Das Histogramm richtig lesen und verstehen

Beschäftigt man sich mit digitalen Bildern, begegnet es einem immer wieder: das Histogramm. Aber was ist das eigentlich und wie kann man es richtig lesen? Dieser Frage will ich hier einmal auf den Grund gehen. Hat man das Histogramm einmal verstanden, ist es ein nützliches Werkzeug und man kann viel über das Bild erfahren. Das Histogramm findet sich nicht nur in Kameras, sondern auch in Bildbearbeitungsprogrammen wie Photoshop oder Lightroom. Es unterstützt einen sowohl bei der Aufnahme als auch in der Bildbearbeitung.

Eine 8 Bit RGB-Datei besteht aus drei Farbkanälen, für Rot, Grün und Blau jeweils einer. Jeder Kanal verfügt über 256 verschiedenen Grauabstufungen. Das resultiert aus folgender Rechnung:

2^8 Bit = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 256 Graustufen

Der Aufbau des Histogramms

Schauen wir uns einmal ein beliebiges Histogramm an. Das Histogramm zeigt uns auf der horizontalen Achse diese Grauwerte an. Dabei ist links 100% Schwarz (0) und rechts 100% Weiß (255). Dazwischen liegen die übrigen 254 Grauwerte. In der Fachsprache heißt es im Übrigen Grauwert, weil der Wert unabhängig von den Farben die Helligkeit des Bildpunktes wiedergibt. Diese Bildpunkte werden dann eben in Rot, Grün und Blau dargestellt. Man darf sich auch nicht davon in die Irre führen lassen, dass der höchste Wert mit 255 angegeben wird. Dies liegt daran, dass der niedrigste Wert 0 und nicht 1 ist.

Das Histogramm lesen

Aber was sagt das Histogramm nun genau aus? Ganz einfach: das Histogramm zeigt, wieviele Pixel des Bildes einen bestimmten Grauwert aufweisen. Je öfter ein Grauwert im Bild vorkommt, umso höher ist der Balken. Schauen wir uns dazu das folgende Beispiel an.

Das RGB-Histogramm

Das RGB-Histogramm zeigt alle drei Farbkanäle gleichzeitig an. In manchen Programmen hat man die Wahl, ob man es in schwarz oder farbig sehen möchte.

Der Rotkanal wird in Rot, der Grünkanal in Grün und entsprechend der Blaukanal in Blau dargestellt. Dort, wo sich die Farben überlagern, werden Mischfarben angezeigt. Dies ist Cyan für Grün und Blau, Gelb wo sich Grün und Rot überlagen, Magenta wo sich Blau und Rot überlagen und dort, wo sich alle drei Farben überlagern, wird es Grau angezeigt.

Wie sieht nun das perfekte Histogramm aus?

Diese Frage lässt sich leider nicht pauschal beantworten, denn es kommt ganz auf das Motiv an. Ist es ein Bild mit eher hellen oder dunklen Bereichen, oder weist es eine relativ ausgewogene Helligkeitsverteilung auf. Dennoch gibt es einige Dinge die sich am Histogramm ablesen lassen und durch die man einiges über das Bild erfährt.

Überbelichtung

Bei diesem Bild häufen sich die Bildpixel im mittleren und hellen Bereich. In der hinteren Hälfte weist es kaum noch Pixel auf. Es sind also keine Tiefen und zu viele Lichter vorhanden. Rechts werden die Pixel bereits beschnitten, das bedeutet die Lichter “reißen aus” und Struktur und Bildinformationen gehen verloren. Dies lässt sich später nicht mehr retten. In diesem Fall muss die Belichtungzeit nach unten korrigiert werden.

Unterbelichtung

Bei diesem Bild häufen sich die Bildpixel im mittleren und dunkleren Bereich. In der vorderen Hälfte weist es kaum noch Pixel auf. Es sind also keine Lichter und zu viele Tiefen vorhanden. Am linken Rand werden die Pixel beschnitten, das bedeutet, die Tiefen “laufen zu” und die Struktur und Bildinformationen gehen verloren. Auch hier kann man später wenig retten. Ist das Bild unterbelichtet, muss man die Belichtung nach oben korrigieren, also die Belichtungszeit erhöhen.

