Hoi zusammen,

brauche mal etwas die Hilfe von den absoluten Pro's !

Ich muss am Dienstag in meiner Arbeitsgruppe einen Vortrag halten zum Thema Bildoptimierung von biologischem Bildmaterial.
In unserem Fall in erster Linie Fotos von Immunofluoreszenz-Färbungen. Hierzu wird bei uns ein Fluoreszenzmikroskop mit angeschlossener
Digitalkamera benutzt. Diese nimmt RGB Bilder der Histologieschnitte auf.

So ein Foto sieht z.B. so aus

In den Bildern kommt jeweils immer nur eine Farbe vor (rot, grün, blau, orange..). Für jede Fluoreszenzfarbe muss ein einzelnes Bild angefertigt werden.

Das Ziel ist es, diese Fotos so zu bearbeiten, dass sie einen schönen Kontrastumfang aufweisen, der Background reduziert wird, jedoch keine Bilddetails verändert, entfernt oder hinzugefügt werden.
Das ganze darf natürlich nur über lineare Bildanpassungen geschehen.

Hier kommt wir jetzt zu meiner Frage.
Nach meinem wissen definitiv lineare Operationen sind Helligkeit/Kontrast, bei dem jedoch der Histogramm einfach verschoben wird, ohne das man eine gute Kontrolle über den Beschnitt der Helligkeitswerte hat.
Daher hätte ich jetzt zur Tonwertkorrektur gegriffen, da diese massiv präziser arbeitet und man eine direkte Kontrolle über den Beschnitt hat. Hier stellt sich jedoch die Frage, ob die Tonwertkorrektur (wenn man ausschliesslich den Regler für den Schwarz- und Weisspunkt nutzt) eine lineare Veränderung der Pixel verursacht. (Der Mitteltonwert-Schieber darf natürlicht nicht benutzt werden, da dieser nicht linear arbeitet).
Bei meiner Recherche bin ich auf Wikipedia über diesen Eintrag:

gestossen, in dem von einer teilweise linearen Anpassung die Rede ist.

Des weiteren bin ich über den Begriff linearer Histogrammausgleich gestossen.



Damit ich meinen Leuten im Labor nun fundiert sagen kann ob sie lieber die Tonwertkorrektur (präziser und sicherer) oder doch "Helligkeit/Kontrast" benutzen sollen, muss ich wissen ob die Tonwertkorrektur linear arbeitet.
Noch eine kleine Bemerkung, die Fotos (wie oben gezeigt) können IMO gleichbehandelt werden wie Graustufenbilder, auch wenn unsere Kamera diese als RGB aufzeichnet. Sie weisen durch die Fluoreszenzfärbung nur Pixelwerte in einem einzelnen Farbkanal auf. Daher würde ich die Anpassungen alle über die Tonwertkorrektur im jeweiligen Farbkanal machen.

So jetzt hoffe ich das jemand versteht was ich meine und mir helfen kann.

Danke euch!

Hier ein Foto aus unserem Labor, vor der Bildbearbeitung (Original)
Der rote Pfeil zeigt einen Teil im Foto der bereits ab Kamera überbelichtet ist..

Hier das gleiche Bild nach meiner Tonwertkorrektur im grünen RGB Kanal (Tiefenregler an die Tonwertkante gezogen).
(Ist das jetzt linear??)

Wie würdet ihr so ein Bild korrigieren damit es einen schönen Kontrast aufweist. Zu beachten gilt das nur lineare Operationen genutzt werden dürfen und ich ein Kontrollbild (Foto einer Kontrollfärbung mit gleichen Kameraeinstellungen) gleich bearbeiten kann/muss..

In meinem Fall würde ich auch bei dem Kontrollbild den Tonwertumfang mit der Tonwertkorrektur sauber anpassen. Dann sollten beide Bilder gleich korrigiert sein.. oder nicht?

Die Helligkeit/Kontrast-Funktion in Photoshop CS3 funktioniert nicht mehr linear, ausser man tut ein Häkchen bei "Alten Wert benutzen" setzen, ansonsten darfst du die in CS3 mit deinen Anforderungen nicht benutzen. Die Tonwertkorrektur arbeitet linear, wenn du nur Schwarz und Weisspunkt verschiebst, ansonsten darfst du aber da auch nichts anfangen. Aber dann kannst du genau so gut die Helligkeit/Kontrast nutzen, das arbeitet (in der alten Version) genau gleich.

