• Neuer Gutscheincode unseres Partners Schutzfolien24:
    DSLR-Forum2025
    Dauerhaft 10% Rabatt auf alle Displayschutzfolien und Schutzgläser der Eigenmarken
    "Upscreen", "Screenleaf", BROTECT" und "Savvies".
    Der Code ist für alle Geräteklassen gültig.
  • Stimmt ab über die Sieger des DSLR-Forum Fotowettbewerbs September 2025.
    Thema: "Straßenfotografie s/w"

    Nur noch bis zum 30.09.2025 23:59!
    Jeder darf abstimmen!
    Zur Abstimmung und Bewertung hier lang
  • Ich freue mich bekannt geben zu können, dass das DSLR-Forum einen neuen Aktionspartner gewinnen konnte.

    Saal Digital bietet Fotoprodukte in HighEnd-Qualität.
    Für die Mitglieder des DSLR-Forums locken Rabatte und Sonderaktionen!
    Alle Informationen dazu sowie ein tolles Einstiegsangebot unseres neuen Kooperationspartners gibt es hier.
  • In eigener Sache!

    Liebe Mitglieder, liebe Besucher und Gäste
    ich weiß, es ist ein leidiges Thema, aber ich muss es ansprechen: Werbung, Werbeblocker und Finanzierung des Forums.
    Bitte hier weiterlesen ...

  • Nicht erreichbare Adressen im Benutzerkonto
    Wir bekommen zurzeit eine große Anzahl an E-Mails, die das System zum Beispiel als Benachrichtigungen an Nutzer verschickt,
    als unzustellbar zurück, weil z.B. die Adressen nicht erreichbar sind oder das Postfach gar nicht existiert.
    Stellt doch bitte sicher, dass die Benachrichtigungen, die ihr vom System erwartet, auch zugestellt werden können.
    Nicht erreichbare E-Mail-Adressen sind dazu wenig hilfreich.
    Danke!
WERBUNG

Helligkeit/Kontrast von Farben (RGB) berechnen ...

DANKE, Felix!

Weißt Du vielleicht, wie man - meinetwegen auch etwas heuristisch - von zwei verschiedenen rgb-Farben einen Kontrast-Wert berechnen kann, mittels dem man dann z.B. sagen könnte: "Haben zwei Farben zueinander den Kontrastwert mindestens 0.1, so sind diese, in Grauwerte umgewandelt, voneinander unterscheidbar von durchschnittlichen Menschenaugen"?

Herzlich - Martin

...
 
Die RGB Farben müsste man natürlich erst mal in ein anderes System umwandeln um wahrgenommene Helligkeitswerte zu bekommen, wie erwähnt. Der wahrgenommene Kontrast ist nämlich in erster Linie eine Funktion der wahrgenommenen Helligkeit.

Allerdings kann man die mögliche Kontrast-Wahrnehmung dann leider nicht derart absolut angeben, wie du das gerne hättest, da das menschliche Auge nicht linear arbeitet, das menschliche Auge besteht eben nicht nur aus dem Seh-Apparat, sondern in wesentichen Teilen aus dem Gehirn:

Die Kontrastwahrnehmung hängt eben nicht nur von den Farben und den Helligkeiten selbst ab - sondern auch von den Strukturen, die von diesen Farben gebildet werden. Je nach Ortsfrequenz der Strukturen (Linien pro mm bzw. Linien pro Grad im Kreis) werden Kontraste mehr oder weniger gut wahrgenommen. Außerdem hängt das Kontrastempfinden noch mal direkt davon ab, was man sich da genau anschaut. Ein symmetrisches Gitter oder ähnliches wird z.B. besser erkannt als willkürliche Buchstabenkombinationen. Aber wenn man die Buchstabenkombinationen/Symbole dann mehrfach sieht, dann werden sie auch irgendwann besser erkannt.


Aber wenn du hier irgendwie "nähern" willst, dann kannst du am ehesten einen Kontrast K berechnen (z.B. nach Michelson) und das ganze dann logarithmisch verwenden, z.B. als Kontrastunterschied = log 1/K
 
DANKE!!

Sagen wir, wir hätten zwei Helligkeiten, z.B. 100 und 120 ... Michelson:
(120 - 100)/(100 + 120) = 1/11
Und nun?? log (11) ?
Versteh's glaub leider noch nicht, gell? -
 
Doch, ungefähr so.

Man könnte auch direkt aus dem K = Lmax/Lmin Kontrast (z.B. 100/1 oder 1000/1) und über log(K) linearisierte Werte bekommen, aber Michelson liefert wohl bessere/sauberere Werte für den Kontrast von Mustern. Allerdings eben mit einem Ergebnis zwischen 0 und 1 bzw. 0% und 100%.

