbeite ich noch! Und Martin Krolop räumte mit dem Vorurteil auf, dass man nicht von unten blitzen darf – auf die Modelführung kommt es an.
Ich hätte gern noch mehr gesehen, aber so ging es nicht nur mir.

Danke an alle Besucher, alle Vortragenden und auch an die vielen fleißigen Helfer, die eher im Hintergrund bleiben und von dort die Fäden ziehen – sie waren maßgeblich daran beteiligt, dass die Tion so gut geklappt hat.
Danke an…

• Martina Wassermann von video2brain und Manuela Schamberger von Blueprojects, die gemeinsam das Event und das ganze Drumherum organisiert und optimal betreut haben,
• Schepi, den nimmermüden Manager von Calvin, der mich zwei Minuten vor meinem Vortrag mit Wasser ausgestattet und somit meine Stimme gerettet hat,
• David Koos, Markus Bledowski und Martin Lehmann, die alle Vorträge mitgefilmt haben, damit sie später bei video2brain veröffentlicht werden können,
• Fabio Gloor und Jose Cusati, die mir (und allen anderen Vortragenden) beim technischen Setup zur Seite standen,
• und last but not least, Calvin Hollywood und Gerhard Koren, ohne deren Idee und Zusammenarbeit die Tion nicht zustande gekommen wäre.

In der letzten Woche wurden viele Berichte und Blogartikel über die Tion geschrieben, die durchwegs positiv sind – die Besucher wünschen sich eine Tion 2011, und ich selbst würde mich auch freuen, wenn das Event nächstes Jahr in die zweite Runde geht und ich wieder dabei sein kann.

Abschließend noch ein paar fotografische Eindrücke der Tion…

Mein Zugang zum Thema HDRI
2003 habe ich meine Diplomarbeit zum Thema „High Dynamic Range Imaging“ geschrieben. In dieser Arbeit geht es um den ursprünglichen Ansatz dieser Technik: eine Serie unterschiedlich lang belichteter Bilder wird zu einem HDRI kombiniert. Das so entstandene 32 Bit Bild enthält alle Helligkeitswerte der abgebildeten Szene, hat also einen besonders hohen Dynamikumfang. Dieser lässt sich verwenden, um computergenerierte 3D Szenen möglichst realistisch zu beleuchten.

Die folgenden zwei Bilder sind Renderbeispiele aus meiner Diplomarbeit. Ich habe eine einfache 3D Szene zwei mal mit dem gleichen Bild ‘beleuchtet’ (diese Technik nennt sich Image Based Lighting). Einmal habe ich das Bild dabei als 32 Bit HDRI verwendet, und einmal als normales 16 Bit Bild.

Image Based Lighting mit einem 32 bit HDRI

Image Based Lighting mit einem 16 bit Bild

Man sieht sehr schön, dass bei der HDRI beleuchteten Szene noch richtiges Weiß vorhanden ist, und zwar auch dort, wo die virtuellen Lichtstrahlen gebrochen und reflektiert werden. Das verwendete HDRI ist auf diesen Bildern nur ansatzweise in der Umgebung und den Spiegelungen zu sehen – es war nur Mittel zum Zweck, um eine möglichst realistische Beleuchtung zu erhalten.

Tonemapping
Was man heute gemeinhin als HDRI bezeichnet sind streng genommen Bilder, bei denen das HDRI selbst nur ein Zwischenschritt war. Anschließend wird das Bild von 32 Bit in 16 oder 8 Bit umgewandelt, wobei man entscheiden kann, welche Bildinformationen im Endergebnis dargestellt werden sollen. Diesen Vorgang nennt man Tonemapping.
In meiner Arbeit von 2003 habe ich das Tonemapping auf einer einzigen Seite abgehandelt. Damals gab es kaum Software, mit der man so ein Tonemapping durchführen konnte, bzw. waren die Ergebnisse allerhöchstens interessant, aber nicht wirklich schön.

Das Interesse am Tonemapping wurde bei mir wieder geweckt, als man mit Photoshop CS2 (April 2005) zum ersten Mal auch solche 32 Bit Bilder erstellen und weiter umwandeln konnte. Es war zwar schwierig, richtig gute Ergebnisse zu erzielen, aber mit ein wenig Übung klappte es halbwegs. Außerdem kamen nach und nach andere Programme und Photoshop-Plugins auf den Markt, die das Tonemapping immer interessanter und vor allem auch populärer machten.

Ich verstehe jeden, der die Augen verdreht bei den Ergebnissen, die eine Google oder flickr Bildersuche nach dem Stichwort HDRI auswirft. Da gehöre ich selber dazu.

