Aktualisiert
02.05.2012

 

digitaleInfrarotfotografie

 
 

 

HOT SPOTS

 

   

Inhaltsverzeichnis

A) Hot Spots in Infrarotbildern - Vermeidung oder Beseitigung

   
Es finden sich im Netz viele Aussagen, wie Hot Spots entstehen und mit welchen Objektiven. Teils divergieren die vertretenen Standpunkte, ob es an Zoom oder Festoptik, an symmetrischem oder asymmetrischem Objektivaufbau liegt, an der Marke / Hersteller, oder ob weitere, manchmal unkalkulierbare Randbedingungen mithelfen. Widersprüche sind bei solchen Erklärungen vorprogrammiert. Ohne Anspruch auf Klärung aller Fragen möchten wir hier ein paar Fakten nennen, welche das zugrundeliegende Problem aufdecken, danach nachvollziehbar und sicher Hot Spots reduzieren oder beseitigen.
  1. Die schlechter werdende Vergütung im länger werdenden IR ist der Haupt-Übeltäter.
  2. Hot Spots sind sehr häufig blau. Warum? Vor dem Sensor liegt das Bayer-Pattern. Die drei Filterfarbstoffe B,G,R sollen nur ihre Eigenfarbe durchlassen, das tuen sie aber nicht. ALLE lassen IR durch, aber jeder auf andere Weise, deshalb muss man für Normalfarbbilder den Chip IR-sperren.
    1. Der rote Filterfarbstoff lässt übergangslos vom Rot zum IR permanent durch und hält diese Transmission zu längeren Wellen hin hoch.
    2. Der grüne Filterfarbstoff fällt im Roten natürlich ab und macht im mittelnahen IR-Bereich wieder auf.
    3. Der blaue Filterfarbstoff absorbiert Grün, Rot, nahes Infrarot, um erst recht spät IR-durchlässig zu werden, dann aber progressiv.
      Diese Aussagen gelten für viele Bayer-Pattern-Chips. Wir können aber nicht behaupten, dass jeder Filterfarbstoff jedes Herstellers sich so verhält, es ist nur eine Aussage über das Hauptfeld.
  3. Nun passiert all dies im Normalfall, falls "sauber" gearbeitet wird, unter den Bedingungen des Weissabgleiches. Dies besagt, dass nicht die absolute Transmission entscheidend ist, sondern wie sich die Transmissionen im Durchlaufen des IR-Spektralbereiches langsam relativ zueinander verschieben.
    1. Im kurzen IR dominiert der Rotkanal, Himmel mit RG 695 oder RG 715 aufgenommen werden rot bis gelblich-braun.
    2. Im mittleren IR-Bereich dominiert häufig der Grünkanal, weshalb auch gerne ein Kanaltausch vorgenommen wird, um grünliche Blätter rötlich zu bekommen.
    3. Im langen IR-Bereich wird der Blaukanal relativ stärker. Es gibt dunkelgrüne / blaue / dunkelblaue / fast schwarze Objekte, die mit "langer" Filterung intensiv blau werden.
  4. Die Reflexe von den IR-unwirksam vergüteten Linsenoberflächen treffen dadurch im Wesentlichen den Blaukanal, da die blauen Filterfarbstoffe des Bayer-Patterns die langwelligen Reflexe da besonders "gut" durchlassen.
  5. Primäre Beseitigung durch Hardware

