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Licht und Schatten - der Dynamikbereich

Der Mensch nimmt Licht - wie Schall - nicht linear, sondern logarithmisch wahr. Das bedeutet, daß für doppelten Helligkeitseindruck die doppelte Lichtmenge benötigt wird, für dreifachen Eindruck die 4-fache Lichtmenge, für vierfachen Eindruck die 8-fache Lichtmenge etc.
Der benötigte Lichtmenge für einen gleichmäßig linear steigenden Helligkeitseindruck steigt also mit der Potenz zur Basiszahl 2, also 2ⁿ.

In der Fotografie wird dem dadurch Rechnung getragen, daß sich von einem Blendenwert zum nächsten die Größe der Öffnung, durch die das Licht zum Film bzw. zum Sensor gelangt, flächenmäßig verdoppelt.

Zur Festlegung der Lichtmenge wurde der "Lichtwert (LW)" definiert, dessen Nullpunkt die Lichtmenge beschreibt, die bei einer Kamera mit Blende 1, einer Sekunde Belichtungszeit und ISO 100 eine 18-%-Graukarte korrekt belichtet. Kontraste sind Verhältnisse von Helligkeitswerten und lassen sich ebenfalls in Lichtwerten ausdrücken:

Für die Bezeichnung "Lichtwert" ist auch der Begriff "Exposure Value (EV)" gebräuchlich.

Das hat zwei Auswirkungen:

1. Ein jpeg-Bild mit 8Bit pro Farbe kann max. 8 LW Kontrastumfang abbilden
2. Aufgrund der nichtlinearen Helligkeitswahrnehmung stehen für die dunklen Stellen im Bild weniger Helligkeitsabstufungen zur Verfügung als für die hellen, was bei Kontrastanpassungen z. B. mittels Gradationskurven zu unschönen Farbstufen führen kann.

 
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Literaturhinweise

Reinhard Wagner
Profibuch HDR-Fotografie
290Seiten, mit 287 Abbildungen
Herausgeber: Ulrich Dorn
2010 Franzis Verlag GmbH, 85586 Poing
ISBN 978-3-7723-6470-9

Reinhard Wagner, Klaus Kindermann
Meisterschule Digitale Fotografie
440Seiten, mit 431 Abbildungen
Herausgeber: Ulrich Dorn
2010 Franzis Verlag GmbH, 85586 Poing
ISBN 978-3-645-60088-0