Farbverschiebungen bei unterschiedlichem Licht berechnen

[bolle]

Hallo zusammen,

wenn ich mehrere Fotos von einem Motiv bei verschiedenen Umgebungsbedingungen mit gleichen Kameraeinstellungen mache, sieht das Ergebnis aufgrund der unterschiedlichen Lichttemperaturen der Umgebung immer anders aus.

Also Bsp.
Foto 1: Testbild wird unter blauem Himmel fotografiert
Foto 2: Testbild wird unter grauem Himmel fotografiert
Foto 3: Testbild wird im Raum fotografiert
...

Wie gesagt, Kameraeinstellungen bleiben exakt gleich.

Kann man die Wellenlängendifferenzen in Abhändigkeit der einzelnen Umgebungslichttemperaturen berechnen???

Danke schonmal
Gruss

[Nasus]

Jein.

Zwar korrespondiert jede Farbtemperatur mit einer bestimmten Wellenlänge bzw. Frequenz, aber das gilt nur für monochromatisches Licht. In der Praxis hat man aber ein aus verschiedenen Wellenlängen zusammengesetztes Licht, wobei identische Farbtemperaturen aus unterschiedlichen Wellenlängenkombinationen entstehen können.
Ein recht wichtiges Schlagwort wäre hier der Begriff "Metamer". Damit dürfte sich weiteres zu dem Problem finden lassen.

[fibbo]

..sieht das Ergebnis aufgrund der unterschiedlichen Lichttemperaturen der Umgebung immer anders aus.

Genau das ist ja oft der Reiz an der Sache.

fibbo

[KaoTai]

Kann man die Wellenlängendifferenzen in Abhändigkeit der einzelnen Umgebungslichttemperaturen berechnen???

(Link wurde entfernt)

[bolle]

Hallo zusammen,

danke schonmal für eure Antworten!

Nochmal weiter gefragt:
Die Wellenlänge des Umgebungslichtes müsste ich doch bei bekannter Lichttemperatur mit Hilfe des Wien'schen Verschiebungsgesetzes bestimmen können oder?
Wenn ich damit die Wellenlänge des Umgebungslichtes und die des Motivs bei Normlicht kenne, hab ich doch "zwei" Wellen (bzw. zwei Wellenlängen), aus denen sich durch Überlagerung eine resultierende Wellenlänge berechnen lässt oder?

Danke

Gruss

[Nasus]

Kommt darauf an, wie genau man es haben möchte bzw. wie die Lichtquelle aussieht.
Man könnte höchstens ein vereinfachtes sinusförmiges Wellenmodell erhalten.
Viele Lichtquellen strahlen jedoch in einem breiten Frequenzband bzw. in verschiedenen sich überlagernden Frequenzen, die dann eine bestimmte Farbtemperatur ergeben.
Das Wellenmodell ist daher nicht rein Sinusförmig, sondern überlagert (vgl. Obertöne inder Musik). Durch eine Fouriertransformation liessen sich die einzelnen Frequenzen allerdings trennen.

Problematisch ist eben, dass diese Zusammenhänge nicht ein-eindeutig sind. D.h. aus den bekannten Frequenzen liesse sich die Farbtemperaur errechnen, aus der Farbtemperatur jedoch nicht der Frequenzmix. Das funktioniert wie geschrieben nur bei monochromatischen Quellen.
Ob eine Näherung ausreicht (d.h. wir behaupten einfach, unsere Lichtquelle sein monochromatisch) kann ich nicht sagen.

[KaoTai]

Die Wellenlänge des Umgebungslichtes müsste ich doch bei bekannter Lichttemperatur mit Hilfe des Wien'schen Verschiebungsgesetzes bestimmen können oder?
Wenn ich damit die Wellenlänge des Umgebungslichtes und die des Motivs bei Normlicht kenne, hab ich doch "zwei" Wellen (bzw. zwei Wellenlängen), aus denen sich durch Überlagerung eine resultierende Wellenlänge berechnen lässt oder?

Das Wiensche Verschiebungsgesetz gilt nur für "schwarze Strahler".

Ich denke die Sonne, eine Glühlampe oder Halogenlampe erfüllen das so ungefähr, aber eine Neonröhre hat sicher eine deutlich andere Spektralverteilung.

Das Motiv hat auch nicht nur eine Wellenlänge, sondern reflektiert das Spektrum des einfallenden Lichts gemäß seiner wellenlängenabhängigen Reflektivität.
Du müßtest um den Farbeindruck zu berechnen, so weit ich mich erinnern kann, das Spektrum des einfallenden Lichts und die Dispersionsrelation des Motivs kennen - zwei wellenlängenabhängige Funktionen.

Für das einfallende Spektrum könnte eine Planck-Verteilung eine brauchbare Näherung sein.

Hingegen gilt die Annahme eine konstanten, farb-unabhängigen Reflektivität wohl nur für graue Objekte.

[bolle]

Hallo zusammen,

hört sich ja alles nicht so zielführend an für mein Problem.

Eigentlich möchte ich die Übertragungsverluste eines Kamerasystems - bestehend aus Kamera, Leitung und Bildschirm - herausfinden. Dazu war bisher die Idee, die Wellenlänge zu bestimmen, welche von der Kamera aufgenommen wird, und im Anschluss die zu bestimmen, welche vom Monitor wiedergegeben wird. Dadurch erhält man die Differenz und somit die Verluste des Systems.
Habt ihr Ideen wie ich das Problem bewältigen kann?

Danke schonmal!!
Gruss

[Nasus]

Übertragungsverlust?
Schwer vorstellbar; eine Zeichnung eines etwaigen Versuchsaufbau könnte weiterhelfen.
Ober meinst Du die Quanteneffizienz? D.h. 1000 Photonen werden zur Kamera geschossen, sie registriert davon 328.

[bolle]

Hallo,

kann ich ein Bild nur irgendwo hochladen oder direkt dem Beitrag anhängen?

Danke[/img]

[Nasus]

Am einfachsten lädst Du es hier in die Galerie und setzt dann hier im Thread einen Link rein. Die Bilder dürfen eben nicht allzu groß sein (max. 1024 Pixel Seitenlänge), aber dürfte dafür reichen.
Ansonsten zum Verlinken die üblichen UBB codes.

[bolle]

Hallo zusammen,

anhand der beiden Bilder möchte ich noch mal meine Idee beschreiben. Ich hoffe die Zeichnungen sind hilfreich für das Verständnis.

Auf dem ersten Bild sieht man einen vereinfachten Versuchsaufbau. Dabei sind die beiden Wellenlängen ??? die Unbekannten.
Wellenlänge ??? (2), so meine Idee, wollte ich durch Überlagerung des Umgebungslichtes und der bekannten Wellenlänge des Motivs bei definierten Umgebungsbedingungen berechnen.
Wellenlänge ??? (3b) wollte ich mit der gleichen Formel, allerdings rückwärts berechnen, d.h. über die bekannte Wellenlänge 4.
Wenn man die beiden Wellenlängen ??? berechnet hat, ist ja durch die Differenz der Verlust im Kamerasystem bekannt.
(Link wurde entfernt)


Auf dem zweiten Bild ist das ersichtlich, was ich als Ergebnis haben will. Eine Kurvenschar über die Wellenlängen unter Berücksichtigung verschiedener Umgebungsbedingungen, aus der Verschiebung einer bestimmten Wellenlänge bei einer bestimmten Umgebungsbedingung ablesbar ist.
(Link wurde entfernt)

Ich hoffe, dass es soweit klar geworden ist…
Vielen Dank schonmal!!!