Betrachtungen zu Schwarz / Weiß

Zuerst Schwarz-Weiss. In den nächsten Kapiteln "Farbe" wirds noch interessanter.

„Ein Bild minus das gleiche Bild“ ?
Der erste Gedanke ist: Das ist eine unnütze Prozedur!
Wenn man Pixel für Pixel identische Werte vieltausendmal subtrahiert, muss man vieltausendmal das einförmige Ergebnis „Null“ erhalten.
Dieses Differenz-Bild wird völlig „schwarz“ ausfallen; es wird keinen Kontrast, keine Struktur, nicht einmal ein statistisches Rauschen geben.

Aber 2 geringe Abweichungen in den  Bedingungen bewirken beeindruckende Effekte.

Wir konzentrieren uns streng auf folgendes Verfahren:
Das Duplikat sei
1. unscharf
2. verschoben =  „ Pseudorelief“.

Untersucht wurden 4 Gruppen von Bildern:

  • Naturobjekte
  • Subtraktion von Farben
  • Architektur
  • Menschen, Kommunikation

 

„Schwarz minus Weiß“ ?

Einige theoretische Überlegungen: Weiß minus Weiß = Minuend – Subtrahend=  +a - +a = 0 = Schwarz.

In der banalen Aussage liegt eine Herausforderung:
Was passiert bei „Schwarz - Weiß“ ?
Das Ergebnis muss lauten: minus Weiß.

Das Ergebnis ist unsinnig; denn Licht ist eine positive Information gegenüber der Finsternis. Einem negativen Bild (oder negativen Bildpunkt) müsste man Licht hinzugeben, um Dunkelheit zu erhalten; das wäre paradox. Licht muss als positiver Zahlenwert mess- und beschreibbar sein.

Die harmlose Rechenoperation der Subtraktion erzeugt solche absurden Werte. Man braucht eine Festlegung, wie wir mit diesen negativen Zahlenwerten umgehen:

1.Bilder mit negativen Zahlenwerten als unsinnig verwerfen.

2.Alles, was in den Minusbereich geht, als schwarz (= Null) werten.
  ( a ist dann nicht mehr a). 

3.Das Minuszeichen ignorieren und negative Werte positiv darstellen; eine pragmatische aber – genau wie Lösung 2 - mathematisch nicht korrekte Lösung. - Sie wird trotzdem von den gängigen Programmen praktiziert; und wir demonstrieren im Folgenden diesem Verfahren!
Mit anderen Worten: Wir beschränken uns  auf den Betrag; das Vorzeichen wird nicht mehr beachtet. Man könnte auch sagen eine Vertauschung von und Minuend und Subtrahend; dadurch wird aus einem negativen ein positives Ergebnis; der Betrag bleibt gleich.

Abb.1
Minuend und
Subtrahend als
Schwarz-Weiß-
Gradienten
dargestellt.

Im Ergebnis-Rechteck:
Region

  • 1 Weiß – Weiß = Schwarz
  • 2 Schwarz – Schwarz = Schwarz
  • 3 Weiß – Schwarz = Weiß
  • 4 Schwarz – Weiß = Weiß (die eigentliche Überraschung!)

Die Subtraktion erzeugt also häufig unrealistische Bildinformationen;

man könnte aber auch positiv sagen, es sind „virtuelle“ Bilder.Dem Begriff „virtuell“ haftet etwas „unvollkommenes“ an, etwas was allenfalls „als Möglichkeit“ vorhanden ist. Es sind Bilder, in denen eine zunächst verborgene Information steckt. Zunächst Unverständliches lässt sich mit der Entwicklerfunktion des Geistes entschlüsseln.  Siehe Paul Gelinsky: Die Deutung des Röntgenbildes. Frieling, Berlin 2005.

Uns geht es nicht um exakte Messungen, sondern um ein Spiel mit Helligkeiten und Farben:
Da ist es von praktischem Nutzen,
- Weiß in + Weiß zu „verzaubern“.
Nicht bei allen Anwendungen ist dieser Weg sinnvoll;
siehe auch :
W.G.H. Schmitt, O.M. Mahmalat u. M. Medrea: 
 „Subtraktion bei den bildgebenden Verfahren“, Medizinische Welt 42 (1991) 278-84.

Nach diesen Betrachtungen zur Schwarz/Weiß-Problematik sollen einige Bilder wirken und anschließend im 2. Kapitel die „Subtraktion der Farben“ behandelt werden.

Abbildung 1a:
Bäume.
Lassen Sie
das Bild
ästhetisch
wirken.

Es hat einen pointierten Kontrast, eine intensive Plastizität. Es scheint die zwei Dimensionen zu durchbrechen und in die dritte vorzudringen.
Nicht alles in diesem Bild ist „physikalisch exakt“; aber wir erlauben uns, mit den technischen Möglichkeiten, (auch mit dem Mittel der Verfremdung) die Illusion der Räumlichkeit zu erzeugen.

Unsere, hier vorzustellende Methode:

Das Bild und das Negativ dieses Bildes sind „übereinandergelegt“ ( = Subtraktion));
Zunächst ist das Ergebnis enttäuschend! Wir produzieren eine große dunkle Fläche.
Ein Wunder vollzieht sich mit einen nur kleinen Kunstkniff:
Wird das eine Bild (nach Gauß) unscharf gemacht, ergibt sich eine Fülle von Strukturen!

