Filmtechnik Flashcards
Welche zwei Modelle für Licht kennen wir?
Licht ist weder eine Welle noch ein Teilchen. Aber beide Modelle sind nützlich, um uns die Eigenschaften des Lichts zu erklären und vorherzusagen.
Welle → Doppelspalt
Teilchen → Schrotrauschen
Wie erklären wir uns das Schrotrauschen?
Licht als diskrete Teilchen „Photonen“. Und da diese Teilchen nicht gleichmäßig z.B. auf die „Fotooberfläche“ treffen entsteht ein Rauschen im Bild, da einzelne Stellen beleuchtet wurden, mache aber auch nicht.
Dieses Rauschen kann nicht durch technische Maßnahmen unterdrückt werden.
Wie erklären wir uns Farbe physikalisch?
Licht als Zusammensetzung von verschiedenen Wellenlängen. Die Spektrale Strahlenverteilung zeigt an wie viel Energie eine Lichtquelle in welcher Wellenlänge abstrahlt, bzw. wie viel Prozent der Energie ein Objekt pro Wellenlänge reflektiert.
Bei Sonnenlicht ist diese Strahlenverteilung sehr gleichmäßig. Anders bei z.B. Glühlicht welches kaum Blau-Anteile und viele Rot-Anteile enthält.
Warum erzeugt RGB-Licht oft eine schlechte Farbwiedergabe?
In der Strahlenverteilung von RGB-Licht kann man sehen, dass dies sehr hohe Peaks bei Rot, Grün und Blau aufweist. Dies kann sich dadurch erklären, dass RGB-Licht, wie schon im Name enthalten, aus rotem, grünen und blauen Licht besteht. Wenn alle Farben gemischt werden, entsteht zwar als Endeindruck weiß, aber da zwischen den einzelnen Farben „Lücken“ entstehen, können Farben in diesen Lücken schwer dargestellt werden.
Die orangene Paprika ist nicht von der Roten zu unterscheiden.
Hauttöne, die sich auch in dem orangenen Bereich befinden, werden rot-grün fleckig wiedergegeben. Dies entsteht dadurch, dass Hautfarbe hier nur durch Grün bzw. Rot dargestellt werden kann.
Wie ist das Auge aufgebaut?
Iris/Pupille → Ist sozusagen die „Blende“ des Auges. Sie steuert wieviel Licht ins Auge fällt und dehnt sich dementsprechend aus oder zieht sich zusammen.
Linse → Ist das Glaselement des Objektivs. Dieses ist jedoch nicht starr, sondern kann sich verformen um auf verschiedene Distanzen zu Fokussieren.
Netzhaut → Ist der „Sensor“ des Auges. Diese wandelt das Licht in elektrische Ströme und und leitet diese durch den Sehnerv ins Gehirn. Die Netzhaut ist dunkel um Streulicht zu absorbieren
Welche Sehnerven gibt es in der Netzhaut?
Stäbchen: Sie sind fürs Nachtsehen zuständig.
Zapfen: Sind fürs Tagessehen und Farbsehen zuständig.
Wann und wie sehen wir mit den Stäbchen?
Wir sehen nur bei Dunkelheit mit den Stäbchen. Dadurch dass diese keine Farbe wahrnehmen können wir nachts nur Schwarz-weiß sehen. Daher kommt der Spruch „Nachts sind alle Katzen grau“.
Säugetiere haben mehr Stäbchen als Zapfen (Nachtaktiv). ~ 120 Mio Stäbchen, 8 Mio Zapfen.
Wann und wie sehen wir mit den Zapfen?
Wir sehen nur im Hellen mit den Zapfen. Es gibt drei Typen von Zapfen S,M,L benannt nach den Wellenlängen für die sie empfindlich sind (Short,Medium,long) bzw. Blau, Grün, Rot.
Wie sind die Zapfen in der Netzhaut verschaltet?
Die Zapfen sind in 3 verschieden Wegen miteinander verschaltet. Dadurch werden die Farbinformationen von den Helligkeitsinformationen dekorreliert um an Übertragungsbandbreite in höhere Schichten des Hirns zu sparen.
→ Vergleich Y, Cr, Cb
Helligkeit = L+M (Rot+Grün) Rot-Grün = L-M (L >M → Rot; M>L → Grün → M=L → Gelb) Blau-Gelb = S-(L+M) (Blau-Gelb)
Was sind die Konsequenzen aus der Opponentenverschaltung der Zäpchen?
