Farben, so echt wie das Leben: ZEISS und vivo enthüllen die Magie der Farbwissenschaft

• vivo und ZEISS setzen neue Maßstäbe für Bildqualität und Farbtreue bei Smartphones

• Einblick in die Entwicklung von Bildgebungssystemen und 'echten' Farben

• Perfekte Farben vereinen Kunst und Wissenschaft, um menschliche Wahrnehmung nachzubilden

Farbe lässt sich nicht einfach nur sehen. Wenn wir in einen wunderschönen blauen Himmel schauen oder ein lodernden Feuers betrachten, arbeitet unser Gehirn auf Hochtouren daran, genau dieses Bild zu erzeugen. Wir greifen dabei auf unsere Erinnerungen und unser Wissen darüber zurück, wie die Dinge aussehen sollten. Wir helfen unserem Gehirn damit, Variablen wie die Farbe des Lichts sofort auszubalancieren. Wie bringt man aber einem Kamerasystem bei, so zu sehen wie wir selbst? Und wie können Smartphones mit mehreren Kamerasystemen ein konsistentes Farberlebnis liefern, bei dem Weitwinkelfotos die gleichen Farben abbilden wie ein Porträtbild? Genau das ist die Kunst der Farbwissenschaft.

Im Rahmen ihrer Partnerschaft arbeiten vivo und ZEISS daran, neue Standards für Bildqualität und Farbtreue zu setzen. David Abreu, Senior Scientist, Mobile Imaging, ZEISS Consumer Products, gewährt einen seltenen Einblick in das vivo ZEISS Imaging Lab, um zu verstehen, wie die beiden Unternehmen gemeinsam professionelle Standards der Farbwissenschaft in die Welt der Smartphone-Fotografie bringen.

Von der Aufnahme eines Bildes bis hin zu dessen Wiedergabe auf einem Bildschirm, David Abreu gewährt fünf überraschende Einblicke in das Thema Farbe - und wie diese genutzt werden, um mit vivo Smartphones perfekte Aufnahmen zu machen:

1. Farbe ist ein Prozess

Ob es die Stäbchen und Zapfen in unseren Augen oder die RGB-Bayer-Sensoren in einer Digitalkamera sind, die Farbwiedergabe ist ein komplexer Prozess. Bei der Wahrnehmung von Farben gleicht das menschliche Gehirn dynamisch Variablen aus, z. B. wie gut unsere Augen verschiedene Wellenlängen des Lichts perzipiert oder wie sich die Beleuchtung einer Szene auf das auswirkt, was wir wahrnehmen. Eine gelbe Banane unter einer leicht blau beleuchteten Glühbirne nehmen wir deshalb trotzdem als gelb wahr. Das liegt daran, dass unser Gehirn auch die Erinnerung, wie Dinge aussehen sollten, nutzt, um unsere Wahrnehmung zu beeinflussen.

2. Perfekte Farben entsprechen nicht der menschlichen Wahrnehmung

Die menschliche Wahrnehmung ist zwar unglaublich hoch entwickelt, hat aber auch ihre Grenzen. So sehen wir z. B. eine Feuerszene mit einem warmen Orangestich, da das visuelle System den Weißabgleich in extremen Situationen nicht immer korrigiert. Aus demselben Grund hat eine Szene zur "Golden Hour" direkt nach Sonnenaufgang eine ausgeprägte warme Aura. Die perfekte Farbwiedergabe in einer Kamera kann daher nicht mit den Eigenheiten des menschlichen Sehvermögens übereinstimmen. Diese Prozesse zu reproduzieren, um das maschinelle Sehen mit der menschlichen Wahrnehmung in Einklang zu bringen, ist eine der größten Herausforderungen der Farbwissenschaft - und treibt die Entwicklung von Algorithmen voran, um die menschliche Wahrnehmung möglichst originalgetreu zu reproduzieren.

3. Labor versus Praxis

Farbwissenschaftler bei vivo führen sowohl Labortests mit speziellen Geräten und Zielscheiben durch, machen aber auch Aufnahmen in der realen Welt. Alltägliche Motive, wie z. B. die Farbe von grünem Gras, sollen wirklich naturgetreu aussehen. "Wir stellen dies sicher, indem wir die Tests durch Aufnahmen aus dem echten Leben außerhalb des Labors ergänzen - wir nehmen die Kamera buchstäblich mit ins Feld! Anschließend kalibrieren wir das Kamerasystem neu, um sicherzustellen, dass die resultierenden Bilder näher an der Realität sind", erklärt David Abreu.

4. Verbraucher wollen andere Farben als Profis 

Die Wiedergabe von Farben ist eine Frage des Urteilsvermögens und der Präzision. "Das Bildgebungssystem kann darauf abzielen, Farben so zu erzeugen, wie sie sind, wie man sie in Erinnerung hat oder wie der Nutzer sie haben möchte", sagt David Abreu. "Wir wissen, dass die meisten Verbraucher sich lebendigere Bilder wünschen, die sie sofort mit anderen teilen können. Diese sind vielleicht nicht unbedingt lebensecht, fühlen sich aber eventuell mehr danach an, da sie mit unseren Erfahrungen und unserer Erinnerung korrespondieren." Aus diesem Grund bieten vivo Smartphones zwei verschiedene Farbmodi: vivo Vivid Color, bietet einen farbintensiven und unmittelbar ansprechenden Look direkt aus der Kamera heraus, und ZEISS Natural Color, ermöglicht eine wahrhaftigere und genauere Farbwiedergabe. Dieser zweite Modus ist besonders wertvoll für ambitionierte Fotografen und Profis, die das Aussehen ihrer Bilder manuell anpassen möchten, da er einen neutraleren Ausgangspunkt für die Nachbearbeitung der Farben bietet.

5. Einheitliches Farberlebnis auch bei mehreren Kamerasystemen

Heutzutage bieten Flaggschiff-Smartphones wie das vivo X70 Pro ausgeklügelte Bildgebungssysteme mit mehreren Kameramodulen, die eine Vielzahl von Anforderungen abdecken - ob Selfies oder Makroaufnahmen, Weitwinkel oder Teleobjektiv. Es ist jedoch eine Kunst für sich, sicherzustellen, dass die Hardware dabei konsistent funktioniert: Jedes Element der Bildgebungskette - vom Objektiv bis zum Sensor - beeinflusst die Farbwiedergabe. Verschiedene Objektive haben unterschiedliche Absorptionseigenschaften für verschiedene Wellenlängen des Lichts, die jeweils entsprechend korrigiert werden müssen. Gleichzeitig können die verschiedenen Sensoren auf unterschiedliche Farben unterschiedlich reagieren. Im vivo Imaging Lab werden die einzelnen Kameramodule deshalb mit besonderem Aufwand getestet, kalibriert und farblich angepasst, um sicherzustellen, dass sie alle ein einheitliches Ergebnis liefern. David Abreu fasst zusammen: "Als Ergebnis kann der Nutzer sicher sein, dass er, egal wie er sein Bild aufnehmen möchte, wirklich dieselben Farben erhält."