Und aus dem log(1/K) kriegt man dann hier für sehr starke Kontraste kleine Werte und für kleine Kontraste große Werte (1% Kontrast --> log (1/0,01) = 2, 90% Kontrast --> log(1/0,9) = 0,045). Aber diese Werte sind nun eben linearisiert und können so direkt verglichen werden.

Wobei es da vermutlich noch eine genauere Formel geben dürfte, das mit dem log (1/K) ist nur so eine typische "Ingenieurslösung", die ich eher spontan geraten habe.

Das Menschliche Auge reagiert jedenfalls auf Helligkeitsunterschiede bei wenig Licht weitaus empfindlicher als bei Helligkeitsunterschieden bei viel Licht. D.h. auch wenn die Helligkeit exponentiell zunimmt ist die Wahrnehmung weiterhin linear. Ein Kontrast von 1000:1 wird eben nicht als 10 mal stärker wahrgenommen als ein Kontrast von 100:1, sondern eher als 3 mal.


==> Eventuell treibt sich aber auch ein Augenarzt/Optiker hier im Forum herum, die müssten das im Studium bzw. in der Ausbildung mal im Detail gelernt haben :-)
 
Eine Frage noch:
Sagen wir, da sind zwei Farbenpaare:

1. Paar:
a) Helligkeit = 255
b) Helligkeit = 254

2. Paar:
c) Helligkeit = 1
d) Helligkeit = 0

Nach Michelson:
1. Paar: (255-254)/(255+254) = 0.002
K = log(1/0.002) = 2.7

2. Paar: (1-0)/(1+0) = 1
K = log(1) = 0

Warum zeigt hier "weiß-fastweiß" einen kleinen Kontrast (2.7), während "schwarz-fastschwarz" einen maximalen Kontrast aufweist (0)? -

...
 
Eine Frage noch:
Sagen wir, da sind zwei Farbenpaare:

1. Paar:
a) Helligkeit = 255
b) Helligkeit = 254

2. Paar:
c) Helligkeit = 1
d) Helligkeit = 0

Nach Michelson:
1. Paar: (255-254)/(255+254) = 0.002
K = log(1/0.002) = 2.7

2. Paar: (1-0)/(1+0) = 1
K = log(1) = 0

Warum zeigt hier "weiß-fastweiß" einen kleinen Kontrast (2.7), während "schwarz-fastschwarz" einen maximalen Kontrast aufweist (0)? -

...
Der Weber-Kontrast (Lmax/Lmin) würde da gegen unendlich gehen, also auch maximal anzeigen. Mit Lmin = 0 ist der Kontrast immer maximal.
 
Ist denn ein Kontrast generell = unendlich bzw. maximal "definiert", sobald "schwarz" die eine Farbe ist, mit der verglichen wird? Erleben Eure Augen dies auch anders? - "schwarz-fastschwarz" empfinde ich doch als ziemlich kontrastschwach?
 
Zuletzt bearbeitet:
Ist denn ein Kontrast generell = unendlich bzw. maximal "definiert", sobald "schwarz" die eine Farbe ist, mit der verglichen wird? Erleben Eure Augen dies auch anders? - "schwarz-fastschwarz" empfinde ich doch als ziemlich kontrastschwach?

Logischer wäre für mich K = (H2-H1)/255 ... Aber so langsam werde ich mir zu heuristisch, mit Betonung auf "Heu" :)

...
 
Zuletzt bearbeitet:
Also, als Rekapitulation:

Ich habe zwei Farben rgb.
Sie werden in Graustufen umgewandelt.
Diese beiden unterschiedlichen Graustufen haben Helligkeiten nach der heuristischen Formel:

H = Wurzel(0.299 * r^2 + 0.587 * g^2 + 0.114 * b^2)

Wie könnte man nun, ebenfalls heuristisch, approximativ und gar empirisch, diese beiden Helligkeiten so miteinander vergleichen (Kontrast K), dass gleiche K-Werte auch identische Unterscheidbarkeit der Graustufen bedeutete - abschätzungsweise und in Bezug auf das Kontrastempfinden eines durchschnittlichen Menschenauges ...

Liebe Grüße - Martin

...
 
a) Michelson-Kontrast ist immer maximal wenn gegen Reinstschwarz verglichen wird. Da ist aber auch nichts falsch daran, denn ein Photon ist gegenüber keinem Photon nun mal ein maximaler Kontrast. Wiederholt man das Experiment (aka: längere Verschlusszeit), wird man x Photonen versus immer noch 0 Photonen haben. Es wäre geradezu unsinnig, wenn der Kontrast eines Motives mit der Belichtungszeit veränderlich wäre. Dass er es in der Praxis dennoch sein kann, liegt dann an Saturationseffekten oder an einer großzügigen Schwarzpunktsetzung der Kamera.

b) Wer mit RGB-Werten rechnen will, der denkt dabei vermutlich an JPEG oder an eine TIF-Ausgabe. Wenn darin jedoch bereits ein Farbraum angewendet wurde (und dies ist meist so), dann skalieren die 0,1,...255-Werte nicht mehr linear mit der Motivhelligkeit.

c) Der Michelson-Kontrast ist natürlich auf digitale Bilddaten anwendbar, prinzipiell sogar besser, als auf konventionellen Film. Mn sollte sich nur vor dem Rechnen darüber im Klaren sein, wie das Messgerät (sprich: die Kamera) die Helligkeiten im File kodiert.
 