Dadurch, dass Rot-Grün und Gelb-Blau miteinander verschaltet sind, gibt es kein rötliches Grün und kein gelbliches Blau. Farbverläufe gibt es nur „Zapfenübergreifend“ z.B. „reddish-blue“ welches aus der Rot-Grün Verschaltung und der Blau-Gelb Verschaltung entstehen kann.
Effiziente Videokodierung durch Farbdifferenzcodierung siehe Y,Cr,Cb
Was ist die Helligkeitsadaption und wieso müssen wir diese in der Bildbeurteilung beachten?
Wir können über einen Bereich von ca. 30 Blenden in der Helligkeit adaptieren. D.h. die Helligkeit dann 30 mal verdoppelt werden und wir können uns immer an sie adaptieren.
Kleine Lichtenergien können in einer dunklen Umgebung weiß Erscheinen, aber in einer Hellen Umgebung schwarz. Nur aus den Energiewerten kann man also nicht schließen wie die Helligkeit wahrgenommen wird.
Dies ist in der Bildbeurteilung wichtig, da es hinderlich sein kann auf ein anderes Level adaptiert zu sein. Z.B. wenn man frisch eine Grading Suite betritt.
Was ist die Farbadaption? Was sind die Probleme die man beachten muss?
Die Farbadaption kompensiert die Beleuchtungsfarbe solange die Beleuchtung nicht zu gesättigt ist.
Die Zapfen adaptieren dabei unabhängig voneinander. Dadurch findet automatisch ein Weißabgleich statt. In z.B. Glühlicht wird in weißen Stück Papier weiß wahrgenommen anstatt von einem rötlichen Touch was die Eigentliche Farbe ist.
Dies muss man beachten z.B. bei Foto bzw Filmkameras. Diese nehmen den Weißausgleich nicht automatisch vor, dieser muss manuell eingestellt werden um kein rötlichen bzw. bläuliches Licht zu enthalten.
Beispiel: In einer gelben Beleuchtung, wirken graue Flächen bläulich. Im Gegensatz dazu wirken in einer Blauen Beleuchtung graue Flächen geblich.
Was ist der Unterschied zwichen dem xy und uv Diagramm. Welches ist für die Visualisierung des Farb-Gamuts besser geeignet?
Für Visualisierung das Farb-Gamuts ist das uv-Diagramm besser geeignet als das xy-Diagramm weil das xy-Diagramm visuell sehr ungleichabständig ist.
Da bedeutet das die „JND“ (Just noticeable difference/kleinste Wahrnehmbare Unterschiede) bei dem xy-Diagramm sehr unterschiedlich sind. Also dass man z.B. bei Grün sehr viel Fläche für sehr wenig Abstufung zuteilt, aber z.B. blau sehr viele Abstufungen in kleinem Abstand erfahrt.
In dem uv-Diagramm sollen Farbtöne mit dem gleichen geometrischen Abstand einen gleichen empfindungsgemäßen Abstand haben.
Dadurch können z.B. Farb-Gamuts besser verglichen werden.
Welche 2 verschiedenen Größen gibt es in der Helligkeitswahrnehmung? Und wie hängen diese zusammen?
Physikalische Größe Luminanz:
Hat ein lineares Verhältnis zur physikalischen Einheit des Lichts-der Energie
Wahrnehmungsgröße Helligkeit:
Hat ein nichtlineares Verhältnis zur Energie des Lichts sondern folgt einer Potenzfunktion für Schwarze Bereiche und einer logarithmischen Funktion für mittlere und hellere Reize.
→ visuell gleichmäßiger Grauverlauf (1Candela hat bei
Schwarz genauso viel Auswirkung wie
1000 Candela bei Weiß)
→ effiziente Bildquantisierung
Warum wird „mittleres Grau“ als 18% Grau bezeichnet?
Ein in einer Szene als mittleres Grau empfundene Fläche reflektiert ca. 18% der linearen Luminanz relativ zu einer diffus weißen Fläche.
Dieses wird bei Fernseh-Dynamikumfänge als in der Mitte zwischen Schwarz und Weiß empfunden.
Welche Helligkeitsunterschiede können wir gerade noch Wahrnehmen? Von welchen Eigenschaften ist dies Abhängig?
