Histogramme

Level:Fortgeschritten
Anwendung:Praxis

Histogramme in der Digitalfotografie sehen komplizierter aus, als sie sind. Die linken und rechten Ränder zeigen dir Über- und Unterbelichtungen an und auf dieser Seite steht das dafür nötige Hintergrundwissen.

Was ist ein Histogramm?

Histogramm - so ist es zu lesen

Ein Histogramm ist eine grafische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung. In der digitalen Fotografie zeigt es, wie oft in einem Bild welche Helligkeit auftritt.

  • Links sind die dunkleren, rechts die helleren Punkte dargestellt, entsprechend die rein schwarzen am äußersten linken und die rein weißen am äußersten rechten Rand.
  • Eine weit oben verlaufende Kurve bedeutet, dass viele Pixel mit der entsprechenden Helligkeit existieren; je weiter unten sie verläuft, desto weniger.

Wenn ein Histogramm sich wie in der Beispielgrafik über die ganze Breite erstreckt und zum linken und rechten Rand hin abfällt, nutzt das Bild gerade die ganze Helligkeitsabstufung von Schwarz bis Weiß aus, hat hohe Bildkontraste und trotzdem sind alle Teile des Bildes erkennbar „durchgezeichnet“ – ohne nicht erkennbare Schatten und ausgefranste, zu helle Partien.

einfaches Beispiel-Histogramm eines fast schwarz-weißen Fotos

Als Beispiel dazu ein Foto mit sehr wenig Inhalt – fast keine Farben, nur zwei große Flächen mit der dunklen See und den helleren Wolken. Links oben ist das Histogramm eingeblendet, Anklicken öffnet das Bild in Groß.

Das Histogramm 

  • startet ganz links, das kommt von den dunkelsten Stellen des Wassers
  • zeigt zwei Berge, einen weiter links für das dunklere Wasser, einen weiter rechts für den helleren Himmel
  • endet vor dem rechten Rand, weil die hellsten Stellen in den Wolken hellgrau, noch nicht weiß sind.
Beispiel-Histogramm eines heller belichteten Fotos, das Histogramm wandert nach rechts

Nun dasselbe Motiv noch einmal, Sekunden später mit hellerer Belichtung aufgenommen. 

  • Das Histogramm ist insgesamt nach rechts gewandert, da das Foto insgesamt heller ist. 
  • Es reicht rechts fast bis an den Rand, da die hellsten Stellen der Wolken nun fast weiß sind.

Einfache Histogramme und RGB-Histogramme

Einfaches Histogramm eines Sonnenuntergang-Fotos
RGB-Histogramm eines Sonnenuntergang-Fotos; die Rot-Anteile sind am hellsten

Einfache Histogramme fassen die Rot-, Grün- und Blau-Werte für jedes Pixel eines Bildes zusammen und stellen die Verteilung dieser Gesamt-Helligkeit dar, so wie in den ersten beiden Beispielen. So war es in den ersten beiden Beispielen, hier ist ein weiteres mit reichlich Farbe im Bild.

RGB-Histogramme zeigen die Helligkeitsverteilung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau getrennt. Der Sonnenuntergang zeigt dann eine weiter rechts liegende Rot-Kurve, da der Rotanteil im Bild viel heller als Grün und Blau ist. Betrachte das Bild in groß, um im Histogramm rechts die rote Spitze zu sehen. Sie zeigt, dass in einem Teil des Bildes Rot die maximale Helligkeit erreicht hat, es kommt von der Sonne im Bild.

Es ist normal, dass Histogramme sehr unregelmäßige Formen haben und in der Praxis ist es gar nicht nötig, sie genau zu studieren und zu erraten, welcher Teil der Grafik woher kommt.

Wichtig ist, es lesen zu können, um 

  • den Tonwertumfang des Fotos insgesamt beurteilen zu können und
  • Über- und Unterbelichtungen zu erkennen.

Belichtungskontrolle mit Histogrammen

Beispiel-Histogramm mit Spitze am rechten Rand aufgrund von Überbelichtung

Überbelichtungen erscheinen im Histogramm als Spitzen am rechten Rand. Ich ergänze ein Beispiel, bei dem es sehr deutlich zu sehen ist, der Blick ins Freie aus dem verfallenden Gebäude lag in der grellen Sonne und ist krass überbelichtet; das einfache Histogramm zeigt eine deutliche Spitze auf der rechten Seite.

Im einfachen Histogramm bedeuten diese Spitzen, dass Teile des Bildes als reines, konturloses Weiß erscheinen.

Im RGB-Histogramm bedeuten sie, dass in Teilen des Bildes ein oder mehrere Farbanteile ihren maximalen Wert erreicht haben. Schon wenn ein Farbanteil sein Maximum erreicht, beginnen Farbtöne, blasser auszusehen und Bilddetails können bereits verloren gehen. 

Eine zuverlässige Kontrolle, ob Bildteile überbelichtet sind, bekommst du nur im RGB-Histogramm. Prüfe dort alle drei Farbanteile Rot, Grün, Blau auf Spitzen am rechten Rand.

Eine Überbelichtung einzelner Farbanteile ist im einfachen Histogramm nicht zu erkennen. Vergleiche auch noch einmal das Foto vom Sonnenuntergang daraufhin; im einfachen Histogramm ist nur eine winzige Spitze ganz rechts zu sehen; das RGB-Histogramm zeigt die überbelichtete Sonne deutlicher. 

Beispiel-Histsogramm eines Fotos mit unterbelichtetem Vordergrund
Dasselbe Motiv heller belichtet, das Histogramm wandert nach rechts

Unterbelichtungen erscheinen im Histogramm als hohe Ausschläge am linken Rand.

Anders als Überbelichtungen können Unterbelichtungen auch schon problematisch sein, bevor dunkle Partien ganz in Schwarz versinken, also wenn sich ein steiler Berg am linken Rand bildet, nicht nur eine Nadelspitze am äußersten Rand.

Im Beispielfoto dazu siehst du einen solchen Berg auf der linken Seite, der ganze Vordergrund enthält nur sehr geringe Kontraste, so dass er kaum zu erkennen ist. Im zweiten, helleren Bild ist der Berg etwas nach rechts gewandert, in diesem Helligkeitsbereich ist der Vordergrund deutlich besser erkennbar.


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