Tonwertumfang

Tonwertumfang bezeichnet den Bereich der darstellbaren Tonwerte von dunkel bis hell in einer Aufnahme oder einer Wiedergabe. Er beschreibt die Anzahl der Abstufungen zwischen dem dunkelsten Detail und dem hellsten Detail und damit, wie gut Schatten- und Highlightbereiche getrennt bleiben. Der Tonwertumfang ist eine zentrale Größe für Kontrast, Detailwiedergabe und Farbinformationen in Kamera-, Scan-, Druck- und Displayprozessen.

Der Tonwertumfang wird durch die Reaktion des Systems auf Licht, die Bit-Tiefe, das Gamma der Signalverarbeitung und die Kalibrierung bestimmt. Wird der Bereich überschritten, treten Clipping-Effekte in Schatten oder Highlights auf, wodurch Details verloren gehen. Ein zu kleiner Tonwertumfang führt zu flachen Bildern, während ein größerer Bereich mehr Detail in dunklen und hellen Bereichen ermöglicht.

Typischerweise wird der Tonwertumfang in Stops gemessen, dem log2-Verhältnis von maximaler zu minimaler stabiler Helligkeit. In der Praxis geben Kameras, Scanner oder Drucker Ausgaben in dieser Einheit an. Digitale Sensoren und Druckprozesse arbeiten mit unterschiedlich großen Tonwertumfängen; Bit-Tiefe (z. B. 8 oder 16 Bit pro Kanal) beeinflusst die feinen Abstufungen, während Papier, Tinte und Farbraum die Reproduktion begrenzen.

Anwenderpraktisch: Bei Szenen mit großem Tonwertumfang kann HDR, Belichtungsreihen oder Tonwertkorrektur helfen, Detail in Schatten und Lichtern zu retten. In der Druckproduktion bestimmt der Tonwertumfang von Ausgabe und Papier die Spanne, innerhalb derer Tonwerte differenziert wiedergegeben werden kann; Tonwertveränderungen und Kalibrierung sind hier zentral.

Im Arbeitsfluss werden Tonwertumfang und Tonwertmanagement durch Histogramm-Analysen, Gradationskurven und Tonmapping berücksichtigt. Ziel ist eine realistische, verlustarme Wiedergabe, die den Detailreichtum über den gesamten Dynamikbereich bewahrt.