Ausgewogene Belichtung

Dieses Bild weist eine durchgehende Belichtung auf. Die Pixel sind im Lichter- und Tiefenbereich verteilt. Einzelne Spitzen sind nicht schlimm. Hier wird bloß deutlich, dass es in dem Grauwert besonders viele Pixel gibt. Im vorderen blauen Bereich ist es der Himmel.

Auch dieses Bild ist ausgewogen belichtet. Es weist zwar in der Mitte kaum Pixel auf, dies ist aber dem Motiv geschuldet. Es enthält einen hellen Himmel und im Schatten liegende Felsen. Lichter und Schatten sind aber nicht beschnitten und bis zu den Kanten ausgereizt.

Kontrastarm

Dieses Beispiel weist einen sehr geringen Kontrast auf. Weder in den Lichtern noch in den Tiefen sind besonders viele Pixel vorhanden und es wirkt relativ flau. Dies ist aber nicht weiter schlimm und kann in der Nachbearbeitung korrigiert werden.

Hilfsmittel

Da man nicht immer, gerade auf den Kameradisplays, die Details so gut erkennt, gibt es sowohl in Kameras als auch in den meisten Bildbearbeitungsprogrammen nützliche Hilfsmittel. In der Kamera ist dies die Lichterwarnung. Wenn diese eingeschaltet ist, bekommt man in der Bildvorschau ausreißende Lichter angezeigt. Das nachfolgende Bild zeigt wie dies aussehen kann. In den Kameras kann es durchaus in anderen Farben blinken. Dies ist ein ganz deutlicher Hinweis darauf, dass auf jeden Fall die Belichtung korrigiert werden muss.

In Photoshop und Lightroom gibt es gleich zwei hilfreiche Funktionen. Sie nennen sich “Warnung zur Lichterbeschneidung” und “Warnung zur Tiefenbeschneidung”. Aktiviert man diese über die markierten Buttons, werden einem die wegbrechenden Lichter Rot und die beschnittenen Tiefen in Blau dargestellt.

Die Ausnahme

Keine Regel ohne Ausnahme. Nicht immer ist es sinnvoll ausreißende Lichter zu korrigieren. Gerade in speziellen Situationen, wie in der Nacht oder bei Aufnahmen gegen die Sonne. Wenn man hier versucht die Lichter nicht ausreißen zu lassen, kommt man schnell an seine Grenzen. Da diese Lichtquellen normalerweise im Vergleich zum restlichen Umfeld sehr hell sind bekommt man, wenn man versucht diese zu vermeiden, schnell ein unterbelichtetes Bild. Dazu ist es gar nicht schlimm wenn kleine Spitzlichter ausbrechen. Unschöner sieht es aus wenn man versucht die Lichter abzudunkeln und diese dann unecht gräulich aussehen. Dies ist eine Regel die auch in der Druckindustrie so gehandhabt wird. Normalerweise versucht man dort aufbrechende Lichter zu vermeiden und mindestens eine Farbdeckung von 3% zu erreichen. Auch damit das Raster bei der Plattenerstellung und im Druck nicht wegbricht. Diese Regel kann man aber bei Spitzlichtern vernachlässigen.

Auf dem oberen Bild erkennt man an den roten Bereichen ganz gut die ausgerissenen Lichter. In diesem Fall kann man sie aber ruhigen Gewissens vernachlässigen.

Fazit

Wenn man einmal verstanden hat wie das Histogramm zu lesen ist, bietet es ein wirklich wichtiges und nützliches Hilfsmittel. Gerade beim Fotografieren am Tag erkennt man die Bilder auf dem Display oft nicht gut genug, um sie beurteilen zu können. Hier hilft ein Blick auf das Histogramm und erspart einem ein böses Erwachen im Nachhinein. Aber nicht nur beim Fotografieren ist es nützlich, sondern auch bei der Bildbearbeitung. Mit dessen Hilfe kann man die RAW-Dateien richtig entwickeln und auch Tonwertkorrekturen durchführen um ein ausgewogenes Bild zu bekommen.