Foveon-Falschfarben durch Dualband (UV+NIR // grün+NIR) Passfilter

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oz75

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Hallo miteinander,

ich hatte im

http://www.bilderforum.de/t16684-infrarot-fotografie-technik-und-bildbearbeitung.html#post173676-Thread

angedeutet, mich etwas näher um die IR-Falschfarben des Foveon "zu kümmern".;)

Hier noch einmal meine Darstellung aus o.g. Thread:
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Beim Foveon-Sensor ist die Sensorebene geschichtet - alle Farbinformationen werden je Pixel aufgezeichnet, ortsaufgelöst untereinander: Da ist eine "Blauebene", eine "Grünebene" und eine "Rotebene", die bei verbauten/ausgebauten Sperrfilter eine Empflindlichkeit aufweisen wie sie in nachfolgender Publikation

http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA429699

dargestellt ist (S.27, Bild17: Mit Sperrfilter <-----> S.28, Bild18: Ohne Sperrfilter).

Aus diesem Signalwust rechnet z.B. SPP bei klassischen Farbbildern (durch eine entsprechend komplexe Farbkalibrierung) die entspechenden Farbkomponenten des Bildes. Darauf ist SPP ausgelegt.

Ich ergänze: Jede der drei Sensorlagen ist imstande IR zu registrieren. Blau, Rot und Grün (Warum auch nicht?). Wer daran zweifelt kann sich durch separates Herausschreiben des R-, G- und B-Kanals (TIFF -> per Monoveon) eines X3F einer IR-Aufnahme selbst davon überzeugen.

Die Ebenenempfindlichkeit der einzelnen Lagen im Nah-IR-Bereich ist jedoch nicht besonders different - die vorhandenen SPP-Algorithmen ungeeignet. Im Praxisfall scheitert man daher üblicherweise mit einer Falschfarben-Ausarbeitung und landet zwangsläufig im Monochrom-IR-Bild.

Die Empfindlichkeit und Durchlässigkeit der einzelnen Sensorlagen ist im Nah-IR völlig anders als im sichtbaren Bereich.

Ganz unmöglich sind Foveon-IR-Falschfarben dennoch nicht ...

http://www.dpreview.com/forums/threa...-post-35500453

Manche versuchen es durch die RGB-Zerlegung mit Monoveon (hat bei mir nicht funktioniert), andere durch Spezialfilter, z.B. einem Wratten 44A wie in o.g. Link beschrieben.


Den Ansatz über den Wratten 44A hatte ich nicht gewählt, aber mit einem simplen Blaufilter experimentiert.

http://www.bilderforum.de/t16684-p2-infrarot-fotografie-technik-und-bildbearbeitung.html#post174280
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Zurück zur IR-Fotografie: Ein herkömmliches IR-Passfilter (z.B. 720nm) stellt dem Foveon-Sensor ein Spektrum zur Verfügung in dem die Lagen kein differentes Histogramm liefern (siehe o.g. Naval School Thesis). Den Rest erledigt dann SPP.

Gelänge es differente Sensorlagensignale aus SPP zu "generieren", am besten unter Beibehaltung des IR- aber Sperrung des sichtbaren Spektrums ...so sollte doch ein IR-Falschfarbenlook möglich sein...?

Für das Experiment habe ich mir ein Schneider-Kreuznach B+W 403 UV-Pass und IR-Leak-Filter besorgt.

Es weist folgendes Transmissionspektrum auf:

http://diglloyd.com/articles/Filters/spectral-B+W-403.html

Was dort als "highly undesireable 'leak' of infrared in the 700-830nm range" beschrieben wird, sehe ich als "highly desirable" an.

Nachfolgend der erste Test:

500k_SDIM4614 Panorama2.jpg

Etwas anders ausgearbeitet:
500k_SDIM4614 Panorama3_edited.jpg

Die Kombination aus UV- und IR- verlangt nicht einmal einen Tausch der Farbkanäle. Unter SPP die Magenta-Farbsaumkorrektur anpassen und den Rest per selektiver Farbkorrektur finetunen.

Sicher ist der Wood-Effekt schwächer als beim "herkömmlichen" Ansatz - dies liegt u.a. daran, dass der IR-Leak-Bereich beim B+W 403 recht schmal ist. Aber auch so schon sehr ansehnlich.

Erheblich stärker würde m.E. der Wood-Effekt wohl beim Hoya U-330 hervortreten. Leider habe ich diesen nirgendwo mit einer (objektivrelevanten) Filterfassung gesehen. Dieses Filter ist als Scheibe mit max 50x50mm Abmessung erhältlich.

Soweit für's erste.

