Warum der Weißabgleich allein unter Wasser scheitert

Der Weißabgleich wendet breite Kanalverstärkungen auf das Bild an. Er funktioniert bei einem einigermaßen gleichmäßigen Farbstich, aber eine Unterwasserrestaurierung kann eine umfassendere Beziehung zwischen den aufgezeichneten Farbkanälen modellieren und Dunst getrennt behandeln.

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Originales, unbearbeitetes Unterwasserfoto: GoPro-Tauchgang am Wrack
FiveMeters-Restaurierung von GoPro-Tauchgang am Wrack: Sand, Planken und gelbe Flossen gewinnen vom nahen Meeresboden bis zum dunstigen Rumpf ihre Farbe zurück.

Sand im Vordergrund, Taucher, gelbe Flossen und das entfernte Wrack zeigen, wo die Anwendung einer einzigen Temperatur- und Farbtonkorrektur auf das gesamte Bild an ihre Grenzen kommt.

Probiere den Weißabgleich am Wrack

Im GoPro-Wrackbild liegt heller Sand nah an der Linse, in der Mitte befinden sich ein Taucher und gelbe Flossen, dann verblasst die korallenbewachsene Struktur im blauen Dunst. Wähle den Sand mit der Weißabgleich-Pipette aus, kann der Vordergrund sauberer wirken. Erwärmst du das Bild jedoch weiter, damit das Wrack passt, wird der Sand gelb und Flossen sowie Haut werden zu warm.

Mit dem Regler ist nichts falsch. Der Weißabgleich ist dafür gedacht, eine Lichtquelle im gesamten Bild auszugleichen. Unterwasserszenen verbinden aber zusätzlich wellenlängenabhängige Dämpfung, wechselnde Abstände zwischen Kamera und Motiv sowie Streulicht.[1][4]

Was Temperatur und Farbton tatsächlich tun

Der Weißabgleich verändert die relative Stärke der Farbkanäle. Temperature verschiebt grob zwischen Blau und Amber, Tint zwischen Grün und Magenta. In einem RAW-Konverter beginnen diese Entscheidungen mit Sensordaten und bieten meist mehr Spielraum als in einem gerenderten JPEG.[2]

Verwende ihn allein bei einem nahen, gleichmäßig beleuchteten Umgebungslichtmotiv, wenn sich der Farbstich über die Komposition kaum verändert. Er ist auch nützlich, um einen bekannten Blitz oder eine Videolampe abzugleichen. Eine moderate Anpassung kann Haut, Sand oder graue Ausrüstung bereinigen, ohne die gesamte Farbbeziehung neu aufzubauen.

Restaurierung nutzt die Kanäle anders

Five Meters leitet aus seiner restaurierten Darstellung eine vollständige kanalübergreifende Transformation ab. Statt Rot, Grün und Blau unabhängig zu skalieren, kann ein Ausgabekanal auf alle drei aufgezeichneten Eingaben sowie einen Offset zurückgreifen. Das gibt ihm mehr Freiheit, Farben zu trennen, die eine zweiachsige Weißabgleichsanpassung komprimiert lässt. Die Transformation wird auf die Originalpixel in voller Auflösung angewandt, sodass die feine Kamerastruktur erhalten bleibt.

Dunst wird als eigene Aufgabe behandelt. Die Forschung zur Bildrestaurierung betrachtet Dämpfung und Streuung als getrennte Herausforderungen.[3] Dehaze reagiert auf eine räumliche Transmissionsschätzung, während die Wasserregler eine weich auslaufende Maske für wahrscheinliche Wasserbereiche nutzen. So lassen sich Farbe und Schleier verfeinern, ohne dem gesamten Bild dieselbe Temperatur aufzuzwingen.

Der Weißabgleich wendet unabhängige Verstärkungen auf Rot, Grün und Blau im gesamten Bild an, während Restaurierung alle aufgezeichneten Kanäle in jeden Ausgang mischen und Dunst sowie Wasserbereiche getrennt behandeln kann.
Der Weißabgleich skaliert Kanäle unabhängig. Restaurierung kann Beziehungen zwischen Kanälen neu aufbauen, während Dunst und Wasserbereiche getrennt angepasst werden.

Wende die Methoden in der richtigen Reihenfolge an

Starte Restoration, wenn das Foto einen starken blauen oder grünen Stich, schwache Farbtrennung oder deutlichen Dunst zeigt. Prüfe danach schwarze Ausrüstung, hellen Sand, Blasen, Haut und bekannte Ausrüstungsfarben.

Nutze Temperature und Tint anschließend für eine kleine Gesamtpräferenz: wärmere Haut, ein weniger grünes Bild oder kühleres offenes Wasser. Muss eine Anpassung groß und entgegengesetzt sein, verringere Restoration und beurteile neu, statt starke Korrekturen aufeinanderzustapeln.

Gemischtes Blitz- und Umgebungslicht lässt sich meist in derselben Reihenfolge bearbeiten: Farbstich restaurieren, dann den beleuchteten Vordergrund mit Temperature, Tint, Exposure und Highlights verfeinern, während das kühlere Umgebungswasser glaubwürdig bleibt.

Schütze, was die Kamera aufgezeichnet hat

Restaurierung gewinnt Farbe und Sichtbarkeit aus den Kanälen zurück, die der Sensor aufgenommen hat. Ausgefressene Lichter, Bewegungsunschärfe und durch Streuung bereits gelöschte Details bleiben Aufnahmegrenzen. Der entfernte Rumpf im Wrackbeispiel bleibt weicher als der Taucher, weil diese Information die Kamera nicht sauber erreicht hat. Five Meters macht das brauchbare Foto klarer, ohne nie vorhandene Textur zu erfinden.

Quellen

  1. DivePhotoGuide: Weißabgleich bei der Bearbeitung von Unterwasserfotos
  2. DivePhotoGuide: Farbtemperatur und Weißabgleich
  3. Underwater image filtering: methods, datasets and evaluation
  4. What Is the Space of Attenuation Coefficients in Underwater Computer Vision?