E-500 Panchromat: RAW-Dateien entwickeln

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Nachdem ich ja nun mehr oder weniger erfolgreich meine E-500 mit einem monochromen Sensor ausgestattet habe, geht es jetzt darum, das Beste aus dem Ding rauszuholen. Um den Vorteil des jetzt nicht mehr vorhandenen Bayer-Gitters nutzten zu können, darf man die Raw-Dateien nicht mehr mit jedem X-Beliebigen Converter wie RawTherapee oder Lightroom entwickeln. Die gehen ja davon aus, dass in der E-500 ein ’normaler‘ Sensor drin ist und schicken das ganze Bild durch den Demosaicker. Eine Option um das zu umgehen habe ich nicht gefunden, bisher quasi bei keinem Raw-Converter. Ausser bei dcraw, welcher praktischerweise open source und zudem noch weit verbreitet ist (z.B. als Standard bei Imatest).

Da dcraw ein paar mehr Optionen hat und sich dadurch so einige Möglichkeiten ergeben, habe ich mal versucht eine Liste der möglichen und brauchbaren Kombinationen zu erstellen.

Kommandozeilenparameter gut? Anmerkungen
-d 😳 ‚d‘ ist der Document Mode von dcraw. Die Belichtung wird automatisch angepasst, 1% der Highlights werden geclipped, Weissabgleich ist Standard (fixed white balance based on a color chart illuminated with a standard D65 lamp). Da wir keine Farben haben, brauchen wir auch keinen Weissabgleich, deshalb gibt’s bei dieser Methode ein hässliches Schachbrettmuster im Bild.
-d -a 🙂 Wie oben, aber diesmal übernimmt dcraw den automatischen Weissabgleich. Normalerweise sollte da was Brauchbares bei rauskommen. Es bleiben 1% der Highlights ausgebrannt, was je nach Motiv aber schon zu viel sein kann!
-d -a -H 1 🙂 Hier stimmt eigentlich alles: Auto-WB, keine ausgebrannten Highlights (ausser natürlich der Sensor ist in die Sättigung geraten, aber das sollte klar sein), automatisch passend geregelte Belichtung.
-d -r 1 1 1 1 -H 1 :mrgreen: Wie zuvor, nur wird der automatische Weissabgleich durch einen Festen ersetzt. Die vier Einsen setzen alle vier Subpixel gleich, was uns konstant exakte Werte liefert. Ich habe mal ‚-a‘ mit ‚-r 1 1 1 1‘ verglichen und es waren minimale Unterschiede vorhanden – nichts dramatisches, aber dennoch ein Unterschied. Somit wäre das hier quasi eine gute Standard-Einstellung.
-D 🙂 Das große ‚D‘ alleine bringt in etwa das gleiche wie ‚-d -r 1 1 1 1‘. Da diesmal die automatische Belichtung fehlt, ist der Schwarzwert ein anderer, bei mir war das Schwarz immer etwas heller. Theoretisch, so dachte ich zumindest, könnte man dem mit dem Parameter ‚k‘ begegnen; das klappt aber nicht. Geht scheinbar nur zusammen mit dem ‚d‘.
-D -H 1 😳 Eigentlich wie oben, nur mit ungeclippten Highlights. Ergibt bei mir regelmäßig viel zu dunkle Bilder. Dem kann man mit ‚b‘ begegnen, muss man aber für jedes Bild einzeln ausprobieren.
-E 🙂 ‚D‘ und ‚E‘ sind soweit gleich, bis auf dass beim ‚E‘ die maskierten Pixel des Sensors nicht weggecropped werden. Kann vielleicht mal hilfreich sein, wenn man eine Referenz für totales Schwarz braucht.
-d -r 1 1 1 1 -H 1 -6 :mrgreen: Die Standard-Einstellung mit der ‚6‘ für eine 16bit-Ausgabe. Damit bleiben einem noch ein paar mehr Tonwerte, wenn man das Bild anschließend (so wie ich) nochmal durch Silver Efex Pro etc. jagt.
-E -r 1 1 1 1 -x 0 😎 Dem aufmerksamen Leser ist vielleicht aufgefallen, dass es den Parameter ‚x‘ bei dcraw gar nicht gibt. Stimmt – ist einer, den ich mal testweise selber eingebaut habe. Und zwar kann man damit die Prozentzahl der Pixel bestimmen, die als Highlights geclipped werden. Standard ist ja 1%; mit 0 wird dann eben nichts mehr geclipped, aber trotzdem die Belichtung auf den gesamten, vorhandenen Bereich angepasst. Damit kann man dann das erreichen, was ich mir eigentlich von ‚-D -H 1‘ bzw. ‚-E -H 1‘ erwartet hätte.