Grüße,
Oz
 
31.05.2013
#1

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Steffen1207

Steffen1207

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Was dort als "highly undesireable 'leak' of infrared in the 700-830nm range" beschrieben wird, sehe ich als "highly desirable" an.
Moin Oz,

das sehe ich genau so, jedenfalls wird es "unseren Zwecken" nicht schaden.

Das erwähnte Hoya U330-Glas hat allerdings eine mehrversprechende Transmissionskurve, der "lästige" Peak um die 330 nm sollte ja relativ einfach mit handelsüblichen UV-Sperrfiltern in den Griff zu bekommen sein, sollte er sich wirklich als störend herausstellen. Das Glas ist tatsächlich nicht gefasst zu bekommen, aber ich meine, schon mal gelesen zu haben, wie man das selber anstellen kann. Werde am Wochenende mal recherchieren und berichten, zu solchen Dingen sollten meine Handwerkerfinger ja zu gebrauchen sein. Ups, morgen recherchieren, Sonntag hab ich ja schon was vor...
 
oz75

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Das erwähnte Hoya U330-Glas hat allerdings eine mehrversprechende Transmissionskurve, der "lästige" Peak um die 330 nm sollte ja relativ einfach mit handelsüblichen UV-Sperrfiltern in den Griff zu bekommen sein, sollte er sich wirklich als störend herausstellen.
Hallo Steffen,

genau der UV- und Tiefblau-Durchlass ist der Schlüssel zur Falschfarben-IR-Fotografie mit dem Foveon.

Sperrst Du diesen kurzwelligen Bereich, landest Du wieder im Monochromen - zumindest solange SPP keinen speziellen IR-Processing-Modus aufweist (also ewig:rolleyes:).

Gruß,
Oz
 
Waldschrat

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Hallo Oz!

Seeeehr interessante Forschungen mal wieder! :daumen:


Verstehe ich den Werdegang dieser Aufnahmen richtig?

1. Deine SD1m liefert in dieser Spielart im UV-, und IR-Licht auch ein ordentliches Signal im Grünkanal, und R+G+B fachmännisch addiert ergibt dann nach Feintuning (Weißabgleich, Farbsaumkorrektur Magenta) die nahezu schwarzweiße Vegetation?


2. Der Himmel wird blau, weil diese Farbe am Tage grundsätzlich auf der Rayleigh-Streuung beruht,
http://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Streuung
http://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_scattering

...der Himmel daher ein starker UV-Strahler ist, und vorwiegend die Blau detektierende Schicht des Foveon darauf anspricht?



Herzlicher Gruß! :)
 
Waldschrat

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Außer der Rayleigh-Streuung gibt es natürlich ein Bündel weiterer Einflussfaktoren auf das Himmelsspektrum. Summa summarum finde ich folgende Grafik in diesem Zusammenhang äußerst interessant:


Rayleigh-Streuung_von_Sonnenlicht.png



Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rayleigh-Streuung_von_Sonnenlicht.png

Die flache blaue Kurve ist die hier interessierende.


Dank an den Wikipedia-User Herbert Weidner für das gemeinfreie zur-Verfügung-stellen!
 
oz75

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Hallo Oz!

Seeeehr interessante Forschungen mal wieder! :daumen:


Verstehe ich den Werdegang dieser Aufnahmen richtig?

1. Deine SD1m liefert in dieser Spielart im UV-, und IR-Licht auch ein ordentliches Signal im Grünkanal, und R+G+B fachmännisch addiert ergibt dann nach Feintuning (Weißabgleich, Farbsaumkorrektur Magenta) die nahezu schwarzweiße Vegetation?
Hallo Waldschrat,

wenn man sich das Transmissionsspektrum des B+W 403 ansieht

http://diglloyd.com/articles/Filters/spectral-B+W-403.html

erkennt man den Durchlass im UV-Bereich, der bis ins Tiefe sichtbare Blau-Violett geht. Und die schicke IR-Nebenkeule. :D:daumen:

Jede Lage eines Foveon detektiert -undefiniert (d.h. ohne Filtereinsatz)- Strahlung über das gesamte technisch mögliche Spektrum, der Rest ist Verrechnung innerhalb von SPP. Diese ist für das visuelle Farbspektrum kalibriert (Eindringtiefe verschiedener Wellenlängenbereiche in den Sensor... http://de.wikipedia.org/wiki/Photoeffekt).

Biete ich dem Foveon zwei völlig unterschiedliche Wellenbereiche mit einer Prise Blau an, so kann etwas sinnvolles dabei herumkommen (hier der Fall).

In der Tat sind unter SPP Signale als Grün-Histogramm erkennbar. Aber auch nur, weil SPP mit dem gebotenen nicht klarkommt und Wellenlängen, die nicht Grün sein können (weil durch Bandpassfilter gesperrt), als solche berechnet (fehlinterpretiert).

Nachfolgend die ganze Prozedur der X3F-Entwicklung...