    ist relativ einfach: es scheint widersprüchlich, für gute IR-Aufnahmen zusätzlich einen IR-Sperrfilter zu empfehlen, aber genau so ist es. Die Erklärung liegt in der Qualität und der Dosierung.
    1. Ein klassischer IR-Schwarzfilter wie Schott RG 715 oder Hoya IR 72 lässt ab 720nm sehr hochgradig IR durch, ein guter Wood-Effekt stellt sich ein.
    2. Diesen Schwarzfilter kombiniert man mit einem LEICHTEN IR-Sperrfilter. Diese Funktion erfüllt die Schott KG-Serie, da diese Gläser das nahe IR nur schwach absorbieren, das lange IR aber mit guter Progression. Genau das ist nötig. Wir haben gute Erfahrung mit Schott KG2 in 2mm Stärke oder Schott KG3 in 1mm Stärke. Die Möglichkeiten, längeres und auch mittleres IR hochwirksam zu drücken, gehen für uns bis Schott KG5 in 3mm Stärke, da hat kein Hot Spot eine Chance, aber es kostet auch viel Belichtungs-Energie. Die beiden erstgenannten Filter sind ausgewogen im Verhältnis von Wirkung zu dem geringen Energieverlust. Wer nur ganz wenig Energie hergeben kann, greift auf Schott KG2 in 1mm Stärke zurück. Damit werden Hot Spots gemindert, nicht vermieden. Dies leitet über zum Folgepunkt: wenn Hot Spots noch auf den Aufnahmen sind, werden sie durch Bildverarbeitung gezielt weggedrückt, ohne manuelle Retusche.
  6. Beseitigung durch Software
    (für Bilder von Kameras, die im IR-Bereich gutes Weißabgleichsverhalten zeigen wie die Samsung EX1)
    Bei der Mehrzahl der Infrarot-Bilder weist der Blaukanal das meiste Rauschen und die schlechteste Qualität auf, ist maßgeblich beteiligt, was HotSpots betrifft. Von daher sind die Bildbearbeitungsprogramme am effektivsten, die das Betrachten der einzelnen RGB-Farbkanäle und deren Bearbeitung in Form von Mischen und Tauschen ermöglichen.
    Manch Software bietet im Kanalmixer Auswahl-Vorgaben wie "Schwarzweiss mit Gelb- bzw Orangefilter". Hierbei wird der Blaukanal auf 0% zurückgesetzt und ein Graustufenbild ausschließlich mit den Informationen des Rot- und Grünkanals (je etwa 50%)erzeugt, das nicht nur von Hotspots befreit, sondern auch rauschärmer und schärfer ist.
    Wer sich den Spielraum für leichte Farbnuancen bewahren will, kann auch in folgenden Schritten vorgehen:
    1. selektive Farbkorrektur des Blaus: das Blau wird (bis zu maximal) verschwärzlicht und entsättigt.
    2. Im Wiedergabekanal Blau wird das Eingangssignal (Quelle) des Grünkanals über Kanaltausch (eigentlich Verdoppelung) übernommen - damit wird aus RGB dann RGG. Je nach individueller Ausrüstung kann im Wiedergabekanal Blau auch der rote Quellkanal übernommen werden, also aus Blau mach Rot, sprich RGR.
    3. In einem dritten (nicht primär zur Hot-Spot-Beseitigung notwendigen) Schritt kann noch der grüne Quellkanal zum roten Wiedergabekanal gemacht werden, die Grauwiedergabe wird dadurch häufig noch minimal besser. Aus R-G-B wird somit G-R-G.
      Das Ergebnis ist weitgehend unbunt, von störenden Hot Spots befreit und die Bildfeldausleuchtung ist im Allgemeinen verbessert, das heisst die Mitte ist den Ecken in der Helligkeit besser angeglichen.
    4. Bei Bildern von Kameras wie der Pentax K100, die wegen unzureichendem Weißabgleich sehr stark rotlastig sind, empfiehlt sich - wenn vorhanden- im Kanalmixer, Wiedergabe: Graustufen, als Quellkanäle nur grün und/oder rot zuzulassen. Eine Standardeinstellung kann sein: 50% Rotkanal plus 50% Grünkanal. Davon ausgehend kann je nach Motiv direkt visuell geprüft werden, ob eine Aufteilung von z. B. 90% Quelle grün plus 50% Quelle rot eine tonliche Verbesserung darstellt. Das Ergebnis ist streng schwarz-weiß. Wer Rest-Farbe im IR-Bild wünscht, kann damit beginnen, Im Kanalmixer die Quelle Grün mit der Ausgabe Blau zu belegen.
    Eine vernünftige Vorgehensweise wird immer die Kombination von Hardware-Massnahmen und Software benutzen, weil der Preis geringer ist und die Wirkung höher. In der Falschfarben-Infrarotfotografie arbeiten wir gerne mit HEBO-Blauviolettfiltern. Diese Gläser haben die günstige Eigenschaft, schon primär von sich aus die längeren IR-Bereiche zu absorbieren, ein Hebo Blau 03 der Violett 03 sind gute Beispiele.
  7. Wir stellen in einer Bilderreihe eine praktische Demonstration der Hotspot-Beseitigung durch Hardware, durch Bildbearbeitung und durch deren Kombination vor.

 
 

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