Bei diesem Bild habe ich es - zu Demonstrationszwecken - extrem übertrieben. Trotzdem findet man genau solche Fotos im Internet zuhauf. Vielleicht wird auch dieses Ergebnis hier jemandem gefallen - mir allerdings nicht... :)

Ich mag diesen übertriebenen HDR-Look nicht. Grelle Farben, der *geringe* Kontrast (wenn nämlich weder richtiges schwarz, noch richtiges weiß im Bild zu finden ist), häufig noch gekrönt von einem Halo (Lichtsaum). Das ist absolut nicht meins, aber na ja – vielen Leuten scheint genau das zu gefallen, und über Geschmack lässt sich ja bekanntlich nicht streiten.

Ärgerlich ist aber, dass ebendiese übertriebenen Ergebnisse das Internet überschwemmen, und wem dieser HDR-Look (verständlicherweise) nicht gefällt, der wird sich schnell auf die Seite der HDR-Gegner schlagen, ohne sich weiter damit auseinanderzusetzen.

Das finde ich extrem schade, denn die HDR-Technik erweitert tatsächlich die Möglichkeiten, die sich einem ambitionierten Fotografen bieten. Viele Lichtsituationen lassen sich mit einem einzigen Foto nicht optimal abbilden. Da hilft es, eine Belichtungsserie zu machen, und den Schritt über ein HDRI mit anschließendem Tonemapping zu gehen.
Ein richtig gutes Ergebnis ist es in meinen Augen dann, wenn man dem Bild nicht ansieht, dass es mal ein HDRI war. Es erzeugt den Anschein, dass es wirklich so gewesen hätte sein können.

So ein Ergebnis gefällt mir. Das Bild wirkt nicht unrealistisch, die Farben passen, es gibt sowohl schwarz als auch weiß. Trotzdem hätte man es mit einer einzigen Aufnahme so nicht hinbekommen.

Mit einer Tonwertkorrektur oder dem Tiefen/Lichter Befehl in Photoshop können auch ganz grausame Resultate erzielt werden. Deswegen verteufelt man aber nicht gleich die Technik an sich. Genau dasselbe würde ich mit für die HDR Technik wünschen.

Von mir aus kann es auch in Zukunft zwei Lager geben: die einen, die den HDR-Look als Kunstform sehen und ihn bis zum Exzess anwenden und ausreizen, und die anderen, die den HDR-Workflow subtil einsetzen, um extreme Lichtsituationen harmonisch und realistisch abzubilden.
Das wäre meine persönliche Win-Win Situation.

HDRIs enthalten also wesentlich mehr Helligkeitsinformation als mit herkömmlichen Monitoren überhaupt dargestellt werden kann. Dieses Mehr an Information ist in allen Bereichen der späteren digitalen Bearbeitung sehr nützlich. Im 3D Bereich ist hier vor allem die Möglichkeit, HDRIs zur Beleuchtung einer Szene zu verwenden, interessant. Diese Methode wird als Image Based Lighting (IBL) bezeichnet. Dadurch können reale Beleuchtungssituationen schnell auf computergenerierte Szenen übertragen werden.

Was bedeutet HDRI?
Die Abkürzung HDRI steht für High Dynamic Range Image(s). HDRI ist nicht identisch mit dem Datenformat HDR. HDRI bezeichnet lediglich die Idee Bilder aufzunehmen die mehr Helligkeitsinformation als herkömmliche Bilder enthalten.

Was bedeutet Dynamic Range (Dynamikumfang)?
Der Dynamikumfang (Dynamic Range) gibt den Unterschied zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Wert an den ein Pixel in einem bestimmten Bild annimmt.
In der Audiotechnik ist damit die Differenz zwischen der größten (laut) und der kleinsten (leise) Amplitude die aufgezeichnet werden kann gemeint.
Jedes Medium kann einen bestimmten (eingeschränkten) Dynamikumfang darstellen. Wie gut die Aufzeichnung den zur Verfügung gestellten Dynamikbereich nutzt ist von der Aufzeichnungsmethode, den Einstellungen bei der Aufnahme und etwaigen Nachbearbeitungen abhängig.