Vielleicht ist Photoshop aber hier nicht das richtige Programm für dich. Ich würde mir mal ImageJ ankucken, da kannst du gezielt Mathematische Operationen an deinem Bild vornehmen. Such mal in Google nach ImageJ, das gibt es überall zum runterladen, kostet auch nichts, ist aber wunderbar für diese Anwendungen.

Jap ich weiss das die Helligkeit/Kontrast Funktion in CS3 nicht mehr standartmässig linear arbeitet..
Danke fürs Bestätigen bezüglich der Tonwertkorrektur. Das hatte ich ja bereits angenommen.

Auf ImageJ bin ich auch schon gestossen.. habs mir gerade runtergeladen und mal ausprobiert. Bilder sehen gut aus, mit einem relativ geringen
Beschnitt von Bildinformationen. ImageJ bietet sogar noch etwas feinere Einstellungsmöglichkeiten wenn man "Brightness/Contrast" nutzt.
Allerdings muss ich mich da erst einmal reinarbeiten und die ganzen mathematischen Operationen zu verstehen.. Für mich stellt sich da eben
die Fragen ob sich das für uns lohnt, oder ob Photoshop nicht ausreicht.
Hab gerade testweise ein Bild vom konfokalem Mikroskop testweise mit ImageJ und Photoshop bearbeitet (dieses Bild besteht bereits aus drei Farben).
Und da bin ich durchaus zu einem vergleichbaren Ergebnis gekommen. In ImageJ hab ich einfach mit Brightness/Contrast angepasst und in Photoshop
über eine Tonwertkorrektur (Schwarzpunkt in den einzelnen RGB Kanälen gesetzt, Helligkeit im Luminanzkanal gesetzt)..

Muss wohl noch etwas rumspielen mit beiden Programmen im direkten Vergleich.

Danke dir für die Hilfe!

ImageJ lohnt auf jeden Fall.
Ich würde eher nicht so wie du argumentieren, ob Photoshop reicht, sondern anders herum, ob ImageJ reicht. Photoshop kostet dich was, ImageJ gibt es für Umme.

Für genau kontrollierbare Operationen ist ImageJ sicherlich sogar besser. Kuck dir in der Hinsicht mal die einzelnen mathematischen Operatoren an, die ImageJ bietet. Zum Aufhellen und Abdunkeln nimmst du beispielsweise Process > Math > Add und Process > Math > Subtract. Multiply und Divide ist auch nett. Und das sind dann Operationen, die man ja wissenschaftlich durchaus akzeptieren kann, vor allem kann das genau beschrieben werden in der Publikation, was bei Photoshop zwar auch irgendwie möglich ist, aber doch etwas umständlicher ist. Naja, wenn du nur die Helligkeit veränderst, passiert eh nur ein Addieren oder Subtrahieren der Farbwerte mit dem angegeben Wert, ist also vergleichbar. Das Multiplizieren ist jetzt in Photoshop schon nicht mehr ganz so einfach.

Brightness/Contrast in ImageJ funktioniert sogar eher wie die Tonwertkorrektur, gibt also etwas mehr Kontrolle über den Prozess. Ausserdem noch ein Tipp: Für die S/W Publikation sind bei solchen Aufnahmen die Graustufen-Bilder ja hin und wieder eher mau, der Druck mit der Rasterung versaut so manche Mikroskopaufnahme. Hier kommt die Threshhold-Funktion sehr gelegen, es kann die Aussage des Bildes verbessern. Das gilt zwar nicht in jedem Fall, aber ein Versuch ist es sicherlich wert.

Ja hab mir vorhin die Brightness/Contrast Funktion in ImageJ angeschaut. Für unsere Fluoreszenzbilder wirklich extrem gut. Irgendwie vereint sie die Tonwertkorrektur mit der Helligkeit/Kontrast aus Photoshop und man sieht auch gleich noch die Kurve (gerade ) die man erstellt..