Rohdaten in SPP
2013-06-02_151941.jpg

Mangentasaumkorrektur 0,9 / 0,9 (nicht mehr nehmen)
2013-06-02_151904.jpg

Restliche Entwicklung nach belieben - soweit die Vorarbeit unter SPP.

NACHFOLGEND FÜR "METHUSALEM"-SHOP
2013-06-02_133024.jpg

Magenta, Weiß und Rot über die selektive Farbkorrektur anpassen (Reglerstellung, siehe Bilder)
2013-06-02_133222.jpg
2013-06-02_133331.jpg
2013-06-02_133507.jpg

...Fortsetzung folgt...
 
oz75

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...noch einmal die automatische Tonwertkorrektur darüber...

...prinzipiell fertig...
2013-06-02_133629.jpg

Der Rest ist Feinarbeit.

NACHFOLGEND FÜR GIMP:

2013-06-02_134014.jpg

Automatischer Weißabgleich
2013-06-02_134109.jpg

Magentasättigung -60%
2013-06-02_134209.jpg

Rotsättigung -45%
2013-06-02_134518.jpg

Fertig. Der Rest ist Feinarbeit...
 
oz75

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Inspiriert von six.tl's Link auf diese Seite :daumen: und den dort dargestellten Ideen zu Filtern (und deren Selbstbau), habe ich mir Filtergläser besorgt, um die Wirkung am Foveon zu testen.

Viele der eingesetzten Filter werden nicht nicht in gefasster Version angeboten (weder von Hoya noch von anderen), sondern zumeist als quadratische Filterglasscheiben (50 x 50 mm). (Sondergrößen gegen Aufpreis...)

Diese Filterglasscheiben bei Schott oder Hoya zu beziehen war mir zu teuer, so dass ich mich für meine Selbstbaufilter im Filtersortiment eines Großhändlers (HEBO) bedient habe.

500k_20130611_114952.jpg

Die Lieferung nach Vorkasse kam prompt. Dabei lagen chargenbezogene Filterkurven. Klasse. :daumen:

Entgegen der Bauanleitungsempfehlung habe ich mich gegen Acryl zum Fixieren entschieden und die Filterscheiben mit Zweikomponentenkleber auf 72mm->52mm Step-Down-Adaptern befestigt.

500k_20130611_133249.jpg

Natürlich wurde dadurch das 72mm Gewinde unbrauchbar (keine Kombination mit anderen Filtern möglich). Ich habe mich dennoch dafür, zugunsten einer bombenfesten Befestigung entschieden.

500k_20130611_163929.jpg

Das 52mm Innengewinde eines solchen Sebstbaufilters ist natürlich zu klein für "moderne" Objektive.

Ideal ist es für M42-Linsen wie Takumare (Step-Down auf 49mm), das Pancolar 50/1,8 (Step-Down auf 49mm) oder das Tokina 28mm/2,8 ...um nur einige zu nennen. :)

Ergebnisse folgen im nächsten Post...
 
oz75

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Nachfolgende SD1M-Bilder wurden alle mit UFRAW entwickelt, d.h. an SPP vorbei. Der große Vorteil von UFRAW ist, dass es einen extrem guten automatischen Weißabgleich besitzt. Etwas wovon SPP Lichtjahre entfernt ist und perfekt für solche Exotenanwendungen wie die meinige :D...

Im Anschluß zur UFRAW-Entwicklung habe ich eine Towertkorrektur und etwas Retusche mit Photoshop Elements durchgeführt. Mehr nicht.

HEBO B02 <--Spektralkurve
500k_SDIM4800 Panorama.jpg

HEBO B03 <--Spektralkurve
500k_SDIM4804 Panorama.jpg

HEBO WL01 <--Spektralkurve
500k_SDIM4808 Panorama.jpg

HEBO HU01 <--Spektralkurve
500k_SDIM4814 Panorama.jpg

Zum Abschluß die Überraschung: Die Vergleichsaufnahme ohne Filter (undefinierte Kamera), ebenfalls mit UFRAW entwickelt, mit freundlichen Grüßen an den Kollegen Waldschrat, der im Forum einige Versuche im Vollspektrum dargestellt hat. :)
500k_SDIM4796 Panorama.jpg

Grüße,
Oz
 
Saturn

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Ganz fantastischer Bericht :klatschen::klatschen::klatschen:

Habe mir mal den Konverter gesaugt und ausprobiert.
Irgendwie komme ich damit nicht klar,
die Bilder sind alles andere als farbig.