Was bedeutet Image Based Lighting?
Beim Image Based Lighting wird, wie der Name schon sagt, eine Bilddatei als Grundlage für die Ausleuchtung einer computergenerierten Szene verwendet. Anstelle von virtuellen Lichtquellen sind die in einem Bild enthaltenen Helligkeitsinformationen für die Lichtstimmung verantwortlich. Jeder Bildpunkt (Pixel) wird also zu einem Spot der mit seiner spezifischen Lichtfarbe und Helligkeit Licht abstrahlt.
Für Image Based Lighting können sowohl normale Bilder als auch HDRIs verwendet werden. Es liegt jedoch auf der Hand, dass das Resultat besser wird, je größer der Dynamikumfang des verwendeten Bildes ist.
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In welchem Dateiformat werden HDRIs gespeichert?
DAS HDRI-Format existiert nicht. Eine große Anzahl von unterschiedlichen Dateiformaten sind in der Lage Bilder mit einem sehr großen Dynamikumfang zu speichern. Diese Formate gleichen sich in einem wesentlichen Punkt. Um den erforderlichen großen Wertebereich handhaben zu können wird die Gleitkommadarstellung (floating point) gewählt. Die zwei wichtigsten Formate für den Einsatz und die Erstellung bzw. Bearbeitung von HDRIs sind derzeit das Radiance Format (.hdr) und das OpenEXR Format (.exr). Das OpenEXR Format ist zwar noch relativ jung, allerdings bereits weit verbreitet. Genaue Informationen zum OpenEXR-Format finden Sie unter www.openexr.com.

Ist HDRI ein Panoramaformat?
Nein. HDRI ist weder ein bestimmtes Dateiformat noch eine bestimmte Art Panoramabilder zu speichern. Für den Einsatz in der 3D-Grafik, als Quelle für Image Based Lighting, ist es allerdings naheliegend ein Panorama, das einen vollständigen Rundumblick ermöglicht, mit der HDR-Technik aufzuzeichnen. Um ein Panorama in einem 2D Bild abzuspeichern existieren verschiedene Möglichkeiten. Welche Projektionstechnik gewählt wird, ist abhängig davon, welche Formen das Programm, in dem das HDRI weiter verwendet wird, unterstützt.

Was ist der Unterschied zwischen einem 360°/180°- und einem 360°/360°-Panorama?
Diese Angaben beziehen sich auf das Blickfeld einer Panoramaaufnahme. Der erste Winkel gibt das enthaltene Blickfeld in horizontaler Ebene an, der zweite in vertikaler Ebene. Wenn von einem 360°/360°-Panorama die Rede ist, handelt es sich schlicht um einen Irrtum, einen Denkfehler oder Marketing. Stelle dir einen Halbkreis (180°) vor, der um 360° rotiert wird. Es ergibt sich eine vollständige Kugel. Einen vollständigen Kreis (360°) um 360° zu rotieren ist also eine unnötige Fleissaufgabe.

Ich habe eine andere Frage zum Thema HDRI – wer beantwortet sie mir?
Wir! Bei Fragen zum Thema genügt eine Nachricht an uns, wir werden Ihre Frage ehestmöglich beantworten!

Als Pessimist könnte man anmerken, dass das Umwandeln von HDR-Bildern in 8-Bit Bilder auch schon als „Unterstützung“ bezeichnet werden könnte. Schwarzmalen ist hier aber nicht angesagt. Photoshop kann verschiedene HDR-Formate lesen und schreiben, HDR-Bilder können aus Belichtungsreihen zusammengesetzt und anschließend bearbeitet werden. Soviel also zum ersten flüchtigen Blick. Kann Photoshop nun aber Spezial-Tools ersetzen, oder ist die 32-Bit Implementierung eher eine Prestige-Frage?

Essentiell für den Einsatz von HDRIs im Compositing und 3D-Bereich ist zunächst die Frage der Dateiformate. Finden sich nicht die nötigen Schnittstellen, ist jede weitere Frage überflüssig. Auch hier werden die Pessimisten eines Besseren belehrt: Photoshop kann mit den wichtigsten HDRI-Formaten umgehen. Neben den eigenen Photoshop-Formaten PSD und PSB können Radiance (*.HDR, *.RGBE, *.XYZE), Portable Floatmap (*.PFM), OpenEXR und TIFF verwendet werden. TIFF-Bilder im LogLUV-Format können jedoch nur gelesen und nicht geschrieben werden.

