Farbraumtransformationen und Rendering Intents

Wie wollen wir mit Farben umgehen, die bei der Transformation aus einem großen Farbraum in einen kleineren Farbraum außerhalb des kleineren Farbraums liegen? Eine generelle Antwort gibt es nicht – die Strategie für das Ersetzen von nicht-darstellbaren Farben berücksichtigt den Charakter des Bildes und die Absichten des Autors. Siehe auch: Was pasiert bei der Transformation von AdobeRGB in sRGB?

Der typische Fall ist die Transformation eines RGB-Bildes in den CMYK-Farbraum des Druckers, der fast immer kleiner ist als der Farbraum der Scanner und Digitalkameras, mit denen das Bild aufgenommen wurde. Aber auch die Transformation eines digitalen Bildes auf den Farbraum eines weniger potenten Monitors kann schon ihre Opfer in Form von hoch gesättigten brillanten Farben fordern, die der Monitor nicht wiedergeben kann.

Die Transformationen von einem Farbraum in einen anderen beruhen auf den wohlbekannten Formeln und Algorithmen der Farbtheorie. Sie sind (genauso wie der Aufbau von Profilen) vom ICC definiert. Hingegen bilden die Strategien und Algorithmen zum Ersetzen von Farben – die Rendering Intents – den Kern des Farbrechners des Color Management Systems und sind nicht standardisiert. Die sind den jeweiligen Entwicklern der Implementierung überlassen (z.B. den Farbrechnern von Adobe oder Apple). In den Rendering Intents steckt das Farb-Know-How des Herstellers – zu vergleichen mit dem Wissen um perfekte Farben beim analogen Film.

Abhängig von den Farben und der Helligkeitsverteilung der beteiligten Farbräume kann der Unterschied in der Farbdarstellung zwischen kaum sichtbar bis dramatisch wirken – eine generelle Empfehlung für den einen oder anderen Rendering Intent kann es also nicht geben.

Das »Original« – erst das Farbmanagement sorgt für eine geregelte Ersetzung von Farben, die in einem kleineren Farbraum nicht dargestellt werden können.

So hätte das Ergebnis einer Transformation aus einem Gerätefarbraum in einen kleineren Gerätefarbraum früher ausgesehen: Die gesättigten Farben des größeren Farbraums werden abgeschnitten – »geklippt«.

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Das »Original«

Umsetzung mit einem Perzeptiven Rendering Intent (auch fotografischer oder wahrnehmungsorientierter RI)

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Der Farbrechner des Farbmanagement Systems wählt Farben als Ersatz für Farben, die ein Ausgabegerät nicht reproduzieren kann.

Relativ Farbmetrisch

Ein relativ farbmetrischer Rendering Intent ist angebracht, wenn eine möglichst exakte Umsetzung der Farben angestrebt wird. In den neueren Versionen von Photoshop ist der relativ farbmetrische Rendering Intent die Voreinstellung in Photoshop und bringt immer dann gute Ergebnisse, wenn Quellfarbraum und Zielfarbraum etwa gleich groß sind. Beim relativ farbmetrischen Rendering Intent werden alle Farben des Quellfarbraums, die nicht im Zielfarbraum liegen, auf die am nächsten liegende Farbe des Zielfarbraums abgebildet. Alle Farben, die im Zielfarbraum liegen, bleiben visuell unverändert (die RGB-Werte können sich durch die Transformation allerdings ändern).

Das »Original«

Wo das Gamut des Quellfarbraum und des Zielfarbraums differieren, werden beim relativ farbmetrischen Rendering Intent die gesättigteren Farben regelrecht abgeschnitten.

Solang das Bild keine kritischen Farbverläufe aufweist und nicht viele Farben außerhalb des Zielfarbraums liegen, kommt die Transformation mit einem relativ farbmetrischen Rendering Intent dem Originalbild sehr nah. Wenn größere Farbbereiche außerhalb des Zielfarbraums liegen (wenn der Quellfarbraum also deutlich größer als der Zielfarbraum liegt), kann es zu Farbabrissen (banding) an den Grenzen des Farbraums kommen.

Perceptual

Dieser Rendering Intent wird auch als fotografischer Rendering Intent bezeichnet, denn die Farbersetzungsstrategie des perzeptiven Rendering Intents will in erster Linie den generellen Farbcharakter des Bildes bei der Anpassung an die Zielfarbraum erhalten und verzichtet dafür auf eine exakte Farbreproduktion.

Farben außerhalb des Zielfarbraums werden „komprimiert“ und auf weniger gesättigte Farben des Zielfarbraums abgebildet. Wie ein schwarzes Loch werden die Farben von der hohen Sättigung an den Grenzen des Gamuts auf die weniger gesättigten Farben gezogen. Das erhält Farbverläufe und vermeidet Farbabrisse (banding).

Das Ergebnis kann ein deutlich weniger gesättigtes Bild sein – weniger brillant. Wenn das Bild im Anschluss an die Transformation mit einem perzeptiven Rendering Intent eine höhere Farbsättigung per Bildbearbeitung verschafft wird, entstehen sofort die Farbabrisse, die durch den perzeptiven Rendering anstelle eines relativ farbmetrischen Rendering Intents vermieden werden sollten. Ein perzeptiver Rendering Intent ist z.B. angebracht, wenn der Quellfarbraum deutlich größer als der Zielfarbraum ist.

Saturation

Der Rendering Intent versucht, die Sättigung des Bildes zu erhalten und empfiehlt sich weniger für fotografische Bilder, sondern eher für Grafiken, wo kräftige Farben angestrebt werden.

Das »Original«

Rendering Intent Saturation (Sättigung)

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Absolut Farbmetrisch

Auch absolut farbmetrische Rendering Intents reproduzieren Farben, die innerhalb des kleineren Farbraums liegen, exakt, und schneidet die Farben außerhalb des Zielfarbraums beim nächsten reproduzierbaren Farbton ab. Der absolut farbmetrische Rendering Intent erhält also Sättigung und Helligkeiten.

Absolut farbmetrische Ansätze setzen das Weiß des Quellfarbraums in den Zielfarbraum um, ohne die Farbtemperatur anzupassen.

Anders als der relativ farbmetrische Rendering Intent zeigt der absolut farbmetrische Rendering Intent also das Weiß des Quellprofils. Wenn der Quellfarbraum einen eher kühlen Weißpunkt hat, wird Blau/Cyan zugesetzt, so dass das Weiß erhalten bleibt. Dieses „Auffüllen“ dehnt den Farbraum leicht aus, aber da sich unsere Augen schnell an den geänderten Weißpunkt anpasst (dieses Phänomen ist auch als Chromatic Adaptation bekannt), haben wir im Grunde genommen nichts davon, denn wir beurteilen Farben immer in Bezug auf das Weiß (und wir erkennen ein relativ breites Band als Weiß).

Nützlich ist der absolut farbmetrische Rendering Intent für Proofdrucke – wenn auf einem Drucker (z.B. auf einem relativ neutral weißen Papier) ein anderer Drucker (mit einem relativ gelblich-warmen Papier) simuliert werden soll.

Und am Ende

Wenn alle Farben des Quellfarbraums in den Zielfarbraum passen, liefern alle vier Strategien dieselben Ergebnisse (mit einem kleinen Unterschied beim absolut farbmetrischen Rendering Intent).

Wenn das Bild große Bereiche mit hochgesättigten Farben enthält, bringt keiner der Rendering Intents wirklich gute Ergebnisse.