Bezüglich Photoshop.. das kostet uns nichts, da wir das über eine zentrale Softwareverteilung der Uni bekommen. Daher ist das eh bereits auf jedem Computer
installiert. Ich denke ich werde in dem Talk den Leuten zeigen was genau in Photoshop passiert wenn man mit der Tonwertkorrektur bzw. Helligkeit/Kontrast arbeitet.
Desweiteren möchte ich ihnen das Arbeiten mit tif Dateien und Einstellungsebenen etwas näher bringen.
Am Schluss werd ich dann noch ImageJ kurz vorstellen und ev. auch demonstrieren. Dann können sich die Leute aussuchen was sie nutzen möchte. Mir persönlich ist
das auch egal.. meine Aufgabe ist vorallem ihnen zu erklären was sie eigentlich den Bildern (Pixeln) antun wenn sie sie bearbeiten..

Danke dir !

Serge Paulus

Hab jetzt mal etwas mit ImageJ rumgespielt und mal ein Bild inkl. entsprechender Kontrolle exakt gleich bearbeitet.
Die beiden unteren Bilder sind mit ImageJ und der Funktion "Color Balance" im Grünen Kanal bearbeitet mit einem "Minimum" von 22.
Die oberen beide sind mit Photoshop, Tonwertkorrektur im grünen Kanal bearbeitet, ebenfalls mit einem Schwarzpunktwert von 22.

Die Photoshopbilder sind in meinen Augen ein klein wenig Heller als die aus ImageJ. Aber ich denke beide sind vergleichbar im Ergebnis.
Ich würde also durchaus sagen das Photoshop in der Tonwertkorrektur linear arbeitet..

By the way, irgendwie sind alle ImageJ Funktionen (Brightness/Contrast, Window/Level, Color Balance) aufgebaut wie die Tonwertkorrektur in
Photoshop.. man gibt überall einen neuen untern und oberen Wert für das Histogramm an, auf welches anschliessend gestreckt werden soll..
Bin jetzt langsam echt hin und her gerissen was ich meinen Leuten am Dienstag empfehlen soll..

Ich denke aber, wenn es darum geht einen Beschnitt von Pixelwerten zu vermeiden, liegt Photoshop klar im Vorteil, da man bei der Tonwertkorrektur
mit der "alt" Taste beim Verschieben der Regler eine Beschnittwarnung aktivieren kann und somit sehr exakt zur Kante des Histogramms ziehen kann..

Was meint du? Wie würdest du es machen? In unserem Fall geht es ja in erster Linie darum das Bildmaterial für Poster, Präsentationen und Paper
aufzubereiten. Ca. 80% unseres Bildmaterials sind Bilder aus der Fluoreszenzmikrospokie mit jeweils einer Farbe (grün, rot oder blau).. meinst du eine
Bearbeitung mittlels einer Tonwertkorrektur im jeweiligen Farbkanal mit Gamma 1 ist exakt genug für ne Publikation in z.B. Nature?

Ach und noch was.. ich glaub Photoshop hat noch einen kleinen Vorteil, es unterstützt Farbmanagement.
Ausserdem ist das Anzeigen des Beschnitts sehr praktisch, da unsere Leute so gut wie alle auf Laptops arbeiten die schon 2-3 Jahre
auf dem Buckel haben und die Displays entsprechend dunkel, ungleichmässig, dreckig sind und wir viel Streulicht von den Fensterfronten
haben. Daher möchte ich den Leuten das Arbeiten nach Zahlen ans Herz legen..

Wenn Du die Bilder publizieren möchtest, dann steht Dir bei diesem leuchtenden Grün ein Bildbearbeitungsalptraum bevor. Leider lässt sich dieser Grünton nicht mit den 4 Prozessfarben erzeugen auf dem entsprechenden Papier. Jedenfalls wird die Lichterzeichnung flach.

Im bestens Fall wird die Zeitschrift mit einem IsoCoated-Profil arbeiten (Bogenoffset). Aber eher mit ISOWebCoated (Rollenoffset) oder gar einem PSR HWC oder PSR LWC (Tiefdruck).

Du solltest Dich also informieren, mit welchem Profil die Bilder konvertiert werden, bevor gedruckt wird und dir die Bilder mit der Proofvorschau im entsprechenden Profil ansehen. Dann kannst Du die Bilder dahingehend optimieren.