32-Bit Werkzeuge
Auch als Programmier-Laie kann man sich leicht vorstellen, dass die Umsetzung der 32-Bit Funktionen einigen Aufwand nach sich ziehen. Die Um- bzw. Neuprogrammierung benötigt natürlich Zeit und ist nicht bei allen Funktionen sinnvoll. Wechselt man in den 32-Bit-Modus, schrumpft das mit (Retusche-)werkzeugen gut ausgestattete Photoshop-Labor auf ein kleines, aber nützliches, Pannenhilfe-Werkzeugset zusammen. Dieser Vergleich ist durchaus passend. Das richtige Werkzeug zur richtigen Zeit kann wertvolle Dienste leisten, die Auswahl muss nur richtig getroffen werden.
Eines der wichtigsten Retuschewerkzeuge schlechthin steht auch im 32-Bit-Modus zur Verfügung: der Stempel. Damit lassen sich unerwünschte Objekte, beispielsweise Kamera, Stativ und Fotograf im Fall einer Spiegelkugel-Aufnahme, wie gewohnt entfernen. Dass bei der Arbeit mit dem Stempel nur einige wenige Füllmethoden ausgewählt werden können fällt nicht so sehr ins Gewicht. Problematischer ist da schon, dass immer auf der Hintergrundebene gearbeitet werden muss, denn Ebenen kennt Photoshop CS2 bei der HDR-Bearbeitung nicht. Es können allerdings Auswahlen erstellt werden, und ausgewählte Bildbereiche können dupliziert, verschoben und transformiert werden.

32-Bit Filter
Auf Filter deren ästhetischer Wert ohnehin eher fragwürdig ist, kann man bei der HDRI-Bearbeitung leicht verzichten. Im 32-Bit Modus stellt das Filter-Menü folgende Einträge zur Verfügung:

Renderingfilter

• Blendenflecke
• Scharfzeichnungsfilter
• Selektiver Scharfzeichner
• Unscharf Maskieren

Störungsfilter

• Störungen hinzufügen

Videofilter

• Deinterlace
• NTSC-Farben

Weichzeichnungsfilter

• Bewgungsunschärfe
• Durchschnitt
• Feld weichzeichnen
• Form weichzeichnen
• Gaußscher Weichzeichner
• Matter machen
• Radialer Weichzeichner

Sonstige Filter

• Hochpass
• Verschiebungseffekt

Größtenteils handelt es sich um Filter für die man bestimmt Verwendung finden wird. Die meisten Filter in dieser Liste dienen nicht dem Zweck Bilder mit vorgefertigten, immer gleich aussehenden, Effekten zu belegen, sondern in Verbindung mit HDR-Bildern sinnvoll einsetzbar. Gut, auf Blendenflecke könnte man eigentlich verzichten und warum ausgerechnet De-interlace und NTSC-Farben 32-Bit tauglich Programmiert wurden ist ein Rätsel. Vielleicht war es programmiertechnisch wenig Aufwand die entsprechenden Algorithmen anzupassen.

Anfang 2003 begann ich mit den Recherchen für meine Diplomarbeit. Diese sollte sich ursprünglich mit Techniken und Methoden beschäftigen, die eingesetzt werden, um in computergenerierten Bildern Fotorealismus zu erzielen.

Natürlich war die Technik, HDRIs zur Ausleuchtung computergenerierter Szenen einzusetzen, als fixes Kapitel in dieser Diplomarbeit eingeplant. Allerdings blieb ich beim Recherchieren regelrecht an diesem Thema hängen, weshalb ich mich kurzerhand dazu entschloss, meine Diplomarbeit ausschließlich dem “High Dynamic Range Imaging” zu widmen.

Im Sommer 2003 war ich häufig unterwegs, um verschiedenste HDRIs für die Diplomarbeit zu erstellen. Dabei begleitete mich sehr oft mein Kollege Thomas Lauter, der bald genauso begeistert von dieser Technik war, wie ich. Somit war es für uns beide ein logischer Schritt, unter www.hdri.at unser Wissen zu veröffentlichen.

In eigener Sache

Natürlich möchte ich, dass meine Diplomarbeit gelesen wird. Ich denke, dass jeder, der eine Diplomarbeit oder ähnliches verfasst hat, sich darüber freut, wenn seine Arbeit durch großes, öffentliches Interesse honoriert wird. Trotzdem biete ich sie hier nicht direkt zum Download an.

Das liegt daran, dass es für mich sehr spannend ist, zu erfahren, wer an meiner Diplomarbeit interessiert ist. Wenn Sie also Interesse haben und die Arbeit lesen wollen, hinterlassen Sie mir doch einfach ein Kommentar auf dieser Website, und ich übersende Ihnen ehestmöglich die digitale Fassung der Diplomarbeit.

Es würde mich natürlich sehr freuen, wenn Sie mir mitteilen, weshalb Sie Interesse daran haben, meine Diplomarbeit zu lesen.

Mit freundlichen Grüßen,
Barbara Luef