Was bedeutet der Begriff „Kanal“ in der Fotografie?

Im Zusammenhang mit einem digitalen Bild ist ein Kanal einfach ein Array von Werten, einer pro Pixel, die zusammen einen Aspekt oder eine Dimension des Bildes angeben. Sie können beispielsweise ein Bild beschreiben, indem Sie die Rot-, Grün- und Blauwerte für alle Pixel im Bild angeben. Dies wird als RGB (für Rot , Grün , Blau ) bezeichnet. Ein RGB-Bild hat drei Kanäle. Der Rotkanal ist ein Array von Werten, das die Intensität von Rot für jedes Pixel im Bild angibt. Die Grün- und Blaukanäle spezifizieren in ähnlicher Weise die Intensität von Grün bzw. Blau für jedes Pixel. Wenn die drei Kanäle kombiniert werden, erhalten Sie ein Vollfarbbild.

Nehmen wir an, wir haben ein Foto von einer Ente. Wie ich oben sagte, stellt jeder gegebene Kanal nur eine Komponente der Bildinformationen dar, sodass wir einen Kanal als Graustufenbild visualisieren können, indem wir den Kanal als Anzeige der Intensität interpretieren. So sieht der rote Kanal aus:

Da dies der rote Kanal ist, bedeutet ein weißes Pixel in diesem Bild, dass das Pixel im endgültigen Foto den maximalen Rotanteil aufweist. Ein schwarzes Pixel hat eine Intensität von null, sodass das entsprechende Pixel im endgültigen Bild kein Rot enthält. Hier sind die grünen und blauen Kanäle:

Wenn die Kanäle zusammen als Rot, Grün und Blau interpretiert werden, erhalten Sie das Vollfarbbild:

Neben RGB gibt es noch andere Farbmodelle, wie die HSV- (Farbton, Sättigung, Wert) und CMYK-Modelle (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz). Diese verwenden auch Kanäle, um die verschiedenen Komponenten jedes Pixels darzustellen. Und Kanäle können auch verwendet werden, um andere Arten von Informationen pro Pixel darzustellen. Beispielsweise sind RGBA-Bilder genau wie das obige RGB-Bild, außer dass sie einen vierten Kanal haben, der den Alpha- oder Transparenzwert für jedes Pixel angibt.

Kanäle basieren auf dem Farbmodus, in dem Sie arbeiten und anzeigen. Jeder Farbmodus funktioniert anders. Zum Beispiel hat ein CMYK-Drucker 4 Druckköpfe – Cyan, Magenta, Yellow und Key. In der physischen Welt werden diese als 4 Tinten betrachtet, aber in der digitalen Welt werden sie Kanäle genannt.

Woran man sich wirklich erinnern sollte, ist, dass nicht alle Farbmodi auf die gleiche Weise funktionieren, wie sie diese Kanäle kombinieren. Die beiden häufigsten sind zum Beispiel Gegensätze. RGB ist additiv, aber CMYK ist subtraktiv. Aber was bedeutet das in Bezug auf diese Frage?

Nun, wenn Sie sich ein weißes Dokument in CMYK ansehen, sind die 4 Kanäle leer.

Konvertieren Sie nun dieses einfache weiße Dokument in RGB und stattdessen werden alle 3 Kanäle (Rot, Grün und Blau) voll sein. (In den Photoshop-Einstellungen → Benutzeroberfläche können Sie die Kanäle in ihrer Farbe anzeigen lassen. Ich verwende dies normalerweise nicht und habe es wirklich nur für diesen Screenshot aktiviert.)

Stellen Sie sich am Anfang jeden Kanal als sein eigenes Graustufenbild vor, aber denken Sie daran, dass RGB umso heller ist, je dunkler es ist, während bei CMYK das Bild umso dunkler ist, je dunkler es ist. Dies liegt daran, dass RGB Licht hinzufügt, während CMYK imitiert, wie Tinten hinzugefügt werden.

Wo es schwieriger wird, darüber nachzudenken. Während CMYK technisch gesehen subtraktiv und RGB additiv ist, kann es für die Absicht des Designs oft einfacher sein, die Funktionsweise von Kanälen zu verstehen, wenn man genau das Gegenteil denkt.

Hier haben wir ein graues Bild, 119, 119, 119 im RGB-Raum. Unsere Kanäle sind alle gleich verteilt. Wenn ich mehr Blau in das Quadrat drücke, wird der Blaukanal heller und nicht dunkler. Für manche Leute ist es einfacher, sich das Hellerwerden als eine Subtraktion vorzustellen, obwohl dies in RGB eigentlich eine Addition ist. Kompliziert ich weiß.