Wir kombinieren diesen Effekt mit einem zweiten:  Leichte Verschiebung eines der Bilder (z.B. des 2., zu subtrahierenden, unscharfen in eine bestimmte Richtung).
Mehr unternehmen wir nicht! Sonst wird das Verfahren unübersichtlich und verworren. Sonst wird die Bearbeitung  zu einer „Gleichung mit zu vielen Unbekannten“.
Wir kommen noch zu den Details.

Abb. 1b:
Gleiches Original,
bearbeitet mit
einem gängigen
professionellen
Programm,
„Farbpapier“ .

Ein Großteil der Betrachter beurteilt es positiv. –
Wir möchten gerne unsere Objekte auch mit solchen professionellen Programmen demonstrieren.
Das Haupt-Thema ist aber unsere eigene Methode (wie bei 1a);
der Entstehungsmechanismus basiert auf kombinierbaren Photoshop-Elementen. Alle Produkte dieser Firma erfreuen sich aus gutem Grund großer Beliebtheit und Anerkennung.

 

Abbildung 2a:
Wasserfall
(am Krka in Kroatien).

Durch die bewusst grobe Strukturierung entfernt man sich von der Realität; es wird aber ein künstlerischer Effekt erzielt.
Wer dieses Naturschauspiel gesehen hat, bestätigt, dass der Eindruck, trotz der sehr groben Vereinfachung, gut wiedergegeben wird.
Bei dieser Bearbeitung wird als Nebeneffekt der Speicherplatz massiv reduziert.

Abb. 2b:

Unsere Bearbeitung ist auch nicht ohne künstlerischen Reiz.
Der Eindruck des stürzenden Wassers wird plastisch erfasst. Die Gaußsche   Unschärfe war gering (Größe: 4); geringe Verschiebung des zweiten unscharfen Bildes nach rechts und deutliche Verschiebung (ca. 10 Pixel) nach unten.

 

 

Abbildung 3:
Busch im Gegenlicht, (Haut de Cagnes, Cote d’Azur).

Unsere Methode wurde angewendet:
Das zweite Bild (Subtrahend) ist nur mäßig unscharf (Stufe 6) und gering nach rechts/oben verschoben.

Typische Darstellung: Die großen hellen Flächen wie der Himmel werden bei unserem Verfahren „tiefschwarz“  (Weiß - Weiß = Null).

Die großen schwarzen Flächen, Baumstämme und Schatten im Vordergrund, werden ebenfalls „schwarz“ (Schwarz minus Schwarz bleibt Schwarz).

Bei den kleinen Strukturen gibt es eine intensive Betonung der Strukturen, merkwürdige Farbumschläge: Dieses „Blau“ ist im Original überhaupt nicht vorhanden. Durch die Verschiebung entsteht eine einseitig betonte, „scheinbare Beleuchtung“ der groben Äste und Stämme.

Abbildung 4a:
Röntgenbild von Nadeln in einem Kästchen.
Die winzigen stählernen Stangen sind von Luft umgeben. –

Lassen Sie uns mit diesem Objekt in die Theorie einsteigen,
(oder springen Sie weiter auf Bild 7, wenn Ihnen das Modell „langweilig“ erscheint).

Abbildung 4b:
Von diesem Röntgenbild wurde das gleiche, aber unscharfe Bild, subtrahiert. (Hier keine Verschiebung).
Abbildung 4c
Schematisch: Profil A minus Profil B = Ergebnis C. Allerdings sind die Minus Werte in C ins Positive umgeklappt.

Schauen wir uns das Ergebnis-Bild 4b nochmal genau an: 

- Der schwarze Hintergrund bleibt Schwarz; die hellen Nadeln schlagen von Hell nach Dunkelgrau um.

- Die Besonderheit liegt in den Randkonturen, den Grenzlinien zwischen Weiß und Schwarz. Hier entsteht eine sehr scharfe, schwarze Linie (siehe z.B. rotes Sternchen),
innen und außen wird die scharfe, schwarze Linie von einem unscharfen hellen Saum umgeben.

- Dieser helle Saum läuft in der Umgebung aus, bewegt sich aber auch in die Flächen der Nadeln hinein.

In den frühen 80ern fand sich in einem amerikanischen Journal ein Artikel, der dieses Verfahren im Filmlabor anwendete. Der Zweck war, auf Röntgenfilmen des Brustkorbes innerhalb sehr dunkler oder  sehr heller Areale die Strukturen besser zu erkennen. Wer kann mir bei der Suche helfen?

Profil ist die Helligkeit entlang einer Strecke. A-B = C
Das scharfe Profil (A) – das unscharfe Profil (B) ergibt die Differenz (C). Doch Vorsicht: Es ist nicht die mathematische Differenz, sondern die Differenz der Beträge; "Minus- Werte im Ergebnis" sind in "Plus" umgeklappt. Besser hätten wir gezeigt:

C mathematisch und zusätzlich

C wie es in unseren Bildern herauskommt.

Fazit: In unserer Bearbeitung sind jegliche F l ä c h e n (abgedunkelt und dadurch) unterdrückt;
Aber die Trennlinien von Hell und Dunkel, die Strukturen  werden pointiert herausgehoben.

Würde man jetzt noch zusätzlich die beiden Bilder leicht gegeneinander verschieben, entstünde ein „Pseudorelief“: Die Nadeln bekämen auf der einen Seite einen hellen, auf der anderen Seite eine dunklen Saum. Das wird noch (ab Abb.6) an mehreren Beispielen demonstriert.