Ein digitaler Reflexions-Mess-Sensor, der einigermaßen den Abbildungskreis mit d = 179,6 mm abdeckt, wäre, wenn es in denn gäbe, wirtschaftlich unerschwinglich. Die Zukunft wird dies sicherlich ändern. Aber ob zukünftig ein stückzahlseitig gehobenes Interesse, welches für eine Wirtschaftlichkeit erforderlich ist, an digitalen Großsensoren für die Lichtreflexionsmessung gegeben sein wird, darf ernsthaft bezweifelt werden.

Im vordigitalen Zeitalter der Lichtreflexionsmessung waren analoge Materialien, der Film, bis zum Format 8 x 10 Zoll selbstverständlich. Dies galt auch für Materialien mir einer Sensibilisierung im Frequenzbereich 272 THz bis 416 THz.

Im derzeitigen digitalen Zeitalter der Lichtreflexionsmessung sind Sensorgrößen bis 22,2 x 14,8 mm (APS-C) und 23,7 x 15,6 mm (DX) gängig. Formatgrößen von 24 x 36 mm, dem Kleinbildformat vordigital, derzeit als Vollformat bezeichnet, bilden schon die hochpreisige Ausnahme. Größere Formate bis 48 x 36 mm sind zu fünfstelligen Europreisen industriell verfügbar.

Alle verfügbare Sensorik ist für eine Reflexionsmessung im Frequenzbereich 272 THz bis 416 THz vom Hersteller nicht ausgelegt. Für die Nutzung im Frequenzbereich unterhalb 416 THz muss der genutzte Sensor angepasst werden. Theoretisch weisen alle digitalen Sensoren zur Lichtreflexionsmessung einen Messbereich bis ca. 272 THz auf. Dies würde jedoch für die allgemein übliche farbliche Darstellung des Messergebnisses innerhalb des menschlichen Sehvermögens eine erhebliche Rotverschiebung bedeuten. Daher wird in den Lichtreflexionsmessgeräten ein optisches Hochpassfilter mit einer Grenzfrequenz von f = 416 THz verwendet, welches die Reflexionen der „anderen Wellenlänge“ vollkommen für die Messung beseitigt, sozusagen aussperrt.

Die Firmen OPTIC MAKARIO GMBH (www.optic-makario.de) und IRreCams (www.irrecams.de) bieten für einige (nicht alle!) Lichtreflexionsmessgeräte den Umbau auf einen anderen Frequenzbereich an.

Der von mir eingesetzte Sensor ist ein Fujifilm FinePix S3 Pro Kamera-Body. Der Sensor selbst weist die Größe 23,6 x 15,8 mm mit 12,9 Megapixel (physikalisch) und 12 Bit Messauflösung. Er wurde für den Frequenzbereich 272 THz bis 416 THz umgebaut und optimiert. Ebenso wurde das darin befindliche Suchersystem auf den geänderten Frequenzbereich angepasst, um Fehlfokussierungen zu vermeiden. Im Kamera-Body enthalten ist das Verschluss-System sowie die Belichtungsmessung.

Allerdings ist die Belichtungsmessung nur ein sehr grober Anhaltswert für die Belichtungseinstellung (Blendeneinstellung am Objektiv + Verschlußzeit am Sensor). Verlässliche Informationen für die Belichtungseinstellung liefert lediglich das Histogramm, die Reflexionsverteilung über die Anzahl der Sensorpixel. Die Nutzung von Belichtungsautomatiken ist damit ausgeschlossen. Es ist demnach die Belichtung wie im frühen tordigitalen Zeitalter der Lichtreflexionsmessung manuell einzustellen.

Aufgrund der horizontalen und vertikalen Verstellung der Bildstandarte kann eine Sensorfläche der Größe 124 x 124 mm = 15.376 mm2 erreicht werden. In Verbindung mit der Sensorauflösung von 34.596 Pixel/mm2 ergibt dies effektiv ein 531,9 Megapixel Sensor. Dies ist in weiten Bereichen

Sensor     Objektive     Kamera     Galerie

der angewandten Lichtreflexionsmessung nicht erforderlich. Reduzierung der genutzten Sensorfläche führen zur erhöhten Flexibilisierung im Einstell- und damit im Nutzungsbereich der gesamten Mess-Einrichtung.

Zur Abdeckung der großen Sensorfläche werden einzelne Messungen der kleineren tatsächlichen Sensorfläche zusammengefügt, welches den Auswerteprozess für die Gesamtauswertung erhöht und noch eine zusätzliche Anforderung stellt.

Datenauswertung der Lichtreflexionsmessung auf anderer Wellenlänge - landläufig als Bildentwicklung bezeichnet.

Die Messlatten des Sensors sind als RGB-RAW-Daten extrem rotstichig. Erster Schritt - und Hürde für Unerfahrene - ist die Bestimmung der korrekten Farbtemperatur. Leider lässt keine der gängigen Auswertesoftware eine direkte Kalibrierung für den Frequenzbereich 272 THz bis 416 THz zu. Dies ist lediglich über den Umweg des Kameraprofils möglich. Für die Aufbereitung der Messdaten wird ein einmalig erstelltes Kameraprofil (Details siehe Fachliteratur) verwendet. Die einzelnen Messungen - Teilmessungen - werden über das Kameraprofil aufbereitet. Alle Anpassungen des ersten Auswertungsschrittes, der so gering wie möglich gehalten werden sollte, werden auf alle Teilmessungen gleichermaßen angewendet. Die Zusammenfassung der Teilmessungen zu einem Gesamtergebnis ist anderen falls nicht möglich.

Zweiter Schritt in der Aufbereitung der Messdaten ist die Konvertierung der RGB-Daten (Farbe) in Graustufen-Daten (Schwarz-Weiss). Dies bedeutet für das des Messergebnisses einen Schärfenzuwachs im Faktor drei. Aus der ursprünglich im Sensor nebeneinander positionierten Informationsmenge in R (Rot) G (Grün) B (Blau) wird die in jedem einzelnen Pixel enthaltene Graustufeninformation. Visuell wird dies als Schärfenzuwachs wahrgenommen. Die Schärfenleistung des verwendeten Fujifilm-Sensors selbst ist schon bemerkenswert. In Verbindung mit der Graustufentransformation und der erheblich größeren effektiven Sensorfläche entstehen Visualisierungen in extremer Detaillierung.

Dritter Schritt in der Messdatenaufbereitung ist das Zusammenfügen der Teilmessungen zu einem Gesamtergebnis. Es werden hier Tools verwendet die auf die hierzu geschaffenen Grundlagen des  deutschen Physik- und Mathematikprofessor Helmut Dersch, der diese erstmals 1998 veröffentlichte und 2007 unter einer GNU Lesser General Public License lizenzierte.

Grundbedingung für das Zusammenfügen der Teilmessungen zu einem nutzbaren Gesamtergebnis ist die Kantenschärfe innerhalb der Teilmessungen. In jeder Teilmessung müssen mehrere möglichst weit auseinanderliegende Punkte gefunden werden, die sich im jeweils benachbarten Teilergebnis ebenso befinden. Dies erfordert eine nicht unerhebliche Überlappung der Teilergebnisse zueinander.

Das Gesamtergebnis wird im vierten Aufbereitungsschritt abschließend den optischen Gesichtspunkten folgend beschnitten, geschärft und im Kontrast angepasst.

Im Druck empfiehlt sich Pigmenttinte mit mindestens drei Schwarztinten auf Baryt, dem klassischem Trägermaterial zur Darstellung von Graustufen-Lichtreflexions-Messungen.