Wir sehen überwiegend nur die mittleren Frequenzen. Hohe und niedrige Frequenzen werden nur stark abgeschwächt oder gar nicht wahrgenommen.
Ob wir Helligkeitsunterschiede wahrnehmen können hängt davon ab, wie hoch der Kontrast(Amplitude) und wie hoch die Ortsfrequenz ist.
→ je Kontrastreicher desto besser erkennbar
→ Betrachtungsposition und Betrachtungswinkel ist bei Bildbearbeitung sehr wichtig. Z.B. bei hohem Betrachtungsabstand sind niedrigere Ortsfrequenzen sichtbarer als bei niedrigen Abstand.
Was sagt die Temporale Kontrastsenitivität aus?
Sehr schnelle und sehr langsame Veränderungen werden auch nicht wahrgenommen.
→ Wenn Bilder verglichen werden mit 5-10 Hz
abwechselnd betrachten „toggeln“.
Was ist der Konstruktivismus als weiterer Effekt der Wahrnehmung?
Flächen mit gleicher Helligkeit aber unterschiedlicher Beziehung zur Helligkeit werden nicht mit der gleichen Helligkeit wahrgenommen.
→ Im dunklem Umfeld wird eine Fläche heller
→ Im hellen Umfeld wird eine Fläche dunkler
Welche Einflüsse hat die Brennweite?
Die Brennweite bestimmt über den Bildausschnitt. Mit einer kurzen Brennweite haben wir einen großen Bildauschnitt, desto „weiter weg“ ist alles man bekommt mehr Umgebung aufs Bild. Mit einer kleinen Brennweite wird das Motiv vergrößert und man erhält einen sehr kleinen Bildausschnitt.
Für Portraifotografie werden meistens Brennweiten zwischen 50 und 85mm gewählt.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Brennweite zu Sensorgröße?
Bei einer kleineren Sensorgröße wird der Bildausschnitt kleiner für eine gleichbleibende Brennweite.
Um den gleichen Ausschnitt zu erhalten muss eine höhere Brennweite gewählt werden.
Wie relevant ist die physische Größe einer Kamera für die Bildgestaltung?
Mobilität, Stabilisierung, Beispiel Look: Schulterkamera verleiht Authentizität.
Welche Bildseitenverhältnisse sind gebräuchlich?
Die heute gebräuchlichsten Bildseitenverhältnisse sind:
→ 16:9 HD & UHD TV
→ 1:1,85 Breitwand im Kino
→ 1:2,35 Ultra-Breitwand im Kino
Die Wahl des Bildseitenverhältnisses muss mit allen Stake-holdern, insbesondere den Finanzierern geklärt werden.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Blende zu Lichtmenge?
Die Blendenzahl entspricht dem relativen Durchmesser der Iris. Eine Halbierung des Durchmesser (8mm → 4mm → 2mm) entspricht einem Viertel der Fläche bzw. Lichtmenge.
Daher geht die Blendenskala in √2 Schritten.
→ (1.0, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0)
Eine Blende heller bedeutet doppelte Fläche oder Faktor 1,4 im Durchmesser.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Blende zu Sensorgröße? Welchen Effekt ruft dies hervor?
Je größer der Sesor und die Blende desto größer die Eintrittspupille.
Die Menge an Licht die eine Kamera auffangen kann vergrößert sich bei konstanter Blendenzahl linear mit der Sensorfläche oder quadratisch mit der Sensordiagonalen.
Mit der Blende und der Sensorgröße kann die Tiefenschärfe eingestellt werden.
Tiefenschärfe, also die gute Trennung zwischen Hintergrund und Vordergrund, kann entweder mit einer Offenen Blende oder einem größeren Sensor erreicht werden.
Welche Einflüsse hat der Mounttyp?
Für unterschiedliche Objektivfassungen (Mounts) sind unterschiedliche Optiken verfügbar.
→ Film-Spezialoptiken für PL
→ Sehr lange Brennweiten nur für B4-Mounts
→ Inudstrie-Optiken nur für C-Mounts
→ Spezielle Makro Optiken nur für Foto-Mounts.
Über was entscheidet die Blende bei gleichbleibender Sensorgröße?
Bei gleichbleibender Sensorgröße entscheidet die Blende über:
→ Eintretende Lichtmenge (Belichtung)
→ Tiefenschärfe/Unschärfe außerhalb des
Tiefenschärfenbereichs
→ Maximal erreichbare Schärfe
(Aberration/Beugung)