Liebe Grüße,
macspezi

Achso - das gilt natürlich für all diese leuchtenden Farben.

macspezi
I know.. Das hier jedoch gezeigt Bild taucht in meinem Talk als falsch belichtet auf, da die Lichter im Grün bereits massiv ausgefressen sind. (Lichter & Sättigung)
Das Problem ist bloss, wenn ich noch damit komme, dann überfordere ich die Leute endgültig.
Zumal ich absolut keine Ahnung wie jeweiligen Journals drucken und bei uns kein einziger Rechner einen kalibrierten Screen hat geschweige denn die Raumbedingungen (Tages/Sonnenlicht auf Laptopbildschirme) ein exaktes Arbeiten möglich machen.

Es ist auch nicht meine Aufgabe das unser Bildmaterial für den Druck vorbereitet wird, dafür ist jeder selber verantwortlich in Zusammenarbeit mit den Redakteuren des jeweiligen Journals. Ich hab nur kurzfristig den Job bekommen am kommenden Dienstag ne Einführung in Bildoptimierung mit Photoshop und den entsprechenden Guidelines diverser Journals zu geben, da ich der Einzige im Labor bin der Ahnung von Photoshop hat..

Naja, wenn keines der Schirme kalibriert ist, ist das Farbmanagement eh für die Katz. Insofern liefert Photoshop dir da im Moment auch keinen Vorteil. Die Beschnittwarnung ist natürlich nett, sowas liefert ImageJ nicht, das stimmt.
Ich würde den Leuten aber auch raten, dass sie numerisch arbeiten, und dann ist ImageJ etwas im Vorteil. Also, ich würde hier einfach mal beide Programme kurz zeigen, und dann die Leut selbst entscheiden lassen. Vielleicht erklärst du eher die Hintergründe, also was hinter den Kulissen in Photoshop und ImageJ passiert beim Helligkeit anpassen usw, dann wäre es eh egal, welches Bildbearbeitungsprogramm sie verwenden.
Nun, was die dann schlussendlich verwenden, das ist eh die Frage, kommt einfach darauf an, mit was sie sich am wohlsten fühlen.
Und da ich weiss, was teilweise an Abbildungen für wissenschaftliche Papers eingereicht werden, ist das auf jeden Fall besser als gar nichts. Die Farben werden im Druck eh nie so rauskommen, wie das auf dem Schirm aussieht, vor allem beim Grün, aber das ist auch nicht wirklich wichtig.

Genau das ist ein mein Plan für Dienstag.
Mir fehlen jetzt nur noch die Beispiel-Slides und ein paar "Profi-Tips". Tif Dateien mit Einstellungsebenen, Kompressionsartefakte vom immer wieder als jpeg speichern etc..
Danach bin ich eigentlich fertig mit dem Talk.

Ich denke auch, dass diese Einführung wohl auch ziemlicher luxus ist. Die wenigstens Forscher im Labor können wohl auch nen Semiprofessionellen Fotografen zurückgreifen. Und für mich wars doch auch noch ganz interessant, da ich jetzt auch schon ein paar Ideen für meine geplanten Photoshop und Studiofotografie Einführungskurse (für Anfänger) habe..

Eventuell kann ich ja meinen Chef noch davon überzeugen das er 1-2 spezielle Photoshop Arbeitsplätze im Mikroskopraum einrichtet, der hat keine Fenster und immer das gleiche Kunstlich. Dort könnte man dann auch die Bildschirme kalibrieren und die Rechner mit Tablets ausstatten (wir haben schon eins Labor für IPlab und die Leute kommen sogar recht gut klar damit - war ne Anregung von mir vor nem 3/4 Jahr). Diese Arbeitsplätze könnten dann zur Bildbearbeitung und Postervorbereitung (möchte die Leute dieses Jahr noch von PowerPoint zu InDesign bringen..) nutzen.

Powerpoint für Poster? Oh Gott.... *schauder*

Schick sie zu mir in den InDesign Kurs

PowerPoint ist leider nicht nur in meiner Gruppe, sondern beim Grossteil der Doktoranden an unserer Uni (und ich nehme auch an Weltweit) der Standart um Poster für Meetings zu erstellen..

Mit läuft da jedes mal ein kalter Schauer den Rücken runter, wenn ich denke das man so nie im Leben eine Chance hat sauberes PDF (bzw. PostScript) File für den Druck zu erzeugen kann und die Farben garantiert völlig anders aussehen werden als am Bildschirm..

Aber ja, jetzt machen wir erstmal den Photoshop Crashkurs. Anschliessend kann ich den Leuten mal InDesign etwas näher bringen..