Und wird diese Nicht-Linearität nicht approximiert durch die Quadrierung der rgb-Werte? Ich benötige für den Kontrast und dessen Abschätzung keine genauere Formel als jene heuristische für H .....
 
Also, als Rekapitulation:

Ich habe zwei Farben rgb.
Sie werden in Graustufen umgewandelt.
Diese beiden unterschiedlichen Graustufen haben Helligkeiten nach der heuristischen Formel:

H = Wurzel(0.299 * r^2 + 0.587 * g^2 + 0.114 * b^2)

Wie könnte man nun, ebenfalls heuristisch, approximativ und gar empirisch, diese beiden Helligkeiten so miteinander vergleichen (Kontrast K), dass gleiche K-Werte auch identische Unterscheidbarkeit der Graustufen bedeutete - abschätzungsweise und in Bezug auf das Kontrastempfinden eines durchschnittlichen Menschenauges ...

Liebe Grüße - Martin

...

Die Wurzel kommt von diesem räumlichen Modell:

https://www.google.de/imgres?imgurl...=MAUyFqZyI-CGgM:&tbnh=64&tbnw=211&vet=1&w=774

Grundsätzlich ist der RGB Farbraum nicht besonders geeignet für Betrachtungen zur Farbempfindung, da es beim Menschen mindestens 4 Sorten von lichtempfindlichen Rezeptoren gibt. Da gibt es besser angepaßtes. Du solltest da ein bißchen lesen und wie alle, die das schon gelesen haben wirst du eine große Verwirrung empfinden.

https://de.wikipedia.org/wiki/Farbraum

Das Stichwort ist der Farbabstand E:

https://de.wikipedia.org/wiki/Delta_E
 
Diese beiden unterschiedlichen Graustufen haben Helligkeiten nach der heuristischen Formel:

H = Wurzel(0.299 * r^2 + 0.587 * g^2 + 0.114 * b^2)

Wie könnte man nun, ebenfalls heuristisch, approximativ und gar empirisch, diese beiden Helligkeiten so miteinander vergleichen (Kontrast K), dass gleiche K-Werte auch identische Unterscheidbarkeit der Graustufen bedeutete - abschätzungsweise und in Bezug auf das Kontrastempfinden eines durchschnittlichen Menschenauges ...

Hallo! Ich habe keine Ahnung und versuche gerade mir etwas zusammen zu reimen.

Du gehst von RGB Koordinaten aus und versuchst eine "Helligkeit" oder einen "Grauwert" zu errechnen.

Die RGB Koordinaten können linear in XYZ Koordinaten umgerechnet werden und die XYZ Koordinaten definieren Lab Werte. Die Lab Werte haben ein paar schöne Eigenschaften:


1. Der L-Wert bestimmt die "Helligkeit", die ab-Werte die "Farbigkeit"

2. Man kann im Lab Wertesystem euklidisch rechnen und die so erhaltenen Farb-Abstände (siehe Berlins letzten Link) reflektieren den Seheindruck.


Leider ist die Funktion XYZ -> Lab nicht linear, somit ist auch die Funktion RGB -> Lab (das L ist glaub ich das, was du suchst) nicht linear.

Bis auf kleine affine Modifikationen scheint L letztendlich etwa das hundertfache der dritten Wurzel aus 0,22 R + 0,71 G + 0,07 B (RGB-Werte normiert zwischen 0 und 1) zu sein (finde gerade die Seite nicht mehr, muss nochmal suchen).

Ohne Farbigkeit, d.h a=b=0, bestimmt die Differenz der L-Werte, ob man die Graustufen, quasi L, unterscheiden kann. Berlins link sagt grob, eine L-Wert Differenz <2 ist fast nicht merklich, eine >4 deutlich sichtbar. D.h. bei großen RGB-Werten ist die Unterscheidbarkeit nicht so gut, wie bei kleinen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wow - DANKE!

Also: mit
R,G,B = r,g,b/255 -->

L = 100 * DritteWurzel(0,22 R * 0,72 G + 0,07 B)

Sollte zwischen R und G nicht auch ein + stehen? Sollten die drei Faktoren nicht = 1 ergeben in ihrer Summe? - Und was ist nun der Unterschied zwischen H und L?

LG - Martin

...
 
Zuletzt bearbeitet:
WERBUNG
Zurück
Oben Unten