Gamma kann man natürlich auch noch anpassen, aber das ist quasi unabhängig von den anderen Einstellungen und bleibt einem je nach Bild und/oder Geschmack selbst überlassen. Zur weiteren Bearbeitung mit Photoshop und Konsorten empfiehlt sich in jedem Fall eine 16bit-Variante und der Parameter ‚-T‘ für die Ausgabe als TIFF. Je nach Bild und Motiv kann natürlich mal die eine oder andere Variante die bessere sein, da hilft dann nur Ausprobieren ;). Zum schnellen Vergleich habe ich hier mal ein paar Crops:

100%-Crops aus ein und derselben Raw-Datei

100%-Crops aus ein und derselben Raw-Datei

Nach weiterem „Spielen“ mit dem Quellcode bin ich schließlich bei einer Variante gelandet, mit der ich auch beim „-E“ (also bei der vollständigen Sensorfläche) den Schwarzpunkt und die Sättigung (mit „-k“ und „-S“) nach Belieben anpassen kann. Der Schwarzpunkt liegt mit meinem Sensor bei 63, was dcraw auch gut alleine rausgefunden hat und das jetzt eben auch bei „-D“ und „-E“ macht, nicht mehr wie oben zu sehen ist nur bei „-d“. Mit der Sättigung habe ich etwas experimentiert, um einen besseren Wert zu finden. Die (ausgebrannten) Highlights sind in den 8bit-Dateien nur äusserst selten mal auf 254, selten auf 253 und meistens auf 252. Wenn man das Ganze dann noch etwas genauer unter die Lupe nimmt, zeigt sich hässliches vertikales Banding. Rechnerisch liegt der Sättigungswert dabei um 3900, plusminus ein bisschen. Um den ganzen „gebandeten“ Krempel zu einem glatten Weiss zu verschmelzen, hat sich ein empirisch ermittelter Wert von 3700 als gut brauchbar erwiesen. Damit sind die Highlights noch weit entfernt von der „-H 0“-typischen „1%-Ausbrenne“ und das Banding ist effektiv ausgemerzt. Hier mal ein Beispiel von einer starken Reflexion auf der Nordsee, zur Verdeutlichung auch mit reduziertem Gamma, damit das Banding gut sichtbar wird. Der eine Streifen in der linken Hälfte ist übrigens wirklich so vorhanden; scheinbar war das dem armen Sensor einfach zu krass ;).

dcraw_saturation
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English version

After successfully swapping a DSLR sensor for a monochrome one, I’m now looking to make the most out of this mod. To take full advantage of the bayerless sensor, you can’t simply run the raw files through any common developer like RawTherapee or Lightroom. They would still be using their demosaicking algorithms because they cannot know that there is no bayer grid anymore. Unfortunately I haven’t found any developer with an option to skip this, except for dcraw, which additionally is open source and furthermore a well-known tool (think of Imatest).

Since dcraw offers you a handful of options, I’ve tried some of them and made a little table, together with some comments:

command line switches good? comments
-d 😳 ‚d‘ is for document mode. Automatic exposure, clipping 1% of the highlights, fixed white balance based on a color chart illuminated with a standard D65 lamp. Since we don’t have any colors, we don’t need a standard white balance, so the result shows an ugly checkerboard pattern.
-d -a 🙂 Like the above, but with auto white balance this time. dcraw is rather good at this, so the output should be sufficient. Still, there’s 1% of clipped highlights, which may be too much already, depending on the image.
-d -a -H 1 🙂 Everything’s fine here: awb, no clipped highlights (except for obviously saturated highlights), automatic exposure.
-d -r 1 1 1 1 -H 1 :mrgreen: Like the above, but with a fixed white balance. Four ones mean every subpixel gets treated like the other, so we’re constantly free of checkerboard patterns. I compared ‚-a‘ to ‚-r 1 1 1 1‘ with slightly different results: Either there was no difference at all or only a really minor, negligible one. I’d opt for this as the standard setting for monochrome developing, though.
-D 🙂 Uppercase ‚D‘ is almost like ‚-d -r 1 1 1 1‘, except for the missing auto exposure. The black level doesn’t get calculated, which makes the shadows appear foggy. I thought this could be managed with ‚-k‘, but it seems this is only possible with together ‚-d‘ (and the other interpolating modes).
-D -H 1 😳 Basically like ‚-D‘, but without clipped highlights. Yields much too dark images, probably not useful for anything.
-E 🙂 ‚-D‘ and ‚-E‘ are pretty much alike, except for ‚-E‘ giving you the whole sensor area output without cropping the masked areas. May be useful should you need a visible black (or noise…) reference in your image.
-d -r 1 1 1 1 -H 1 -6 :mrgreen: Standard setting with ‚-6‘ for 16 bit output. Very handy if you’re going to apply some filtering afterwards, like Silver Efex Pro or the like.
-E -r 1 1 1 1 -x 0 😎 The alert reader might have noted that there’s no ‚-x‘ in dcraw. That’s true, I’ve put it there myself. This option allows me to set the percentage of pixels which get clipped when using ‚-H 0‘. It defaults to 1% which is too much for me in many cases, so ‚-x 0‘ yields a perfect exposure without clipped higlights, even when using ‚-D‘ or ‚-E‘.

There’re some more things like gamma, but this depends on the image and personal taste. For further editing I’d advise you to use the 16 bit output, to keep as much subtle details as possible. Use ‚-T‘ to get TIFF files. Which settings suit you the best is up to you and your images, so here’re some crops to see the possible outcome:

100% crops from a single raw file

100% crops from a single raw file

After some more messing around with the source code I eventually created a setting which uses the whole sensor area (like ‚-E‘) and has a scalable (via ‚-k‘ and ‚-S‘) auto-exposure. My sensor has a black value of 63, which is found by dcraw automatically, now using ‚-D‘ and ‚-E‘, too. For a good saturation value I had to try a bit to find 3700 as a useful one. Automatic values are in the range of 3900 and reveal some vertical banding instead of real detail in the highlights, which is not exactly beautiful. Using ‚-S 3700″ yields a nice, even white without banding and without clipping the highlights. Here’s an example with a strong reflection on the sea, together with reduced gamma images to clarify the banding effect:

dcraw_saturation


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