Sehen Sie, ich habe Blau hinzugefügt, und der blaue Kanal wurde heller und nicht dunkler.

Mein Rat ist, mehr mit Kanälen zu arbeiten, dann wirst du besser darin. Gehen Sie in die einzelnen Kanäle und nehmen Sie Änderungen vor, um zu sehen, was mit Ihrem Bild passiert. Vielleicht möchten Sie sich auch das Buch Photoshop Channel Chops besorgen .

Kanal... Nun, das ist seeeehr einfach, kann aber sehr kompliziert werden, also beginne ich mit dem Einfachen.

A) Zum Glück können unsere Augen mit nur einigen Vorläuferfarben getäuscht werden. In diesem Fall RGB: Rot , Grün , Blau , Farben.

B) Ein Computer speichert die Information mit 0 und 1. Das ist Binärcode.

(Es gibt 10 Arten von Menschen, diejenigen, die Binär verstehen und diejenigen, die nicht).

Mit diesen Bits können Sie Werte speichern, zB von 0-255. 0 für die dunkelste Helligkeitsstufe, 255 für die hellste.

C) Auf einem digitalen Bild wird jeder Punkt, der einen Teil davon bildet, als Pixel bezeichnet.

Verbinden Sie A+B+C und Sie haben eine Datei mit Informationen für das Bild. Die Information über die Helligkeit jedes Pixels für jede Farbe Rot, Grün und Blau.

Ein Kanal ist die isolierte Information für jede Farbe. Ein roter Kanal entspricht einem Graustufenbild der roten Komponente.

Die komplexe Antwort ist wahrscheinlich zu komplex

Weil es viele verschiedene Arten von Farbmodellen gibt, von denen jedes seine eigenen einzigartigen Kanäle hat: CMYK, RGBA (RGB mit Transparenz), Yuv, Lab, HSB, direkte Tinten usw. Aber sie sind alle unterschiedliche Arten, die Intensität ihrer Komponente zu beschreiben ein Graustufenbild.

Um das menschliche Sehvermögen zu simulieren (was zum Aufzeichnen und Übertragen von Farbbildern erforderlich ist), benötigt jedes Gerät mindestens drei Arten von Messungen für jeden Pixel / Punkt des Bildes: drei verschiedene Schichten für Film, drei verschiedene Schichten für Foveon, drei verschiedene Filter für Bayer-Sensoren usw. Das Speichern/Übertragen von Bildern kann viel komplexer sein: Es gibt Farbmodelle namens Lab, Luv, HSB und viele andere mehr. Dasselbe Bild, das in unterschiedlichen Farbmodellen und Räumen gespeichert wird, ergibt unterschiedliche Kanäle. Der Begriff "Kanal" bezieht sich auf die Anordnung von Messungen gleicher Art, dh Lbei Labdenen Luminousityes sich um einen Kanal handelt.

RGB channelsist eine mehrdeutige Formulierung und bezeichnet oft die Kanäle eines im sRGB-Farbraum gespeicherten Bildes.

Das Arbeiten mit einzelnen Kanälen in Bildbearbeitungsprogrammen ist erforderlich, um bestimmte Bearbeitungsergebnisse zu erzielen. Das Anzeigen von Kanaldaten ist wichtig, um Bilder für verschiedene Zwecke zu untersuchen.

Die digitale Fotografie (und ihre Vorgänger oder verwandte Technologien wie Farbfernsehen) folgt aus einem bestimmten Grund einem RGB-Farbmodell: dem „trichromatischen Farbsehen“ der menschlichen Rasse

Die menschliche Netzhaut hat 3 Arten von Zellen, die als Sensoren für einige Bänder (- "Kanäle") des elektromagnetischen Spektrums fungieren. Viele Organismen haben solche Zellen, die besonders empfindlich für die Wellenlängen sind, die den Farben Rot, Grün und Blau des Regenbogens entsprechen.

(Warum hat sich das Auge entwickelt, um für diese Teile des EM-Spektrums empfindlich zu werden? - Dies hängt mit den Eigenschaften des Sonnenlichts und seiner Absorption in der Erdatmosphäre zusammen.)

Werden alle 3 Zelltypen gleichermaßen maximal stimuliert, registriert das menschliche Gehirn dies als „weiß“.

Die Feinheiten sind knifflig und werden in diesen Artikeln erklärt: https://en.wikipedia.org/wiki/Color_vision und https://en.wikipedia.org/wiki/Trichromacy

Letztendlich können Sie das Wort "Kanäle" durch "Bänder", "Frequenzbereiche" oder "wohldefinierte Teile des elektromagnetischen Spektrums" ersetzen.