Was aber hervorragend funktioniert, ist die Linsenkorrektur.
 
oz75

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Ganz fantastischer Bericht :klatschen::klatschen::klatschen:
Danke! :)

Habe mir mal den Konverter gesaugt und ausprobiert.
Irgendwie komme ich damit nicht klar,
die Bilder sind alles andere als farbig.
Basis für UFRAW ist DCRAW von Dave Coffin. Zwar werden die Merrills offiziell unterstützt, aber die Farbkalibrierung sitzt überhaupt nicht. Was bei normalen Fotos leider zu häßlichen Fehlfarben führt, funktioniert bei den IR-Falschfarben und bei der Vollspektrum-Fotografie sehr gut.

Gruß,
Oz
 
Waldschrat

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Hallo Oz!

Abgefahren! :daumen: :klatschen:


...
Entgegen der Bauanleitungsempfehlung habe ich mich gegen Acryl zum Fixieren entschieden und die Filterscheiben mit Zweikomponentenkleber auf 72mm->52mm Step-Down-Adaptern befestigt.
Super Idee! Dazu fiel mir alternativ noch ein, dass auch ein Aufkleben auf Cokin-P-Anschluss-Scheiben möglich wäre (fall jene ungenutzt in einer Kiste rumliegen.) Vermutlich bietet der Kragen des 72mm-Gewindes bei Dir aber auch einen gewissen Schutz für das Filterglas.
 
Waldschrat

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Deine experimentellen Bildergebnisse finde ich sehr interessant! :klatschen:

Vom Farbgefühl her spricht mich die erste Variante durch das Hebo B02 Filter besonders an, vermutlich weil die Rottöne etwas milder und differenzierter sind, und der Himmel eher blau als lila.


Grüße, und viel Experimentierfreude Dir weiterhin! :daumen:
 
Waldschrat

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UFRAW meint - auch nach Neuinstallation - zu meinen .X3F aus der SD15:
Cannot decode file...

X3F aus SD14 werden hingegen vom UFRAW geöffnet.
 
oz75

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Super Idee! Dazu fiel mir alternativ noch ein, dass auch ein Aufkleben auf Cokin-P-Anschluss-Scheiben möglich wäre
Hallo Waldschrat,

freut mich, dass Dir das Experiment gefällt.

Was Cokin betrifft habe ich mal etwas recherchiert. Der blaue Cokin (Wratten) 80A-Filter zeigt m.E. kein geeignetes Transmissionsspektrum.

Aber falls Du selber rechrchieren und testen möchtest:

http://www.hbcpnetbase.com/pdf/19_54.pdf

In diesem Dokument wurden die Transmissionen aller Wratten-Filter durchgemessen.


UFRAW meint - auch nach Neuinstallation - zu meinen .X3F aus der SD15:
Cannot decode file...

X3F aus SD14 werden hingegen vom UFRAW geöffnet.
Kurios. :confused: Bei mir funktioniert UFRAW bei beiden, wenn auch schlecht. Bei SD14-X3Fs stürzt es gerne ab und beherrscht den Dunkelbildabzug nicht, bei SD15-X3fs stimmt die Farbkalibrierung nicht. Ich hab' das Ganze jetzt aber nur an "Normalspektrum"-Fotos getestet.

Gruß,
Oz
 
Waldschrat

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Hallo Oz!

Bezüglich Cokin hatte ich seinerzeit gar nicht die eigentlichen Filter im Hinterkopf, sondern dachte bei Deiner Art, die Filterscheiben in Filteradapter-Ringe einzukleben, sofort an die Cokin-Anschlussringe als Alternative für so eine Befestigungs-Operation. :)

Warum das UFRAW hier nicht mit den SD15-X3F's mag, habe ich noch nicht weiter ergründet. RAW-Studio verweigert die SD15 ebenso.
Irgendwann neuer Rechner + neu aufgesetztes Betriebssystem = neues Glück... :rolleyes: :D


Gibt es bei Dir neue falschfarbige Lichtbildwerke???


Grüße vom Waldschrat! :)
 
oz75

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Bezüglich Cokin hatte ich seinerzeit gar nicht die eigentlichen Filter im Hinterkopf, sondern dachte bei Deiner Art, die Filterscheiben in Filteradapter-Ringe einzukleben, sofort an die Cokin-Anschlussringe als Alternative für so eine Befestigungs-Operation. :)
Ach sooo. :) Dann braucht man aber größere Scheiben - zumindest 67mm beim Cokin A. Solche Scheiben kann man sich sicherlich anfertigen lassen. Sie kosten dann halt mehr.

Gibt es bei Dir neue falschfarbige Lichtbildwerke???
Diese hier

500k_SDIM4818.jpg

500k_SDIM4837.jpg

500k_SDIM4838.jpg

kann ich anbieten. Aufgenommen mit dem Tokina 28mm FD (über PK-Adapter) an der SD1M. Filter: HEBO B03. Bearbeitet mit SPP und "Methusalem-"PS

Grüße nach Berlin,
Oz